山羊肌肉生长抑制素基因多态性及其与生产性能相关性研究

论文摘要

本研究以我国主要地方山羊品种及部分引入品种为研究对象,利用PCR技术,扩增了山羊肌肉生长抑制素基因（GenBank登录号为DQ167575）,测序后对其序列的结构、核苷酸组成及编码的氨基酸进行了初步研究,并利用Bioedit、Phylip等生物学软件构建了山羊MSTN基因进化树,同时对各品种山羊MSTN基因部分序列进行了PCR-RFLP分析。研究结果表明:1.利用PCR方法扩增得到了山羊MSTN基因5211bp的DNA序列（DQ17575）。有3个外显子和2个内含子,外显子的大小分别为:373bp、374bp、381bp;内含子分别为1834bp、2027bp。2.在该序列中存在大量的热休克应答元件,山羊与牛、猪、马、人、狒狒、狗、红狐狸、家鼠、火鸡、鹌鹑、鸭、鹅、鸡、家鸽、大西洋鲑、鲈鱼、大黄鱼、斑马鱼、运河鲶鱼的MSTN基因编码区核苷酸序列的同源性分别为96.37%、94.68%、93.53%、92.38%、92.29%、91.22%、90.60%、89.36%、82.98%、82.98%、82.89%、82.80%、82.35%、81.91%、38.21%、29.70%、27.59%、24.02%、23.59%,山羊的MSTN基因编码375个氨基酸的多肽,并且所编码的成熟肽具有与其它哺乳动物相同的结构,即在127个氨基酸的C末端有保守的蛋白酶水解位点RSRR,成熟肽中含有9个半胱氨酸。这表明MSTN蛋白在不同物种之间具有较强的保守性。3.利用PCR-RFLP方法对山羊MSTN基因的部分序列进行了多态性分析,结果显示在所有受试山羊中外显子2和外显子3没有发现变异,在5′UTR、外显子1和内含子2序列中存在8个多态性位点,它们分别是位于第217位后的TTTTA插入、第345位的T→A的转换、第3617位的C→T、第3726位的C→A、第3783位的T→C、第4280位的T→C、第4600-4604碱基处发生了GCGAT→AGAAG的突变、第4794位的G→A的颠换。第345位的突变（外显子1）为一沉默突变。对这8个多态位点在不同山羊品种中的检测结果表明:野生基因型（AA、CC、EE、GG、II、KK、MM、OO）在大部分群体中是优势基因型。4.根据纯合子的限制性态型,可以将其归纳为8种基因单倍型,单倍型I（IDraI-A、CviAII-A、HphI-A、MvaI-A、Cac8I-A、EcoRV-A、MboII-B、MnlI-A）和III（DraI-A、CviAII-A、HphI-A、MvaI-A、Cac8I-B、EcoRV-A、MboII-B、MnlI-A）为两种基本的单倍型,该结果提示我国地方山羊品种起源于两种不同的祖先,其MSTN基因的遗传多样性比较贫乏,分化程度较低。5.从MSTN基因遗传多样性角度来讲,湖南省的马头山羊和广东省的雷州山羊应作为重点保护对象加以保护。

