马MHC-Ⅱ类分子遗传多样性的研究

论文题目: 马MHC-Ⅱ类分子遗传多样性的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 动物遗传育种与繁殖学

作者: 孟青龙

导师: 芒来

关键词: 多态性分析

文献来源: 内蒙古农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 蒙古马作为中国最优秀马品种资源之一,具有抗严寒、耐粗饲,抗病力、持久力和适应性强等特性,已被录入我国畜禽品种保种名录中,在遗传资源上是一个极为宝贵的基因库,对人类有着不可忽视的社会及经济意义。但目前在国内开展马遗传资源方面的工作还十分薄弱。主组织相容性复合体(MHC)由于其在动物抗病性能上发挥着重要作用,在畜牧业的发展中,成为了一个重要的研究课题。本论文利用PCR-SSCP技术和PCR扩增产物直接纯化测序技术对七个品种马300个样品的ELA-DRA、DQA、DRB和DQB*exon2四个位点的基因多态性进行了研究,为揭示马品种ELA的遗传特性提供了重要的实验依据。本论文主要得出了以下结论:1、在马的MHC-Ⅱ类区中4个功能基因的第2外显子中都存在着多态性。其中ELA-DRB*exon2的多态性最丰富,SNPs出现率达27%,即相当于每3.7个核苷酸中出现1个核苷酸的变异;其次是ELA-DQB*exon2,其SNPs频率为23.7%,即相当于每4.2个核苷酸中出现1个核苷酸的变异;ELA-DQA*exon2的SNPs频率为21%;ELA-DRA*exon2多态性最不丰富,SNPs频率仅为2.4%。2、ELA-DRA、DQA、DRB和DQB*exon2四个位点的核苷酸的变异类型在七个品种马中均为转换和颠换,除DRA*exon2的转换和颠换频率相等,密码子第一、二位的变异和密码子第三位相同外,其余三个位点均以转换为主,且密码子第一、二位的变异明显多于第三位。DQA*exon2位点仅检测到一处插入/缺失。在正选择检验过程中,DRA*exon2序列的进化较为保守,DQB*exon2正检验不显著;DQA和DRB*exon2正检验显著。3、ELA-DRA、DQA、DRB和DQB*exon2四个位点的优势密码子及其相对使用频率综合考虑存在一定的差异性,即密码子及其相对使用频率存在不均一性。4、群体遗传学研究结果表明,纯血马、乌珠穆沁马、三河马和巴尔虎马四个品种马在DRA*exon2位点处于Hardy-Weinberg平衡状态,锡尼河马和乌审马却未达到平衡状态;而所研究的七个品种马在DQA*exon2位点均处于非平衡状态。多态信息含量(PIC)和杂合度(He)的研究结果显示,纯血马和三河马在DRA*exon2位点属于高度多态,乌珠穆沁马、锡尼河马、巴尔虎马和乌审马属于中度多态;而在DQA*exon2位点均属于高度多态。不同品种马在两个位点的杂合度都很高,尤其在DQA*exon2位点,值都大于0.6。5、本文以ELA-DRA、DQA、DRB和DQB*exon2四个位点的氨基酸作为研究对象,通过统计和分析得出以下五个特点:(1)突变位点氨基酸变异的随机性;(2)突变位点氨基酸变异率的不一致性;(3)突变位点氨基酸变异位置的随意性;(4)

论文目录:

1 文献综述

1.1 七个马品种的简要介绍

1.1.1 地方品种蒙古马的概况

1.1.2 培育品种三河马的概况

1.1.3 引入品种纯血马的概况

1.1.4 特有地方品种广西矮马的概况

1.2 MHC 分子的研究进展

1.2.1 MHC-Ⅰ类分子

1.2.2 MHC-Ⅱ类分子

1.2.3 MHC 等位基因多态性的产生与保持机制

1.2.4 MHC 基因的遗传特点

1.2.5 MHC 与疾病相关的机制

1.3 马的 MHC 研究进展

1.3.1 ELA 的遗传组成

1.3.2 ELA-Ⅰ和Ⅲ类分子的研究进展

1.3.3 ELA-Ⅱ类分子的研究进展

1.3.4 ELA 检测方法的研究进展

1.3.5 ELA 与疾病的关系

1.4 分子标记的研究进展

1.4.1 限制性片段长度多态性技术(RFLP)

1.4.2 微卫星标记技术（SSR）和DNA 指纹技术（DFP）

1.4.3 随机扩增多态性 DNA 技术(RAPD)

1.4.4 扩增片段长度多态性技术(AFLP)

1.4.5 聚合酶链式反应-单链构象多态技术(PCR-SSCP)

