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藏鸡三个基因的SNPs检测及其与生长性状的关联分析和金水乌鸡资源群体的构建

2020-11-29阅读(842)

藏鸡三个基因的SNPs检测及其与生长性状的关联分析和金水乌鸡资源群体的构建

论文摘要

第一部分藏鸡三个基因的SNPs检测及其与生长性状的关联分析藏鸡是我国青藏高原在原始饲养状态下保存下来的珍贵家禽品种。藏鸡具有耐寒、抗病、抗缺氧、肉质鲜美、药用价值较高,耐粗放和可观赏性强等优良特性,同时也有生长速度慢、产蛋率低的缺点。如何在保存好这一珍贵遗传资源的同时,通过经济杂交和产品开发利用好藏鸡就成为当前重要的研究课题。本研究以我室所建的藏鸡与隐性白羽群体为材料,通过利用生物信息学分析方法,利用分子生物学技术克隆和分离与藏鸡生长性状有关的基因,为分子标记辅助选择提供分子基础。主要取得了如下结果:1.根据鸡SNPs数据库信息设计引物,通过PCR方法对MSTN基因进行SNPs筛查,发现第1外显子上有2个同义突变位点A2100G,A2109G。对于2个位点,G等位基因均占优势,每个位点的3种基因型频率在2个品种间均没有显著差异。与藏鸡的部分生长性状的关联结果表明,A2100G位点与16周龄体重存在显著相关（P＜0.01）;A2109G位点与初生胫长、4周龄管围存在极显著的相关（P＜0.01）。2.根据鸡SNPs数据库信息设计引物,通过PCR方法对CMYA3基因进行SNPs筛查,发现第4外显子上有4个同义突变位点,T1182C,A4950G,A7776G,A8140G。对于T1182C位点,T等位基因占优势;A4950G,A等位基因占优势;A7776G,A8140G,G等位基因均占优势;每个位点的3种基因型频率在2个品种间均没有显著差异。与藏鸡的部分生长性状的关联结果表明,T1182C位点与2周龄体重存在显著的相关（P＜0.05）;A4950G位点与2周龄体重和4周龄胫长呈相关趋势;A7776G位点与初生胫长显著相关（P＜0.05）;A8140G位点与16周龄体重极显著相关（P＜0.01）。3.根据鸡SNPs数据库信息设计引物,通过PCR方法对CMYA5基因进行SNPs筛查,发现第2外显子上有2个错义突变位点T1541G（Ser-Cys）,T1618C（Val-Gly）。对于2个位点,T等位基因占优势,每个位点的3种基因型频率在2个品种间均没有显著差异。与藏鸡的部分生长性状的关联结果表明,T1618C位点与初生胫长极显著相关（P＜0.01）,4周龄体重显著相关（P＜0.05）;T1541G位点与初生管围显著相关（P＜0.05）。乌骨鸡是一种珍贵的中国地方鸡种，以其独特的滋补、药用价值享誉中外。研究表明乌骨鸡的营养及药用价值与其体内所含的黑色素有关。黑羽乌骨鸡和白羽乌骨鸡都具有分泌黑色素的能力，且黑色素能够在皮肤、肌肉和骨骼中沉积，但是显然在白羽乌骨鸡中，黑色素难以沉积到羽毛中，研究黑羽与白羽乌骨鸡羽毛中色素沉积差异产生的遗传调控机制，对阐明黑色素沉积的分子机理具有重要的理论意义。假定控制黑羽与白羽相对差异的基因座位分别在两品种中均已纯合，采用金水乌鸡白羽丝毛系和黑羽丝毛系进行杂交实验，得到Fl代个体后进行F1横交，生产F2代个体，使得性状实现分离，在此资源群体中结合全基因组QTL扫描和候选基因法定位控制这一相对性状的基因座位。依据这一设想，本研究已经开展了下列实验：1．亲本正反交实验：采用3只黑羽公鸡与3只白羽母鸡进行正交，3只黑羽母鸡与3只白羽公鸡进行反交，共得到29只F1代仔鸡；杂交F1代出现黑羽和花羽两种羽色。2．F1代横交实验：利用正交组F1代的黑羽公鸡与黑羽母鸡杂交、花羽公鸡与花羽母鸡杂交、黑羽公鸡与花羽母鸡杂交、花羽公鸡与黑羽母鸡杂交；利用反交组F1代黑羽公鸡分别与正交组黑羽母鸡、花羽母鸡进行杂交；杂交已经得到部分40只F2代仔鸡。3．应用PCR技术检测了“C”座位等位基因状态（TYR基因第四内含子的逆转录病毒插入突变），结果显示黑羽全部为CC基因型（无插入），白羽全部为cc基因型（有逆转录病毒插入）。分析以上已经取得的初步结果可以推测，控制黑羽与白羽相对差异的基因座位除了已经鉴定的“C”座位之外，还应该有其它基因座位的参与，值得进一步的研究。本研究已经取得的初步结果为下一步研究奠定了基础。

