小鼠卵子突变基因修饰基因的精细定位

论文摘要

小鼠卵子突变基因（Om）是在DDK品系小鼠中发现的独特的突变基因,携带这一突变基因的DDK小鼠具有一种奇特的繁殖特性（DDK综合症）:当DDK雌鼠和同亚种其它近交系雄鼠交配时,由于DDK卵子细胞质物质和其它近交系雄鼠精子因子间的不亲和性导致F1代受精卵在胚胎发育早期死亡,使DDK雌鼠几乎不孕。而DDK品系内交配以及DDK雄鼠与其它品系交配繁殖率表现正常。赵卫东等（2000）发现在C57BL/6（B6）小鼠遗传背景中存在修饰基因,它使得杂合型（Om/+）雌鼠和B6交配时,后代死亡率随着B6遗传背景的不断引入而增加,并将其称为卵子突变基因修饰基因（Ommf）。本研究在实验室前期工作的基础上对B6小鼠第4、9号染色体上存在的修饰基因进行验证并进行初步的精细定位。本研究采用回交一代作为定位群体;利用国际通用的、与Om位点紧密连锁的微卫星标记D11Mit36和D11Mit66分别对回交一代群体进行基因分型,选留Om位点杂合型的N2雌鼠;同时参考MGI（Mouse Genome Informatics）公布的信息,分别在小鼠第4、第9号染色体上选取候选微卫星标记并从中筛选出具有多态性的标记;利用统计软件R中的QTL分析包（R/QTL）对N2♀×B6♂后代的存活胎仔数（LF）和胚胎着床数（IM）进行QTL分析,染色体水平显著性阈值的估计通过对性状进行1000次置序测验（permutation test）获得。研究结果如下:1.成功构建回交一代群体,新增51个有效样本。2.从小鼠第9条染色体上50个候选微卫星标记中筛选出11个在DDK和B6之间具有多态性的标记,在第4条染色体上25个候选微卫星标记中筛选出5个具有多态性的标记。这些新筛选出来的标记将与实验室前期筛出的结果进行综合,从中选出用于染色局部精细扫描的标记。3.在第4、第9条染色体上,分别对胚胎着床数（IM）和存活胎仔数（LF）进行QTL分析和定位。得出第9条染色体存活胎仔数和胚胎着床数的QTL尚未达到显著性阈值。第4条染色体上存在胚胎着床数和存活胎仔数的QTL并具有显著性,进而将存活胎仔数（LF）的QTL精细定位在D4Mit54（66cM）处（P<0.01）,其贝叶斯置信区间为51.6cM71.0cM。以上结果提示我们一方面可以在这一区段内加大标记的数量,进行进一步的定位和分析,另一方面可结合数据库信息和生物信息学方法,在这一区间内,尤其是在第4条染色体66cM附近筛选候选基因并进行功能验证。这一研究将有助于揭示小鼠卵子突变基因（Om）的作用模式,进而在一定程度上,对以DDK小鼠为研究材料的小鼠早期胚胎发育相关基因的作用通路研究做铺垫。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 小鼠的研究历史及现状
• 1.2 分子标记与基因定位
• 1.2.1 分子标记
• 1.2.1.1 分子标记的概念
• 1.2.1.2 分子标记的种类
• 1.2.2 数量性状及基因定位
• 1.2.2.1 数量性状
• 1.2.2.2 数量性状基因定位
• 1.3 修饰基因及其研究策略
• 1.3.1 修饰基因
• 1.3.1.1 外显率
• 1.3.1.2 显性效应
• 1.3.1.3 表现度
• 1.3.1.4 多效性
• 1.3.2 修饰基因的研究策略
• 1.4 DDK 小鼠的研究历史和进展
• 1.4.1 DDK 综合症的发现和假说的提出
• 1.4.2 Om 基因的发现和定位
• 1.4.3 Om 基因修饰基因（Ommf）的发现
• 1.4.4 DDK 综合症的其它相关研究
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 实验小鼠
• 3.1.2 主要仪器及设备
• 3.1.3 实验所用主要试剂及配制方法
• 3.1.3.1 PCR 电泳相关试剂
• 3.1.3.2 DNA 提取及纯化相关试剂
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 作图群体的构建
• 3.2.2 小鼠基因组DNA 的提取
• 3.2.3 微卫星位点的 PCR 扩增
• 3.2.4 PCR 产物的电泳检测
• 2 雌鼠的筛选'>3.2.5 Om 位点杂合型 N₂雌鼠的筛选
• 2 雌鼠表型的观察和统计'>3.2.6 杂合型N₂雌鼠表型的观察和统计
• 3.2.7 多态性微卫星标记的筛选
• 3.2.8 有效样本的染色体局部扫描
• 3.2.9 QTL 分析
• 4 结果与分析
• 4.1 作图群体的构建和 Om 位点杂合型雌鼠的筛选
• 4.2 表型数据分析
• 4.2.1 表型数据的观察
• 4.2.2 表型数据统计分析
• 4.3 多态性微卫星标记的筛选
• 4.3.1 第9 号染色体上多态性微卫星标记的筛选
• 4.3.2 第4 号染色体上多态性微卫星标记的筛选
• 4.4 QTL 定位
• 4.4.1 第9 号染色体胚胎着床数（IM）和存活胎仔数（LF）的QTL 定位
• 4.4.2 第4 号染色体胚胎着床数（IM）和存活胎仔数（LF）的 QTL 定位
• 4.4.2.1 LOD 计算及其阈值的确定
• 4.4.2.2 位点 D4Mit54 的效应分析
• 4.4.2.3 贝叶斯区间估计
• 5 讨论与结论
• 2 雌鼠的筛选'>5.1 Om 位点杂合型 N₂雌鼠的筛选
• 5.2 表型数据统计分析
• 5.3 多态性微卫星标记的筛选
• 5.4 选择基因型分析法
• 5.5 LOD 置信区间的确定与效应分析
• 5.5.1 LOD 阈值和置信区间的确定
• 5.5.2 QTL 效应分析
• 5.6 候选基因的筛选
• 5.7 全文小结
• 参考文献
• ABSTRACT