奶山羊CSN1S1和CSN1S2基因多态性及其与经济性状的关联分析

论文摘要

本研究以708只西农萨能奶山羊和关中奶山羊为试验材料,利用生物信息学、DNA测序、PCR-SSCP、PCR-RFLP和AS-PCR技术,研究了西农萨能和关中奶山羊CSN1S1基因（外显子2、9、12、17、19和内含子14）、CSN1S2基因（外显子2、3、9、11、16）共2个候选基因11个基因位点的遗传变异,同时探讨这两个奶山羊品种遗传多态性与奶山羊体尺性状（体高、体长、胸围）、产奶量和奶成分（奶蛋白、奶脂肪、总乳固体、非脂固形物、乳糖、乳密度）的关系,旨在获取与经济性状相关的分子遗传标记,为奶山羊遗传资源的保护、开发与利用提供科学依据。本研究获得以下重要研究结果:1、CSN1S1基因的遗传变异及其与奶山羊经济性状的关系在西农萨能奶山羊、关中奶山羊品种中检测了CSN1S1基因6个基因位点（P1～P6）的多态性。在CSN1S1基因的6个基因位点中,在P2和P6基因位点上分别发现1bp （C）和7bp （TTATCTA）的缺失,在P3位点上验证了前人发现的突变,而在P1、P4和P5位点上没有发现多态。①在CSN1S1基因P2基因位点检测到三种基因型:AA、AB和BB,其中西农萨能和关中奶山羊A/B等位基因的频率分别为0.198/0.802, 0.361/0.639;西农萨能和关中奶山羊在P2位点均为中度多态（0.25<PIC<0.50）,并处于Hardy-Weinberg不平衡状态;P2位点的各基因型在西农萨能和关中奶山羊品种间的分布差异极显著（P<0.01）。②P3基因位点仅在关中奶山羊品种上表现为多态,检测到两种基因型:A01和AA,其中等位基因A和01的频率分别是0.960和0.040;关中奶山羊在该位点为低度多态（PIC=0.073）,处于Hardy-Weinberg平衡状态。③在P6位点上也检测到三种基因型:CC、CT和TT,其中等位基因C/T的频率在西农萨能和关中奶山羊品种中分别为0.888/0.112和0.763/0.237;西农萨能奶山羊品种在该位点处于低度多态（PIC=0.179）,而关中奶山羊品种在该位点处于中度多态（PIC=0.297）,两个品种在该位点都处于Hardy-Weinberg非平衡状态;P6位点的各基因型在西农萨能和关中奶山羊品种间的分布差异极显著（P<0.01）。④联合分析P2和P6位点可以鉴定CSN1S1基因的F和N等位基因,关中奶山羊和西农萨能奶山羊品种中的F/N等位基因频率为0.1139/0.0927和0.2376/0.1193, N和F各基因型在两个奶山羊品种中分布差异显著（P<0.05）。多态基因位点与奶山羊经济性状的关联分析表明:①P2基因位点显著的影响关中奶山羊的体长,AB型个体的体长显著的高于AA和BB型（P<0.05）;P2基因位点对西农萨能奶山羊品种的第一胎产奶量影响显著,AA和AB型个体的第一胎产奶量显著的高于BB型个体（P<0.05）。②在P6基因位点,关中奶山羊CC基因个体的胸围显著低于TT和CT型（P<0.05）;西农萨能奶山羊CT和TT型个体的第一胎产奶量分别极显著（P<0.01）和显著（P<0.05）的高于CC型。③关中奶山羊FF基因型个体的胸围明显比FN、FO、NO和NN基因型高（P<0.05）;西农萨能奶山羊NN基因型个体乳中蛋白含量极显著的低于其他基因型个体（P<0.01）;西农萨能奶山羊FF基因型个体第一胎奶产量显著的高于NO基因型个体（P<0.05）。2、CSN1S2基因的遗传变异及其与奶山羊经济性状的关联对西农萨能和关中奶山羊品种CSN1S2基因5个基因位点的研究发现,仅L2位点表现多态。试验证明在目前已发现的7种CSN1S2等位基因中,本试验研究的品种只存在A和F等位基因。