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《西北农林科技大学》 2010年
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鸡visfatin和PRDM16基因遗传变异及其效应与表达研究

韩瑞丽  
【摘要】:利用分子生物学技术在DNA水平上寻找控制鸡生产性状的主效基因或与其紧密连锁的分子标记,研究我国地方鸡优良基因的功能,进行标记辅助选择育种和转基因育种,是我国未来家禽育种的新方向。Visfatin和PRDM16基因作为新发现的与脂肪性状相关的基因,其鸡该基因遗传变异效应及功能研究在国内外尚未见报道。为此本研究以固始鸡×安卡鸡F2资源群体为实验材料,采用PCR-SSCP和DNA池测序技术检测了visfatin和PRDM16基因共28个位点的遗传变异,采用Forced-PCR-RFLP等技术对其中的9个SNPs位点进行基因分型。将其不同基因型及双倍型与849只F2代鸡的84个性状进行了关联分析。克隆了丝毛乌骨鸡visfatin基因的全编码序列,进行了生物信息学分析。运用实时定量PCR技术,研究肉鸡和丝毛乌骨鸡visfatin和PRDM16基因在肝脏、心脏、脾脏、肾脏、骨髓、胸肌、颈皮下脂肪、腿皮下脂肪、腹脂和肠周围脂肪中表达水平及1日龄,4,8,12,16周龄乌鸡visfatin和PRDM16基因的组织表达变化规律。旨在寻找与经济性状相关的DNA标记,为进行鸡经济性状标记辅助选择打下基础。另外通过揭示visfatin和PRDM16基因与鸡生长和脂肪性状的关系,可为人类肥胖症的诊治奠定基础。本研究主要得到了如下结果: 1.鸡visfatin基因遗传变异的检测及其与生产性状的关联分析 检测到了visfatin基因的12个SNPs,3个位于编码区(14404AT,15526CT,17873CT),9个位于非编码区(14360CT,15673CG,17928TC,24019AG,24238TC,24262GT,24285AG,24294AG和1个9 bp Indel)。除24238TC,24262GT,24294AG外,其他为新发现的SNPs。14404AT,17873CT,24262GT 3个SNPs之间具有强的连锁不平衡,以此构建了8种单倍型和5种主要双倍型。 关联分析发现:14404AT位点的突变与不同周龄生长性状达到了显著相关(P 0.05),等位基因T有利于鸡的生长发育,AA基因型有利于提高肌肉的嫩度。15526CT位点的TT基因型个体的初生体重、4周龄体重及8周龄胸角度显著高于CC基因型(P0.05)。17873CT位点的突变的TT基因型为与鸡早期生长的有利基因型。24238TC位点CC基因型个体的生长性状显著高于TT基因型(P0.05)。24262GT突变位点TT基因型是对鸡早期生长有利的基因型。24285AG多态位点的突变纯合型GG基因型对初生体重、8周龄胸骨长、8周龄体重来说有正效应,AA基因型对8周龄骨盆宽和腿肌重有正效应。24294AG多态位点的AA基因型为生长性状有利基因型,GG基因型为减少脂肪沉积有利基因型。9 bp Indel多态的等位基因I即9 bp插入对生长有正效应而9 bp的缺失对鸡的生长有负效应。单倍型组合分别与8周胸骨长、胸肌纤维密度和低密度脂蛋白显著相关(P0.05)。关联分析结果显示,其有利于鸡生长8个SNPs位点的基因型组合为TTTTTTIICCTTGGAA。相关分析表明visfatin基因与鸡骨骼和肌肉等生长发育有密切关系,且17873CT和24262GT位点与鸡的早期生长性状显著相关。 2.鸡PRDM16基因遗传变异位点的检测及其与生产性状的关联分析 检测到了PRDM16基因新的6个SNPs,4个位于编码区,2个位于非编码区。其中115512GA位于第11外显子导致了一个Bsel I酶切位点的多态。该位点多态与鸡脂肪和屠宰性状显著相关,AA基因型为降低腹脂重和血清甘油三脂的选择基因型(P0.05)。 3.丝毛乌骨鸡visfatin基因的克隆与生物信息学分析 本研究克隆了鸡visfatin基因cDNA全长1482 bp,编码493个氨基酸序列。预测鸡Visfatin氨基酸序列有26个磷酸化位点和一个疏水性区域但没有信号肽序列,该氨基酸序列中含α-螺旋、β-折叠,β-转角及无规卷曲4种二级结构,具有NAPRTase家族保守结构域特征及6个功能基序位点。Visfatin为高度保守的蛋白。 4.不同品种和不同时期鸡visfatin基因组织表达研究 鸡visfatin基因在胸肌中表达量最高,骨髓中最低。内脏和皮下脂肪中visfatin的表达量未显著差异(P0.05)。肉鸡骨髓,肝脏,肾脏、脂肪中visfatin的表达量均显著高于乌鸡中的相应含量。骨髓中visfatin的表达量随着机体的生长发育呈现降低的趋势(P0.05),在鸡的快速生长时期肝脏和腿肌中visfatin表达水平较高。肝脏、心脏和骨髓visfatin基因的表达量未见性别差异 5.不同品种和不同时期鸡PRDM16基因组织表达研究 PRDM16基因心脏组织中表达量最高,肝脏组织中最低,内脏和皮下脂肪中PRDM16表达量差异不显著(P0.05)。肉鸡胸肌、脂肪中PRDM16表达量显著高于乌鸡相应组织的表达量(P0.05)。骨髓中PRDM16表达水平随着生长发育逐渐降低(P0.05)。1日龄、8周龄,12周龄时骨髓中最高,4周龄肝脏中最高,16周龄心脏中最高。组织PRDM16基因的表达丰度远远低于visfatin基因的表达。肝脏、心脏和骨髓中PRDM16基因的表达量未见性别差异。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S831

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