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黄牛LEPR、ZAG基因多态性及其与生长性状的关联分析

2020-12-02阅读(447)

黄牛LEPR、ZAG基因多态性及其与生长性状的关联分析

论文摘要

本研究采用PCR-SSCP和DNA测序技术,检测了南阳牛、秦川牛、郏县红牛、晋南牛、安格斯牛和中国荷斯坦牛6个群体共655个个体的LEPR基因和ZAG基因的遗传变异,分析了其遗传结构和遗传多样性,并对南阳牛、秦川牛和郏县红牛3个群体在上述基因座位的多态性与生长性状进行了关联分析,以检验这些基因的多态对黄牛生长发育的遗传效应,以期发现对重要经济性状具有显著效应的遗传标记,为中国黄牛的高效选育和分子标记数据库的建立、种质资源保存与利用提供遗传学依据。本研究获得了以下结果:1.6个黄牛品种LEPR基因多态性分析共检测了LEPR基因的6个基因座L1～L6,包含了外显子2～外显子7,在LEPR基因的6个基因座中,仅在L3基因座发现多态性,在L1、L2、L4～L6基因座没有发现多态性。在南阳牛、秦川牛、郏县红牛、晋南牛、安格斯牛5个品种的L3基因座首次发现5个SNP（NC007301:g.26767T>C,26805C>T,27050A>G,27063G>A和27079G>A）,这5个SNP完全连锁,前2个SNP在内含子3上,后3个SNP位于外显子4上,其中27050A>G和27079G>A突变分别导致LEPR蛋白197His>Arg和207Asp>Asn氨基酸突变。在中国荷斯坦牛中没有发现多态。卡方检验显示,郏县红牛处于Hardy-Weinberg非平衡状态,而其余5个品种处于平衡状态。南阳牛、秦川牛、郏县红牛、晋南牛、安格斯牛和中国荷斯坦牛6个群体遗传多态指数Ne/PIC/He分别为1.56/0.29/0.36,1.83/0.35/0.45,1.82/0.35/0.45,1.68/0.32/0.41,1.82/0.35/0.45,1.00/0.00/0.00。基因型分布的卡方独立性检验显示,中国荷斯坦牛与地方黄牛和安格斯牛差异极显著（P<0.01）。2.LEPR基因多态性与南阳牛、秦川牛和郏县红牛生长性状的关联分析在黄牛中,LEPR基因的L3基因座发现AA、AB、BB三种基因型。在南阳牛群体中,AA型个体6月龄体重、平均日增重显著大于BB型个体（P<0.05）;AA型个体6月龄体高、体斜长显著大于AB型和BB型个体（P<0.05或P<0.01）,AA型和AB型个体6月龄胸围显著大于BB型个体（P<0.05）。AA型个体12月龄体高、体斜长显著大于AB型和BB型个体（P<0.05或P<0.01）;AA型和AB型个体12月龄胸围显著大于BB型个体（P<0.05或P<0.01）。在郏县红牛群体中,AA型个体胸围、坐骨端宽显著大于AB型个体（P<0.05）。在秦川牛中没有发现与基因座多态显著相关的性状。3.6个黄牛品种ZAG基因多态性分析对ZAG基因共检测了Z1、Z2、Z3和Z4四个基因座,除Z2基因座外,其他3个基因座都发现了多态性。在黄牛中,首次检测到6个SNP（NC007326:g 115T>C,3257G>A,4013G>A,4027C>T,4032T>C和4120C>T）,全部都位于编码区,其中115C>T突变导致了17位Ser突变为Pro,3257A>G突变导致了189位Arg突变为Lys,4013A>G突变导致了233位Gly突变为Glu,4027T>C突变导致了238位Arg突变为TrP,4120T>C突变导致了269位Pro突变为Ser。在中国荷斯坦牛中只在Z1基因座发现多态。南阳牛、秦川牛、郏县红牛、晋南牛、安格斯牛和中国荷斯坦牛6个群体Z1基因座遗传多态指数Ne/PIC/He分别为1.41/0.25/0.29,1.48/0.27/0.32,1.47/0.28/0.32,1.34/0.22/0.26,1.48/0.27/0.32,1.36/0.23/0.27;Z3基因座遗传多态指数Ne/PIC/He分别为1.25/0.18/0.20,1.06/0.06/0.06,1.05/0.04/0.05,1.03/0.04/0.03,1.14/0.11/0.12,1.00/0.00/0.00;Z4基因座遗传多态指数Ne/PIC/He分别为1.52/0.30/0.34,1.47/0.28/0.32,1.48/0.29/0.32,1.39/0.27/0.29,1.27/0.17/0.18,1.00/0.00/0.00。