1.4.6 DNA 芯片生物技术

1.4.7 其他分子标记检测技术

1.5 本课题的研究目的及意义

1.6 本课题的特色与创新之处

2 材料与方法

2.1 实验材料

2.1.1 实验样品

2.1.2 主要试剂及来源

2.1.3 常用溶液及试剂的配制

2.1.4 主要仪器设备

2.1.5 主要分子生物学软件

2.2 实验方法

2.2.1 马血液基因组DNA 的提取及检测

2.2.2 PCR 扩增

2.2.3 ELA-DRA 和DQA*exon2 基因的单链构象多态电泳（SSCP）分析

2.2.4 ELA-DRA，DQA，DRB 和DQB*exon2 基因的PCR 产物纯化和测序

2.3 数据分析方法

2.3.1 群体遗传学数据分析

2.3.2 等位基因的确定及序列同源性分析

2.3.3 突变位点分析

2.3.4 遗传距离统计方法

3 结果与分析

3.1 ELA-DRA*exon2 位点的多态性分析

3.1.1 ELA-DRA*exon2 位点的PCR-SSCP 分析

3.1.2 ELA-DRA*exon2 位点的核苷酸分析

3.1.3 ELA-DRA*exon2 位点的群体遗传学分析

3.1.4 ELA-DRA*exon2 位点的氨基酸序列分析

3.1.5 ELA-DRA*exon2 位点的进化分析

3.2 ELA-DQA*exon2 位点的多态性分析

3.2.1 ELA-DQA*exon2 位点的PCR-SSCP 分析

3.2.2 ELA-DQA*exon2 位点的核苷酸分析

3.2.3 ELA-DQA*exon2 位点的群体遗传学分析

3.2.4 ELA-DQA*exon2 位点的氨基酸序列分析

3.2.5 ELA-DQA*exon2 位点的进化分析

3.3 ELA-DRB*exon2 位点的多态性分析

3.3.1 ELA-DRB*exon2 位点的核苷酸分析

3.3.2 ELA-DRB*exon2 位点的氨基酸分析

3.3.3 ELA-DRB*exon2 位点的进化分析

3.4 ELA-DQB*exon2 位点的多态性分析

3.4.1 ELA-DQB*exon2 位点的核苷酸分析

3.4.2 ELA-DQB*exon2 位点的氨基酸分析

3.4.3 ELA-DQB*exon2 位点的进化分析

3.5 DRA、DQA、DRB 和DQB*exon2 位点多态性的综合分析

3.5.1 DRA、DQA、DRB 和DQB*exon2 位点氨基酸成分的使用一致性分析

3.5.2 DRA、DQA、DRB 和DQB*exon2 位点优势密码子及其相对使用频率的不均一性分析

4 讨论

4.1 关于采样及实验方法的讨论

4.1.1 关于采样方法和样本含量

4.1.2 基因组DNA的提取

4.1.3 PCR 扩增的主要影响因素

4.1.4 PCR-SSCP 技术的主要影响因素

4.2 关于ELA-DRA、DQA、DRB 和DQB*exon2 四个位点核苷酸变异的讨论

4.2.1 ELA-DRA、DQA、DRB 和DQB*exon2 四个位点的多态性

4.2.2 ELA-DRA、DQA、DRB 和DQB*exon2 四个位点的核苷酸变异模式

4.3 关于ELA-DRA、DQA、DRB 和DQB*exon2 四个位点密码子及其使用偏性的讨论

4.3.1 关于密码子碱基使用频率

4.3.2 关于密码子使用偏倚性

4.4 关于ELA-DRA和DQA*exon2位点的群体遗传学分析

4.4.1 ELA-DRA 和DQA*exon2 位点等位基因的分布

4.4.2 群体遗传多样性分析

4.5 关于ELA-DRA、DQA、DRB 和DQB*exon2 四个位点氨基酸变异的讨论

4.5.1 突变位点氨基酸变异的随机性

4.5.2 突变位点氨基酸变异率的不一致性

4.5.3 突变位点氨基酸变异位置的随意性

4.5.4 四个位点氨基酸组成的一致性

4.5.5 四个位点氨基酸变异程度的不一致性

4.6 关于ELA-DRA、DQA、DRB 和DQB*exon2 四个位点进化关系的讨论

4.6.1 分子系统发育分析基本原理

4.6.2 对七个马品种ELA-DRA、DQA、DRB 和DQB*exon2 四个位点的进化及亲缘关系分析

4.7 关于马的 MHC 在保护遗传学中的应用

5 结论

致谢

参考文献

附图

作者简介

发布时间: 2006-09-14

参考文献

[1].马多巴胺D4受体基因克隆、序列分析和多态性研究[D]. 范彩云.内蒙古农业大学2007

马MHC-Ⅱ类分子遗传多样性的研究

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