中国荷斯坦奶牛DGAT1、LOX-1基因多态性与产奶性状之间的关系研究

论文摘要

本试验以146头中国荷斯坦奶牛为研究对象,采用PCR-SSCP和PCR-RFLP分子标记方法对DGAT1基因和LOX-1基因的多态性进行了分析,并结合测序对其基因的3’端、5’端、外显子和内含子进行了序列分析,目的在于探索DGAT1、LOX-1基因对奶牛产奶性状的影响,为今后良种奶牛的选育提供一定的理论依据。研究结果如下:1. DGAT1基因3’UTR多态性及序列分析采用PCR-SSCP分子标记方法对中国荷斯坦奶牛DGAT1基因3’UTR进行了多态性分析,检测到KK型、MM型和KM型三种基因型,其频率分别为0.2931,0.0431,0.6638。测序结果显示,KK型和MM型都在11 992 bp处和11 993 bp处的GT变成CA,KK型在11 989 bp处的T变为G。2. DGAT1基因5’UTR多态性及序列分析在中国荷斯坦奶牛5’侧翼区,引物DGAT1P2扩增片段检测到AA、BB、AB三种基因型,其频率分别为0.1027,0.3904,0.5068。测序结果显示,AA型在3 272 bp处的T变为C,BB型在3 274 bp处插入了一个T碱基。3. DGAT1基因第8外显子多态性及序列分析在DGAT1基因第8外显子处,引物DGAT1P5扩增片段检测到KK、AA、KA三种基因型,其频率分别为0.1164,0.3562,0.5274。测序结果显示,KK型在10 433 bp～10 434 bp处的GC突变为AA,该突变为错义突变,导致赖氨酸被丙氨酸替代。4. LOX-1基因3’UTR多态性及序列分析在中国荷斯坦奶牛LOX-1基因3’UTR进行了多态性分析,检测到LOX-1基因3’UTR有AA型、BB型和AB型三种基因型,其频率分别为0.1374,0.3130,0.5496。测序结果显示,AA型在892 bp处的核苷酸C变为T,BB型在900 bp处的核苷酸T变为G。5. DGAT1基因和LOX-1基因的多态性与产奶性状之间的关系本试验将DGAT1基因和LOX-1基因作为影响中国荷斯坦奶牛产奶性状的候选基因进行研究,研究发现在DGAT1P1扩增片段中,不同基因型与中国荷斯坦奶牛的乳蛋白率和乳脂率有极显著和显著的相关性（P<0.01和P<0.05）,MM型产奶量均显著高于KK型和KM型（P<0.05）,基因型对SCS影响不大,没有达到显著水平;在DGAT1P2扩增片段中,不同基因型与中国荷斯坦奶牛乳脂率有显著的相关性（P<0.05）,与乳蛋白率和产奶量（ME）相关性不显著;在DGAT1P5扩增片段中,中国荷斯坦奶牛KK型个体的乳脂率比AA型和KA型个体高,达到显著水平（P<0.05）,基因型对乳蛋白率、产奶量和SCS影响不大,未达到显著水平;在LOXP1扩增片段中,不同基因型与中国荷斯坦奶牛的乳脂率之间有显著的相关性（P<0.05）,对乳蛋白率、产奶量影响不大,没有达到显著水平。因此,DGAT1基因和LOX-1基因适合作为中国荷斯坦奶牛的标记辅助选择位点。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 文献综述
• 第一章 DGAT1 基因的研究概况
• 1.1 甘油三脂生成的细胞生物学
• 1.2 甘油三脂生成的分子生物学
• 1.3 DGAT1 基因的研究概况
• 1.3.1 DGAT1 基因的结构
• 1.3.2 DGAT1 基因与泌乳性状的关系
• 1.3.3 DGAT1 基因的其他功能的研究
• 第二章 LOX-1 基因的研究概况
• 2.1 LOX-1 基因的结构
• 2.2 LOX-1 基因的分子生物学功能
• 2.3 LOX-1 基因的表达调控
• 2.4 LOX-1 基因对奶牛产奶性状的影响
• 第三章 遗传标记及其发展
• 3.1 分子标记方法的概述
• 3.1.1 RFLP—限制性片断长度多态性标记
• 3.1.2 RAPD—随机扩增多态性DNA
• 3.1.3 微卫星标记
• 3.1.4 DNA 指纹标记
• 3.1.5 AFLP 标记
• 3.1.6 SNP 分子标记
• 3.1.7 PCR-SSCP 标记
• 3.2 遗传标记在家畜育种中的应用
• 3.2.1 基因定位
• 3.2.2 构建基因图谱
• 3.2.3 分子标记辅助选择（MARKER ASSISTANT SELECT，MAS）
• 第二部分 试验研究
• 第一章 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 主要仪器设备及试剂、溶液的配制
• 1.2.1 主要仪器设备
• 1.2.2 主要试剂
• 1.2.3 主要药品及试剂的配制
• 1.3 试验方法
• 1.3.1 牛血液基因组DNA 的提取和检测
• 1.3.2 DGAT1 基因和LOX-1 基因的PCR 扩增
