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《西北农林科技大学》 2007年
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牛MRF家族、MSTN、GHRH和GHR基因变异及其与生长性状的相关分析

张润锋  
【摘要】: 本研究采用PCR-RFLP和PCR-SSCP技术,检测了南阳牛、秦川牛、郏县红牛、中国荷斯坦牛和牦牛5个群体共521个个体的MRF家族、MSTN、GHRH和GHR基因的遗传变异,分析了其遗传结构和遗传多样性,并对南阳牛、秦川牛和郏县红牛3个中国黄牛群体在上述位点的多态性与其生长性状进行了相关分析,以检验这些基因的多态对南阳牛、秦川牛和郏县红牛3个黄牛群体生长发育的遗传效应,以期发现对重要经济性状具有显著效应的遗传标记,为中国黄牛的高效选育和分子标记数据库的建立、种质资源保护与利用提供遗传学依据。本研究获得了以下结果: 1.牛MSTN基因变异及其与生长性状的相关分析 1.1 PCR-SSCP检测结果表明,MSTN基因外显子1和3在5个群体中均未发现多态。利用限制性内切酶TaqI对5个群体MSTN 5'调控区约1346 bp片段进行PCR-RFLP分析,发现该片段不存在限制性内切酶TaqI的多态位点,证明已经公布的牛MSTN序列(GenBank No. AF348479)存在测序错误,-360位(相对于ATG转录起始点)碱基应该为A。 1.2利用限制性内切酶DraI对5个群体MSTN 5'调控区约1346 bp片段进行PCR-RFLP分析,结果表明牛MSTN 5'调控区PCR-RFLP-DraI多态位点存在2个等位基因T和A。南阳牛、秦川牛、郏县红牛、中国荷斯坦牛和牦牛等位基因T/A的基因频率分别为0.955/0.045、0.973/0.027、0.972/0.028、0.918/0.082和1.000/0.000。这个多态表现为TT、TA和AA 3种基因型。牦牛个体全部为TT型,即在牦牛群体中未出现TA突变;南阳牛、秦川牛和中国荷斯坦牛群中出现了TT和TA两种基因型,无AA纯合体;而在108头郏县红牛群体中,除了TT和TA型个体,还出现了1个AA纯合个体。在5个群体中,TT基因型为优势基因型,T为优势等位基因。群体卡方适合性检验表明,南阳牛、秦川牛和中国荷斯坦牛3个群体处于Hardy-Weinberg平衡状态;而郏县红牛群体偏离Hardy-Weinberg平衡状态。中国荷斯坦牛、郏县红牛、南阳牛、秦川牛和牦牛5个群体遗传多态指数h/Ne/S/PIC分别为0.1505/1.1772/0.2835/0.1345、0.0864/1.0946/0.1842/0.0826、0.0545/1.0576/0.1279/0.0530、0.0523/1.0552/0.1237/0.0501和0.0000/1.0000/0.0000/0.0000,因此其群体遗传多态性丰富程度从大到小依次为中国荷斯坦牛、郏县红牛、南阳牛、秦川牛和牦牛。 1.3利用最小二乘法对MSTN-DraI多态位点与3个黄牛群体(南阳牛、秦川牛、郏县红牛)生长性状进行相关分析,结果表明年龄对南阳牛体重、体高、体斜长、胸围和坐骨端宽影响极显著(P0.01),说明不同年龄阶段南阳牛的生长发育存在明显差异,生长快慢与年龄有直接关系。多重比较表明,18月龄南阳牛TT型个体的体高显著高于TA型个体(P0.05),6月龄两种基因型个体之间胸围差异显著(P0.05)。 2.牛MRF基因家族多态性及其与生长性状的相关分析 2.1利用PCR-RFLP和PCR-SSCP技术在牛MRF基因家族4个基因(Myf5、MyoD、Myf6、MyoG)检测到4个多态位点。 PCR-RFLP-TaqI检测到牛Myf5-1位点存在三种基因型,该位点多态是由该基因内含子2的1948 bp (Accession No. M95684)处的SNP (CAA/CGA)引起的。在南阳牛、秦川牛、郏县红牛、中国荷斯坦牛和牦牛5个群体中等位基因A/B的频率分别为0.173/0.827、0.242/0.758、0.248/0.752、0.262/0.738和0.031/0.969,等位基因B为优势等位基因。牦牛群体在该位点未发现AA型纯合体。卡方检验表明5个群体均处于Hardy-Weinberg平衡状态。 PCR-SSCP检测到牛Myf5-2位点有1个SNP(AT),位于Myf5基因外显子1的609 bp (Accession No. M95684),未引起氨基酸的改变。