论文目录

• 1 引言
• 1.1 MSTN 基因研究进展
• 1.1.1 MSTN 基因的发现
• 1.1.2 MSTN 基因的结构、同源性
• 1.1.3 MSTN 基因定位
• 1.1.4 MSTN 基因的表达
• 1.1.5 MSTN 基因的生物学功能
• 1.1.6 MSTN 基因的信号传导
• 1.1.7 MSTN 基因的作用机理
• 1.1.8 MSTN 基因突变及多态性
• 1.1.9 MSTN 基因的应用前景
• 1.2 基因组研究的分子遗传标记
• 1.2.1 RFLP 标记
• 1.2.2 DNA 指纹标记
• 1.2.3 随机扩增多态 DNA 标记
• 1.2.4 小卫星 DNA 标记
• 1.2.5 微卫星 DNA 标记
• 1.2.6 AFLP 标记
• 1.2.7 单链构象多态性
• 1.2.8 变性胶梯度电泳
• 1.2.9 PCR-DNA 序列分析
• 1.2.10 单核苷酸多态性
• 1.3 山羊遗传多样性研究进展
• 1.3.1 山羊外形特征遗传多样性
• 1.3.2 山羊细胞遗传标记的遗传多样性
• 1.3.3 山羊血液蛋白遗传标记的遗传多样性
• 1.3.4 山羊分子标记的遗传多样性
• 1.4 我国地方山羊品种起源分化研究
• 1.4.1 考古及形态学方面的研究
• 1.4.2 山羊血液蛋白多态性与其起源、分化关系的研究
• 1.5 中国山羊的种质资源
• 1.5.1 我国地方山羊品种遗传资源及其分类
• 1.5.2 我国地方山羊品种生态系统
• 1.6 本研究的目的意义
• 2 试验材料
• 2.1 样品的采集
• 2.2 仪器设备
• 2.3 主要试剂及来源
• 2.4 主要溶液及试剂的配制
• 3 实验方法
• 3.1 基因组 DNA 的提取及检测
• 3.2 PCR 扩增
• 3.3 PCR 产物的回收、纯化和测序
• 3.4 PCR-RFLP 分析
• 4 统计分析方法
• 5 结果与分析
• 5.1 山羊 MSTN 基因位点序列的扩增结果
• 5.1.1 基因组 DNA 的提取与检测
• 5.1.2 PCR 扩增结果
• 5.2 MSTN 基因的序列分析
• 5.2.1 MSTN 基因 DNA 序列的拼接和一级结构分析
• 5.2.2 山羊与其它物种 MSTN 基因序列的同源性比对
• 5.2.3 山羊 MSTN 基因编码蛋白质的预测和分析
• 5.3 山羊MSTN基因部分序列的PCR-RFLP分析
• 5.3.1 山羊 MSTN 基因部分序列的 PCR 扩增
• 5.3.2 5′UTR 及外显子1 DraI 的 PCR-RFLP 分析
• 5.3.3 5′UTR 及外显子1 CviAII 的 PCR-RFLP 分析
• 5.3.4 内含子2 和外显子3 MnlI 的 PCR-RFLP 分析
• 5.3.5 内含子2 和外显子3 MboII 的 PCR-RFLP 分析
• 5.3.6 内含子2 HphI 的PCR-RFLP 分析
• 5.3.7 内含子2 Cac81 的 PCR-RFLP 分析
• 5.3.8 内含子2 EcoRV 的 PCR-RFLP 分析
• 5.3.9 内含子2 MvaI 的PCR-RFLP 分析
• 5.4 不同位点的群体遗传学分析
• 5.4.1 各多态位点的频率
• 5.4.2 各位点纯合度、杂合度、有效等位基因数及多态信息含量分析
• 5.4.3 单倍型分析
• 5.5 不同品种 MSTN 基因的遗传分化
• 5.6 基于 RFLP 数据构建山羊群体间的系统树
• 5.7 山羊 MSTN 基因多态性与生产性能的关系分析
• 5.7.1 山羊MSTN基因DraI酶切位点多态性与体重性状的关系
• 5.7.2 山羊MSTN基因CviAII酶切位点多态性与体重性状的关系
• 5.7.3 山羊 MSTN 基因 MboII 酶切位点多态性与体重性状的关系
• 5.7.4 山羊 MSTN 基因 Cac81 酶切位点多态性与体重性状的关系
• 5.7.5 山羊 MSTN 基因 EcoRV 酶切位点多态性与体重性状的关系
• 5.7.6 山羊MSTN基因MvaI酶切位点多态性与体重性状的关系
• 5.7.7 山羊 MSTN 基因单倍体型与体重性状的关系
• 6 讨论
• 6.1 构树方法
• 6.2 山羊 MSTN 基因序列结构、组成特点
• 6.3 山羊 MSTN 基因单倍型的分布及其对家养山羊起源进化的启示
• 6.4 山羊 MSTN 基因的群体遗传学分析
• 6.5 山羊 MSTN 基因限制性酶切类型与山羊品种间的亲缘关系
• 6.6 山羊MSTN基因RFLP多态性与生产性能的关系
• 6.7 中国山羊品种的保护
• 7 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 作者简介