论文目录

  • 第一部分 藏鸡三个基因的SNPs检测及其与生长性状的关联分析
  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 1 文献综述
  • 1.1 藏鸡遗传资源现状及研究现状
  • 1.1.1 藏鸡遗传资源现状
  • 1.1.2 藏鸡研究现状
  • 1.2 鸡基因组研究现状
  • 1.3 生长性状相关三个候选基因的研究进展
  • 1.3.1 肌肉生长抑制素（MSTN）基因
  • 1.3.2 原发性心肌症相关蛋白3基因（CMYA3）基因
  • 1.3.3 原发性心肌症相关蛋白5（CMYA5）基因
  • 1.4 单核苷酸多态性的研究进展及应用
  • 1.4.1 单核苷酸多态性（SNP）概念和特点
  • 1.4.2 SNP筛选方法
  • 1.4.2.1 直接测序法
  • 1.4.2.2 PCR-单链构象多态性（Single Strand Conformation Polymorphism,SSCP）
  • 1.4.2.3 变性高压液相色谱法（DHPLC）
  • 1.4.2.4 限制性片段长度多态性（Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP）
  • 1.4.2.5 分子信标（molecular beacons）法
  • 1.4.2.6 基因芯片（gene chips）
  • 2 本研究的目的和意义
  • 3 材料与方法
  • 3.1 材料
  • 3.1.1 样品
  • 3.1.2 主要仪器设备
  • 3.1.3 培养基、酶及试剂盒
  • 3.1.4 主要试剂及配制
  • 3.1.4.1 主要试剂
  • 3.1.4.2 主要试剂配制
  • 3.1.5 菌株
  • 3.1.6 主要分子生物学软件和数据库及统计软件
  • 3.1.6.1 主要分子生物学软件
  • 3.1.6.2 常用分子生物学数据库
  • 3.1.6.3 主要数据分析及统计软件
  • 3.2 方法
  • 3.2.1 鸡MSTN、CMYA3和CMYA5基因片段的分离方法
  • 3.2.1.1 PCR扩增引物设计
  • 3.2.2.2 PCR扩增条件
  • 3.2.2.3 PCR产物的纯化、克隆和测序
  • 3.2.2 侯选基因与鸡生长性状的关联分析
  • 4 结果
  • 4.1 鸡MSTN、CMYA3和CMYA5的遗传变异检测
  • 4.1.1 鸡MSTN基因遗传变异检测
  • 4.1.1.1 鸡MSTN基因第1外显子突变位点的发现
  • 4.1.1.2 鸡MSTN基因第1外显子Bsh1236Ⅰ酶切位点多态性的检测结果
  • 4.1.1.3 鸡MSTN基因第1外显子Msp I酶切位点多态性的检测结果
  • 4.2 鸡CMYA3基因遗传变异的检测
  • 4.2.1.鸡CMYA3基因第4外显子突变位点的发现
  • 4.2.2 鸡CMYA3基因第4外显子Hin6Ⅰ酶切位点多态性的检测结果
  • 4.2.3 鸡CMYA3基因第4外显子Mph1103 Ⅰ酶切位点多态性的检测结果
  • 4.2.4 鸡CMYA3基因HaeⅢ酶切位点多态性的检测结果
  • 4.2.5 鸡CMYA3基因TaqI酶切位点多态性的检测结果
  • 4.3 鸡CMYA5基因遗传变异的检测
  • 4.3.1 鸡CMYA5基因第3外显子突变位点的发现
  • 4.3.2 鸡CMYA5基因第3外显子AluI酶切位点多态性的检测结果
  • 4.3.3 鸡CMYA5基因第3外显子HinfI酶切位点多态性的检测结果