在南阳牛、秦川牛、郏县红牛和牦牛4个群体中,该多态表现为AA、AB和BB三种基因型,等位基因A/B的频率依次为0.443/0.557、0.475/0.525、0.467/0.533和0.199/0.801。在南阳牛、秦川牛和郏县红牛3个黄牛群体中,杂合个体所占比例较小,基因频率分布接近相等;在牦牛群体中,BB型为优势基因型,B为优势等位基因。南阳牛、秦川牛、郏县红牛和牦牛4个群体在该位点均偏离Hardy-Weinberg平衡状态。 利用PCR-SSCP技术检测到牛MyoD基因内含子2 (MyoD-intron2)和牛Myf6基因编码区分别存在1个SNP (CT),Myf6位点的SNP位于Myf6基因(Accession No. AB110601)的338 bp,未引起氨基酸的改变。南阳牛、秦川牛、郏县红牛和中国荷斯坦牛在MyoD-intron2位点等位基因A/B的频率分别为0.904/0.096、0.882/0.118、0.926/0.074和0.980/0.020。南阳牛、秦川牛和郏县红牛在Myf6位点等位基因A/B的频率分别为0.983/0.017、0.995/0.005和0.997/0.023。在这2个位点上,发现AA和AB两种基因型,牦牛全部为AA型个体,说明牦牛群体的这两个位点可能已经达到纯合;其它所研究群体均未发现BB型纯合体,AA型纯合体占绝大多数,AA基因型为优势基因型,A为优势等位基因,且群体处于Hardy-Weinberg平衡状态。 南阳牛、秦川牛和郏县红牛3个黄牛群体的Myf5-1和Myf5-2位点属于(或接近)中度多态位点,MyoD-intron2和Myf6位点属于低度多态位点。南阳牛、秦川牛和郏县红牛3个黄牛群体平均PIC分别为0.2023、0.2175和0.2123,因此其遗传多态性丰富程度从高到低依次为秦川牛、郏县红牛和南阳牛。 2.2利用最小二乘法对这4个位点多态与南阳牛、秦川牛和郏县红牛3个黄牛群体生长性状进行相关分析,结果表明: 在Myf5-1-TaqI位点,18月龄南阳牛AA型个体的体高极显著高于AB和BB型个体(P0.01);郏县红牛AA型个体的坐骨端宽显著高于其它两种基因型个体(P0.05) ;而秦川牛AA型个体的体高和十字部高显著低于AB和BB型个体(P0.05); Myf5-2位点3种基因型对南阳牛体高和体斜长影响显著,6月龄和12月龄BB型个体体高均显著高于AA型个体(P0.05);6月龄的BB型个体的体斜长也显著高于AA型个体(P0.05)。在秦川牛群体中,杂合个体的腰角宽显著高于纯合个体(P0.05); 在MyoD-intron2位点,秦川牛除了体高和十字部高外,AB型个体的其它性状均显著高于AA型个体(P0.05)。在Myf6位点,18月龄南阳牛AA型个体的坐骨端宽显著高于AB型个体(P0.05)。 3.牛GHRH基因外显子3多态与生长性状的相关分析 3.1利用PCR-RFLP检测了5个群体GHRH基因外显子3限制性内切酶HaeⅢ的酶切多态性。在南阳牛、秦川牛、郏县红牛、中国荷斯坦牛和牦牛5个群体中,等位基因A/B的频率分别为0.314/0.686、0.259/0.741、0.243/0.757、0.265/0.735和1.000/0.000。在牦牛群体中未发现GHRH exon3-HaeⅢ多态,全部个体为AA型。在南阳牛、秦川牛、郏县红牛和中国荷斯坦牛群体中主要为BB型和AB型个体,等位基因B为优势等位基因。南阳牛、秦川牛、郏县红牛和中国荷斯坦牛4个群体处于Hardy-Weinberg平衡状态。南阳牛、秦川牛、郏县红牛和中国荷斯坦牛群体的遗传多态指数h/Ne/S/PIC分别为0.431/1.757/0.474/0.338、0.384/1.623/0.559/0.310、0.368/1.582/0.590/0.300和0.390/1.638/0.548/0.314。该位点的0.25PIC0.50,属于中度多态位点。5个群体的遗传多态性丰富程度从大到小依次为南阳牛、中国荷斯坦牛、秦川牛、郏县红牛和牦牛。 3.2利用最小二乘法对GHRH exon3-HaeⅢ位点多态与南阳牛、秦川牛和郏县红牛3个黄牛群体生长性状进行相关分析和多重比较发现,对于6月龄南阳牛,除了胸围和坐骨端宽外,体重、体高、体斜长和日增重在杂合个体与纯合的BB型个体之间差异显著(P0.05);24月龄时,AA型和AB型个体的体重和日增重显著高于BB型个体(P0.05)。GHRH exon3-HaeⅢ多态对郏县红牛的体斜长和胸围的效应达到显著水平,表现为BB型个体显著低于杂合个体(P0.05)。 