西农萨能和关中奶山羊群体品种中A/F等位基因的频率分别为0.795/0.205和0.739/0.261,两个品种在L2位点均为中度多态（0.25<PIC<0.50）。关中奶山羊品种在该位点处于Hardy-Weinberg非平衡状态,西农萨能则处于Hardy-Weinberg平衡状态。不同奶山羊品种间CSN1S2基因L2多态基因位点基因型分布的卡方独立性检验结果显示:西农萨能与关中奶山羊品种之间显著（P<0.05）。多态基因位点与奶山羊经济性状的关联分析表明:L2基因位点对西农萨能奶山羊的奶成分影响显著,FF基因型个体乳中脂肪和总乳固体的含量均显著的高于AA和AF基因型个体（P<0.05）。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 中国部分优良奶山羊品种的介绍
• 1.1.1 西农萨能奶山羊
• 1.1.2 关中奶山羊
• 1.1.3 崂山奶山羊
• 1.1.4 文登奶山羊
• 1.2 山羊奶的营养特性
• 1.3 酪蛋白基因的研究进展
• 1.3.1 酪蛋白基因的定位
• 1.3.2 酪蛋白基因结构
• 1.3.3 CSN151 基因多态研究进展
• 1.3.4 CSN2 基因多态研究进展
• 1.3.5 CSN152 基因多态研究进展
• 1.3.6 CSN3 基因多态研究进展
• 1.3.7 酪蛋白基因簇单倍型的研究
• 1.4 分子标记研究进展
• 1.4.1 以分子杂交为基础的Ⅰ类分子标记
• 1.4.2 以PCR 为基础的Ⅱ类分子标记
• 1.4.3 以测序为核心的Ⅲ类分子标记及其它标记
• 1.5 研究的目的和意义
• 第二章 CSN151 基因的多态性及其与奶山羊经济性状的关联分析
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 奶山羊基因组DNA 样品的检测
• 2.2.2 CSN151 基因PCR 产物琼脂糖电泳检测
• 2.2.3 CSN151 基因PCR 产物的AS-PCR 和SSCP 分析
• 2.2.4 CSN151 基因多态位点不同基因型的个体序列测定
• 2.2.5 CSN151 基因多态位点频率分布及品种遗传结构分析
• 2.2.6 奶山羊CSN151 基因多态与经济性状的关联分析
• 2.3 讨论
• 2.3.1 奶山羊CSN151 基因遗传变异位点的分析
• 2.3.2 2 个奶山羊品种CSN151 基因多态与品种遗传结构分析
• 2.3.3 奶山羊CSN151 基因多态与经济性状的关系
• 2.4 小结
• 第三章 CSN152 基因多态性及其与奶山羊经济性状的关联分析
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 引物设计
• 3.1.2 PCR-RFLP
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 PCR-RFLP 最佳反应体系
• 3.2.2 CSN152 基因5 个位点PCR 产物的琼脂糖电泳检测
• 3.2.3 CSN152 基因L1、L3 和L5 位点PCR-SSCP 分析
• 3.2.4 CSN152 基因L2 和L4 位点PCR-RFLP 分析
• 3.2.5 CSN152 基因等位基因频率分布及品种遗传结构分析
• 3.3 讨论
• 3.3.1 奶山羊CSN152 基因等位基因鉴别的方法
• 3.3.2 奶山羊CSN152 基因群体遗传结构分析
• 3.3.3 奶山羊CSN152 基因多态与奶山羊经济性状的相关性分析
• 3.4 小结
• 第四章 结论与创新点
• 4.1 结论
• 4.2 创新点
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 个人简介