  • 4.4 部分多态位点与鸡部分经济性状间的关联分析
  • 4.4.1 鸡MSTN基因
  • 4.4.1.1 Bsh1236 Ⅰ酶切多态位点与部分生长性状间的关联分析
  • 4.4.1.2 Msp Ⅰ酶切多态位点与部分生长性状间的关联分析
  • 4.4.2 鸡CMYA3基因
  • 4.4.2.1 Hin6 Ⅰ酶切多态位点与部分生长性状间的关联分析
  • 4.4.2.2 Mph1103I酶切多态位点与部分生长性状间的关联分析
  • 4.4.2.3 HaeⅢ酶切多态位点与部分生长性状间的关联分析
  • 4.4.2.4 Taq Ⅰ酶切多态位点与部分生长性状间的关联分析
  • 4.4.3 鸡CMYA5基因
  • 4.4.3.1 Alu Ⅰ酶切多态位点与部分生长性状间的关联分析
  • 4.4.3.2 Hinf Ⅰ酶切多态位点与部分生长性状间的关联分析
  • 5 讨论
  • 5.1 关于SNPs的检测
  • 5.2 关于基因与生长性状的关联分析
  • 6 小结
  • 6.1 本研究的主要结果
  • 6.2 本研究的创新点与特色
  • 6.3 本研究的不足之处及下一步设想
  • 第二部分 金水乌骨鸡资源群体的构建
  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 1 文献综述
  • 1.1 金水乌鸡遗传资源现状及研究现状
  • 1.1.1 金水乌鸡遗传资源现状
  • 1.1.2 金水乌鸡研究现状
  • 1.2 金水乌鸡资源群体概述
  • 1.2.1 金水乌鸡资源群体的构建
  • 1.2.2 资源群体在构建鸡基因组遗传图谱中的应用
  • 1.2.2.1 建立作图群体
  • 1.2.2.2 对遗传标记的分析及数据处理
  • 1.2.2.3 分子标记间的连锁分析
  • 1.3 鸡羽色形成的生物学基础
  • 1.3.1 鸡主要毛色的遗传位点
  • 1.3.2 控制羽色的候选基因
  • 1.3.2.1 黑色素皮质激素受体1（MC1R）
  • 1.3.2.2 酪氨酸酶（TYR）基因
  • 1.3.2.3 肥大/干细胞生长因子受体（KIT）基因
  • 1.3.2.4 野灰（ASIP）基因
  • 1.3.2.5 银色基因
  • 2 研究目的和意义
  • 3 材料与方法
  • 3.1 材料
  • 3.1.1 样品
  • 3.1.2 主要仪器设备
  • 3.1.3 培养基、酶及试剂盒
  • 3.1.4 主要试剂及配制
  • 3.1.4.1 主要试剂
  • 3.1.4.2 主要试剂配制
  • 3.1.5 菌株
  • 3.2 方法
  • 3.2.1 资源群体亲本的选择
  • 3.2.1.1 资源群体的大小
  • 3.2.1.2 测定的内容
  • 3.2.2 PCR扩增引物设计
  • 3.2.3 PCR扩增条件
  • 3.2.4 PCR产物的纯化、克隆和测序
  • 4 结果
  • 4.1 TYR基因的检测结果
  • 4.2 金水乌鸡群体建立的结果
  • 4.2.1 资源群体建立的说明
  • 4.2.2 亲本的选择
  • 4.2.3 F1代的建立
  • 4.2.4 F2代的建立
  • 5 讨论与小结
  • 5.1 关于群体的建立
  • 5.2 羽色性状的遗传分析
  • 5.3 关于TYR基因
  • 参考文献
  • 附录1 缩略词表
  • 致谢

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