4.牛GHR基因外显子10多态与生长性状的相关分析 4.1利用PCR-SSCP研究了GHR基因外显子10的SNP (AG)在5个群体中的遗传特性。在南阳牛、秦川牛、郏县红牛、中国荷斯坦牛和牦牛5个群体中,等位基因G/A的频率分别为0.443/0.557、0.444/0.556、0.495/0.505、0.164/0.836和0.114/0.886。牦牛群体未发现GG型个体;在牦牛和中国荷斯坦牛群体中主要为AA型,等位基因A为优势等位基因。在南阳牛、秦川牛和郏县红牛群体中,3种基因型分布比较均衡。南阳牛、秦川牛、牦牛3个群体处于Hardy-Weinberg平衡状态,而郏县红牛和中国荷斯坦牛群体则偏离Hardy-Weinberg平衡状态。南阳牛、秦川牛和郏县红牛3个群体在该位点0.25PIC0.50,属于中度多态位点,中国荷斯坦牛和牦牛群体PIC0.25,属于低度多态位点。依据遗传多态指数,南阳牛、秦川牛和郏县红牛3个黄牛群体在该位点的群体多态丰富程度比较接近一致。 4.2对牛GHR基因外显子10的SNP基因型对南阳牛、秦川牛和郏县红牛生长性状的遗传效应进行了分析。在南阳牛生长过程中,GHR基因外显子10的SNP (AG)对坐骨端宽性状的效应显著(P0.05);6月龄南阳牛纯合GG型个体的体高显著高于杂合个体和纯合AA型个体(P0.05)。12月龄南阳牛GG型个体的胸围显著高于杂合个体(P0.05)。
【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】:2007
【分类号】:S823

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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张润锋;牛MRF家族、MSTN、GHRH和GHR基因变异及其与生长性状的相关分析[D];西北农林科技大学;2007年
2 潘和平;五个不同地区牦牛部分生产性能候选基因多态性的研究[D];甘肃农业大学;2008年
3 姬云涛;山羊多胎性状主要候选基因及其表达量研究[D];西北农林科技大学;2007年
4 张春雷;黄牛能量平衡调控候选基因遗传变异及其与生长性状相关分析[D];西北农林科技大学;2007年
5 张爱玲;黄牛Orexin和Ghrelin基因遗传多样性研究暨Ghrelin基因高效原核表达系统构建[D];西北农林科技大学;2007年
6 李飞;黄牛核组蛋白和谷氨酸脱羧酶基因遗传变异及其对生长性状的遗传效应分析[D];西北农林科技大学;2010年
7 李金莲;中国蒙古马遗传多样性和分子系统进化研究[D];内蒙古农业大学;2006年
8 张佳兰;奶牛泌乳性能候选基因的遗传特性研究[D];西北农林科技大学;2007年
9 蔡葵蒸;羊胃肠线虫对常用驱虫药抗药性的初步研究[D];内蒙古农业大学;2007年
10 孙玉江;中国西南马遗传资源特征研究[D];内蒙古农业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈付英;南阳黄牛和郏县红牛遗传多态性及其与生长性状相关研究[D];西北农林科技大学;2007年
2 孙万元;长金猪及其肉质性状候选基因的研究[D];浙江大学;2004年
3 党瑞华;五个肉牛群体屠宰性状的DNA分子标记研究[D];西北农林科技大学;2005年
4 王利心;山羊GH、MSTN和GHR基因遗传变异及其与生长性状的相关分析[D];西北农林科技大学;2008年
5 张宝;6个黄牛品种ND5、GHSR基因遗传变异及其与生长性状关联分析[D];西北农林科技大学;2008年
6 李荣荣;牛LXRα、FIAF基因多态性及其与生长性状的相关性研究[D];西北农林科技大学;2011年
7 张存芳;黄牛PTHRP、GHRH和GHRHR基因SNP及其与生长性状关联分析[D];西北农林科技大学;2008年
8 于姣;两个奶山羊品种CSN1S1、BMPR-IB、BMP15和IGFBP3基因遗传变异研究[D];西北农林科技大学;2006年
9 刘鑫;猪IGF-Ⅱ基因与部分生长、胴体性状相关性的研究[D];湖南农业大学;2004年
10 刘俊霞;中国六个牛品种CCK,PP基因SNPs检测及其与生长性状相关分析[D];石河子大学;2011年
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