鸡HMGCR基因多态性与血清VLDL浓度和繁殖性状的关联研究

论文摘要

胆固醇是影响卵母细胞和胚胎发育的重要物质,VLDL是产蛋鸡胆固醇的主要载体,影响着卵母细胞和蛋黄中的胆固醇含量,而HMGCR（3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶,HMG-CoA reducase）是胆固醇合成过程中的限速酶。本试验以眉山温氏400只青脚麻肉种鸡为研究对象,分析血清VLDL浓度及HMGCR基因多态性的关系及其对繁殖性状的影响,结果如下：试验检测了384份血清的VLDL浓度,按浓度大小由低到高分为1-4组（44-200、2002～400、400～600、600～720mg/ml血清）,各组对应的产蛋量依次为：90.35、105.70、103.65、93.46。其中,第1组与第2组、第3组与第4组的产蛋量差异极显著（P<0.01）,第1组与第4组、第2组与第3组差异不显著（P>0.05）；1、2组血清VLDL浓度与产蛋量呈正相关（r=0.51,P<0.01）,3、4组血清VLDL浓度与产蛋量呈负相关（r=-0.41,P<0.01）。而各组的受精蛋孵化率和受精蛋健雏率差异不显著（P>0.05）。表明中等血清VLDL浓度组（VLDL浓度200～600mg/ml血清）的产蛋量较高。试验设计了6对引物,采用PCR-SSCP方法,扩增了HMGCR基因的部分外显子和部分内含子序列,检测到3个多态位点。分别为内含子1处的SNP1（789bp, G/A）和SNP2 （937bp, C/G）、内含子4处的SNP3（2316bp, A/C）。3个位点均为中度多态（PIC值分别为0.3551、0.3204、0.3749）HMGCR基因多态性与繁殖性状的关联分析发现：各位点不同基因型在受精蛋孵化率、受精蛋健雏率性状中的差异不显著（P>0.05）。在产蛋量性状中：SNP2中的C、D型差异不显著（P>0.05）; SNP1、SNP3的不同基因型差异极显著（P<0.01）,B型比A型高11.95个蛋,E型比F型高4.95个蛋,表明B、E型为高产蛋量的优势基因型。单倍型分析发现,各单倍型在受精蛋孵化率、受精蛋健雏率性状中的差异仍然不显著（P>0.05）,在产蛋量性状中的差异极显著（P<0.01）,最好单倍型为BCE（106.11）,最差单倍型为ACE（84.90）,相差21.21枚蛋,大于单个位点变异的差异。HMGCR基因多态性与血清VLDL浓度的关联分析发现：各位点的不同基因型差异极显著（P<0.01）。其中,B、C、E型为低血清VLDL浓度,A、D、F型为高血清VLDL浓度,A比B、D-比C、F比E分别高214.07、228.99、73.57（mg/ml血清）。表明3个SNP位点的变异极显著地影响血清VLDL浓度。进行单倍型分析后发现,各单倍型的差异仍然达到了极显著水平（P<0.01）,最高单倍型为ADE（502.12）,最低单倍型为ACE（184.40）,相差317.72（mg/ml血清）,大于单个位点变异的差异。关联分析结果表明,单倍型在选择产蛋量、高低血清VLDL浓度方面比单个SNP的效率更高。ACE单倍型的产蛋量和血清VLDL浓度都最低,进一步表明过低的血清VLDL浓度明显降低了产蛋量,所以在肉种鸡的肥度性状中不宜过度追求低胆固醇。转录因子结合位点分析中：SNP1的变异（G→A）造成了一个Oct-1转录因子结合位点的增加,同时也使CdxA转录因子结合位点的分值增加；其他两个SNP没有查到有意义的转录因子结合位点的变化。综上所诉,中等VLDL浓度（200～600mg/ml血清）可作为提高产蛋量的候选指标。HMGCR基因的内含子SNPs可作为提高产蛋量的分子标记,而且单倍型效率比单个SNP更高,以BCE单倍型最佳。对于HMGCR基因多态性、血清VLDL浓度水平和繁殖性状三者的关系仍需进一步研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 胆固醇在产蛋肉鸡代谢中的作用
• 1.2.1 胆固醇（Cholesterol）概述
• 1.2.2 胆固醇与产蛋性能的关系
• 1.2.3 胆固醇与孵化率的关系
• 1.2.4 影响蛋黄胆固醇含量的因素
• 1.3 产蛋肉鸡VLDL研究进展
• 1.3.1 VLDL的合成及影响因素
• 1.3.2 VLDL在产蛋肉鸡中的代谢机制
• 1.4 HMGCR及HMGCR基因的研究进展
• 1.4.1 HMGCR的结构和功能
• 1.4.2 HMGCR的酶活性调节
• 1.4.3 HMGCR基因的结构
• 1.4.4 HMGCR基因多态性研究
• 1.5 目的与意义
• 2 材料与方法
• 2.1 技术路线
• 2.2 采样及生产数据
• 2.2.1 采样
• 2.2.2 生产数据
• 2.3 血清VLDL浓度测定
• 2.4 SNPs检测
• 2.4.1 主要仪器
• 2.4.2 主要试剂及配制
• 2.4.3 总DNA提取（盐酸胍提取法）
• 2.4.4 DNA样品质量检测
• 2.4.5 引物的设计和引物稀释
• 2.4.6 PCR扩增
• 2.4.7 SSCP分析和基因型判定
• 2.5 数据处理方法
• 2.5.1 基因频率和基因型频率的计算
• 2.5.2 多态信息含量（PIC）
• 2.5.3 而清VLDL不同浓度水平的确定方法
• 2.5.4 血清VLDL浓度与繁殖性状的相关分析
• 2.5.5 HMGCR基因SNPs与血清VLDL浓度及繁殖性状的关联分析
• 2.5.6 核苷酸序列分析
• 2.5.7 生物信息学分析
• 3 结果与分析
• 3.1 有效数据量
• 3.2 VLDL与繁殖性状的相关分析
• 3.2.1 VLDL不同浓度水平分组
• 3.2.2 血清VLDL浓度与产蛋量及孵化性状的相关分析
• 3.3 HMGCR基因SNPs与繁殖性状及血清VLDL浓度的关联分析
• 3.3.1 总DNA提取结果
• 3.3.2 HMGCR基因的PCR-SSCP结果
• 3.3.3 不同基因型测序结果
• 3.3.4 HMGCR基因的群体遗传学分析
• 3.3.5 HMGCR基因单个SNP位点的遗传效应分析
• 3.3.6 HMGCR基因不同单倍型的遗传效应分析
• 3.3.7 各基因型和各单倍型的血清VLDL浓度值差异可信性分析
• 3.3.8 SNPs的生物信息学分析
• 4 讨论
• 4.1 样本采集及血液指标选择
• 4.2 血清VLDL浓度与繁殖性状的相关分析
• 4.2.1 血清VLDL浓度与产蛋量的相关分析
• 4.2.2 血清VLDL浓度与孵化率的相关分析
• 4.3 HMGCR基因多态性与血清VLDL浓度及繁殖性状的关联分析
• 4.3.1 单个SNP位点与单倍型分析的优劣性
• 4.3.2 鸡HMGCR基因的多态性
• 4.3.3 单个SNP位点与血清VLDL浓度及繁殖性状的关联分析
• 4.3.4 单倍型与血清VLDL浓度及繁殖性状的关联分析
• 4.3.5 各基因型和各单倍型的血清VLDL浓度值差异可靠性分析
• 4.3.6 SNPs影响血清VLDL浓度及繁殖性状的生物信息学分析
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