• 1.3.3 DGAT1 基因和LOX-1 基因的SSCP 分析
• 1.3.4 LOX-1 基因内含子的RFLP 标记分析
• 1.3.5 PCR 扩增产物的回收纯化
• 1.4 统计分析
• 1.4.1 基因频率和基因型频率的计算
• 1.4.2 多态信息含量（POLYMORPHISM INFORMATION CONTENT，PIC）
• 1.4.3 群体纯合度和杂合度（HO和HE）
• 1.4.4 有效等位基因数（EFFECTIVE NUMBER OF ALLELES，NE）
• 1.4.5 HARDY-WEINBERG 平衡检测
• 1.4.6 产奶性状分析
• 第二章 结果与分析
• 2.1 血液基因组DNA 的提取效果
• 2.2 DGAT1 基因引物DGAT1P1 的PCR-SSCP 分析
• 2.2.1 引物DGAT1P1 最佳退火温度的筛选
• 2.2.2 DGAT1 基因引物DGAT1P1 PCR 扩增结果
• 2.2.3 引物DGAT1P1 扩增片段SSCP 标记
• 2.2.4 DGAT1 基因引物DGAT1P1 扩增片段的多态性分析
• 2.2.5 DGAT1 基因引物DGAT1P1 扩增片段的序列分析
• 2.2.6 DGAT1 基因引物DGAT1P1 对奶牛生产性能的影响
• 2.3 DGAT1 基因引物DGAT1P2 的PCR-SSCP 分析
• 2.3.1 引物DGAT1P2 最佳退火温度的筛选
• 2.3.2 DGAT1 基因引物DGAT1P2 PCR 扩增结果
• 2.3.3 引物DGAT1P2 扩增片段的SSCP 标记
• 2.3.4 DGAT1 基因引物DGAT1P2 的多态性分析
• 2.3.5 DGAT1 基因引物DGAT1P2 扩增片段的的序列分析
• 2.3.6 DGAT1 基因引物DGAT1P2 的多态性与产奶性状之间的关系
• 2.4 DGAT1 基因引物DGAT1P5 的PCR-SSCP 分析
• 2.4.1 DGAT1 基因引物DGAT1P5 PCR 扩增结果
• 2.4.2 引物DGAT1P5 扩增片段的SSCP 标记
• 2.4.3 DGAT1 基因引物DGAT1P5 的多态性分析
• 2.4.4 DGAT1 基因引物DGAT1P5 扩增片段的的序列分析
• 2.4.5 DGAT1 基因引物DGAT1P5 的多态性与产奶性状之间的关系
• 2.5 LOX-1 基因引物LOXP1 的PCR-SSCP 分析
• 2.5.1 引物LOXP1 最佳退火温度的筛选
• 2.5.2 LOX-1 基因引物LOXP1 PCR 扩增结果
• 2.5.3 引物LOXP1 扩增片段的PCR-SSCP 标记
• 2.5.4 LOX-1 基因引物LOXP1 扩增片段的多态性分析
• 2.5.5 引物LOXP1 扩增片段的的序列分析
• 2.5.6 LOX-1 基因引物LOXP1 多态性与产奶性状之间的关系
• 2.6 DGAT1 基因引物DGAT1P3 PCR-SSCP 分子标记
• 2.6.1 DGAT1 基因引物DGAT1P3 扩增结果
• 2.6.2 DGAT1 基因引物DGAT1P3 SSCP 检测结果
• 2.7 DGAT1 基因引物DGAT1P4 的PCR-SSCP 标记
• 2.7.1 引物DGAT1P4 PCR 扩增结果
• 2.7.2 DGAT1 基因引物DGAT1P4 PCR-SSCP 标记
• 2.8 LOX-1 基因引物LOXP2 PCR-RFLP 分子标记
• 2.8.1 引物LOXP2 最佳退火温度的筛选
• 2.8.2 LOX-1 基因引物LOXP2 PCR 扩增结果
• 2.8.3 引物LOXP2 扩增片段的PCR-RFLP 标记
• 第三部分 讨论与结论
• 第一章 讨论
• 1.1 试验操作中的几个问题
• 1.1.1 DNA 提取方法的改进
• 1.1.2 引物的设计
• 1.1.3 PCR 扩增
• 1.1.4 PCR-SSCP 条件的优化
• 1.1.5 测序结果分析
• 1.2 中国荷斯坦奶牛DGAT1 基因多态性与产奶性状相关性分析
• 1.3 中国荷斯坦奶牛LOX-1 基因的多态性与产奶性状相关性分析
• 第二章 结论
• 2.1 DGAT1 基因引物DGAT1P1 扩增片段在中国荷斯坦奶牛上具有多态性
• 2.2 DGAT1 基因引物DGAT1P2 扩增片段在中国荷斯坦奶牛上具有多态性
• 2.3 DGAT1 基因引物DGAT1P5 扩增片段在中国荷斯坦奶牛上具有多态性
• 2.4 LOX-1 基因引物LOXP1 扩增片段在中国荷斯坦奶牛上具有多态性
• 2.5 LOX-1 基因引物LOXP3 扩增片段在中国荷斯坦奶牛上未发现多态性
• 2.6 DGAT1 基因和LOX-1 基因作为奶牛产奶性状的分子标记候选基因是可行的
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介