Z1和Z4基因座在大部分群体处于中度多态,而Z3基因座所有群体都处于低度多态。基因型分布的卡方独立性检验显示,在Z3和Z4基因座中国荷斯坦牛与地方黄牛和安格斯牛差异极显著（P<0.05或P<0.01）4.ZAG基因多态性与南阳牛、秦川牛和郏县红牛生长性状的关联分析在ZAG基因的Z1和Z3基因座各检测到AA和AB两种基因型,在Z4基因座检测到AA、AB、AC三种基因型。经最小二乘分析,Z1和Z3多态基因座对南阳牛、郏县红牛和秦川牛的生长发育性状没有显著影响,而ZAG基因的Z4多态基因座对南阳牛18月龄的坐骨端宽有显著影响,AC型个体显著大于AB型个体（P<0.05）;郏县红牛AC型个体体斜长、胸围和体重显著大于AA、AB型个体（P<0.05或P<0.01）;Z4基因座对秦川牛的生长发育性状没有显著影响（P>0.05）。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 前言
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 肉牛培育概况
  • 1.1.1 肉牛业的发展现状
  • 1.1.2 国内外肉牛品种培育概况
  • 1.2 分子标记在家畜育种中的应用
  • 1.2.1 分子标记图谱的构建
  • 1.2.2 群体遗传变异与遗传距离及杂种优势预测研究
  • 1.2.3 标记辅助选择与标记辅助渗入
  • 1.2.4 DNA分子标记与动物的起源进化研究
  • 1.3 主要的分子标记介绍
  • 1.3.1 分子标记研究概况
  • 1.3.2 分子标记的发展
  • 1.3.3 单核苷酸多态性及其优势
  • 1.4 候选基因的研究进展
  • 1.4.1 LEPR基因研究进展
  • 1.4.2 ZAG基因研究进展
  • 1.5 本研究的目的和意义
  • 第二章 LEPR基因多态性及其与生长性状的关联分析
  • 2.1 试验材料
  • 2.1.1 试验动物样本来源
  • 2.1.2 生长性状数据
  • 2.1.3 试验主要试剂
  • 2.1.4 仪器设备
  • 2.1.5 主要试剂和溶液的配制
  • 2.2 试验方法
  • 2.2.1 基因组DNA的提取
  • 2.2.2 PCR反应所用引物的设计
  • 2.2.3 DNA质量的检测、纯化及浓度计算
  • 2.2.4 扩增产物的PCR-SSCP分析
  • 2.2.5 图像分析
  • 2.2.6 测序
  • 2.3 资料的统计与分析
  • 2.3.1 基因频率和基因型频率的计算
  • 2.3.3 基因座遗传纯合度（Ho）、杂合度（He）和有效等位基因数（Ne）
  • 2.3.4 多态信息含量（polymorphism information content,PIC）
  • 2.3.5 相关分析统计模型
  • 2.4 PCR-SSCP结果与分析
  • 2.4.1 牛基因组DNA样品的检测
  • 2.4.2 PCR产物的电泳检测
  • 2.4.3 PCR-SSCP结果
  • 2.4.4 LEPR基因群体遗传结构分析
  • 2.4.5 LEPR基因多态性与生长性状的关联分析
  • 2.5 讨论
  • 2.6 小结
  • 第三章 ZAG基因多态性及其与生长性状的关联分析
  • 3.1 试验材料
  • 3.2 试验方法
  • 3.3 资料的统计与分析
  • 3.4 PCR-SSCP结果与分析
  • 3.4.1 牛基因组DNA样品的检测
  • 3.4.2 PCR产物的电泳检测
  • 3.4.3 PCR-SSCP结果
  • 3.4.4 ZAG基因群体遗传结构分析
  • 3.4.5 ZAG基因多态性与生长性状的关联分析
  • 3.5 讨论
  • 第四章 结论与创新点
  • 4.1 结论
  • 4.2 创新点
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介

    • 相关论文文献

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