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《四川农业大学》 2004年
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猪生长激素(pGH)基因核苷酸多样性、分子进化和PCR-RFLP及其遗传效应研究

帅素容  
【摘要】:本文利用PCR技术体外扩增了中外11个猪品种(8个中国地方猪种,3个国外猪种)共271个样本pGH基因2107 bp的片段,包含了所有外显子和内含子。利用ABI PRISE 3100-Avant Genetic Amalysis测定了11个猪品种61个序列。所测序列用Bioedit Version 5.0.6、DNAStar、DNAsp4.0、Areliquin2.0、Mega 2.1、PAUP4.0 beta 10、SAS Ver.6.12等软件,统计核苷酸多态性、群体内和群体间DNA序列变异程度及中性检验,确定单倍型、群体多态性种群统计参数和单倍型核苷酸非配对分布,计算序列间碱基对差异、转换、颠换数及转换/颠换比值,分析pGH基因编码蛋白质的组成与结构,构建pGH基因树,检测pGH基因RFLP,统计分析pGH基因RFLP与生产性能间的关系。 测序结果表明,2107 bp的PCR产物从pGH基因64~2021位共1957 bp的片段可准确判定,以此为基础进行各研究内容的分析。 pGH基因序列多态性分析结果显示,pGH基因一级结构存在丰富的单倍型和核苷酸多样性,61个序列中检测到82个突变位点,其中有10个位于外显子区,单核苷酸突变中存在转换偏倚现象(转换大于颠换),各核苷酸位点的变异属于中性突变,单倍型与核苷酸多样性具有品种特征。 pGH基因核苷酸组成分析结果表明,pGH基因核苷酸组成富含GC(61%以上),且编码区GC含量明显高于5′端和3′端非编码区。外显子区密码子不同位点GC含量差异明显,第1、3位富含GC,第1位GC含量与全序列相似,第3位GC含量特别高(85.5%),第2位富含AT。这种差异因物种不同而不同,具有种属特异性。 密码子使用频率与偏爱性分析结果表明,pGH基因对同义密码子的使用是非随机的,具有强烈偏爱性。不同物种对同义密码子使用的偏倚程度和偏爱类型各不相同,具有种属特异性。 pGH基因编码的氨基酸变异分析结果显示,外显子2是外显子中的高变区,其核苷酸突变导致多个氨基酸位点变异,外显子4中还发现有1个导致氨基酸变异的核苷酸突变位点(1293),这些变异在不同品种间有一定差异,可能是导致不同品种生长发育差异的分子基础。 pGH基因编码的蛋白质一级结构的分析结果显示,20种氨基酸含量不均衡,亮氨酸(L)最多(13.76%),色氨酸(W)最少(0.92%),按极性分析,极性氨基酸含量高于非极性氨基酸。在人和其它动物GH基因编码的蛋白质中,变化规律与此相似。哺乳动物GH基因编码的蛋白中有5个半胱氨酸(C),其中1个位于前导肽中,另4个位于成熟肽中;而鸡GH基因编码的蛋白中只含4个半胱氨酸,所在位置与哺乳动物成熟肽中的位置相同,预示哺乳动物GH与禽类GH可能具有不同的作用靶位点。不同物种GH 基因编码的蛋白质一级结构具有种属特异性。 核昔酸变异模式、核昔酸位点重组与连锁不平衡分析表明,不同品种pGH基因突 变的频率及其变化趋势、连锁不平衡位点与最小重组事件数、外显子区同义替代率与异 义替代率等各不相同,各品种pGH基因表现出不同的进化速率和变异方式。对外显子 区同义替代率与异义替代率比较分析表明,外显子区的突变受到很强的净化选择作用。 用不同方法构建的pGH基因树反映,pGH基因不同区段进化的速率不同,外显子区 最保守,进化速度最慢,内含子区突变频繁,进化较快;成华猪(CH)、内江猪(NJ) 和雅南猪(YN)三大四川地方品种与其它品种间已形成明显进化分歧。 pGH基因RFLPs及其与生长性状的相关分析表明,pGH基因刀尽录1、BstXI、为的al 和献,1四种内切酶位点数及其RFLP都具有品种特异性。助al基因型频率和基因频率 分布在不同品种中差异显著(P0.05);内切酶Bstxl只在我国地方猪种中检测到多态 性;力为al酶产生的O带型为内江猪(NJ)的独享带型;耗刀I酶产生的W带型是我国 地方猪种的特征带型,X带型是荣昌猪(RC)的主带型。各种内切酶产生的RFLP与生产 性能间的相关各不相同,其中双劝I一RFLP的T带型个体70日龄体重和120~165日龄 饲料利用率显著高于v带型个体(P0.05);月加I一RFLP的从、AC和CC基因个体的 165日龄体重和70~165日龄平均日增重显著高于CD基因型个体(P0.05)。可望把 刀朋I一RFLP作为遗传标记应用于育种和生产实践.
【学位授予单位】:四川农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:S828.2

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