黄牛NPM1、SREBP1c基因的克隆、SNPs检测及其与生长性状的关系

【摘要】： 本研究分别以南阳牛、秦川牛、郏县红牛、中国荷斯坦牛4个群体共1035份血样和秦川牛的组织样为材料,分别提取基因组DNA和RNA。 运用反转录PCR、DNA测序和DNA序列分析,对牛的核仁磷酸蛋白1(NPM1)基因的CDS序列进行了克隆、鉴定与序列分析。 运用黄牛混合DNA池测序技术和PCR-SSCP、PCR-RFLP、Forced PCR-RFLP相结合的方法,分析了黄牛核仁磷酸蛋白1(NPM1)基因(1个外显子构成)和固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1c)基因(21个外显子构成)共2个候选基因22个外显子和20个内含子的遗传变异;并对南阳牛、秦川牛和郏县红牛3个群体在上述基因的SNPs位点与其生长性状进行了相关分析;以检验候选基因的SNPs位点对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、种质资源保存与利用提供遗传学依据。 本研究得到了以下结果: 1.黄牛NPM1基因的克隆、鉴定及生物信息学分析 利用反转录PCR(RT-PCR)技术,对牛NPM1基因进行克隆,将得到的片段重组到pGM-T载体进行序列测定。获得了一个长为885bp的cDNA片断。通过氨基酸序列分析发现,牛NPM1基因的该片段由1个外显子组成,编码295个氨基酸。与其他动物同源性比较表明,该基因与猪、犬、人、猕猴、大鼠、小鼠、原鸡和斑马鱼在氨基酸序列上分别有92.1%、91.9%、92.0%、90.7%、89.1%、88.5%、72.2%、52.8%的同源性。组织表达谱分析表明,黄牛NPM1基因在肾脏,肝脏,肺,小肠,脾脏和肌肉组织中广泛表达。 2. NPM1基因SNPs检测及其与南阳牛、秦川牛和郏县红牛生长性状的关联分析 运用黄牛混合DNA池测序法寻找牛NPM1基因的SNPs,在整个编码区(1个外显子:885 bp)共检测到6个SNPs和第634bp~645bp之间一处12-bp的缺失突变。其中,236CG和636AC为错义突变,其它4个SNPs为同义突变,并且489GA, 516GA, 624TC, 630TC和636AC 5个SNPs为连锁突变。 关联分析结果显示,在南阳牛群体中,不同基因型对初生重、6月龄个体的体长、6月龄和12月龄个体胸围、12月龄个体的体重和体长、18月龄体重显著相关,突变型个体大于野生型(P0.05)。在秦川牛群体中,不同基因型对体重、胸围、腰角宽、胸深、体高、体斜长和十字部高,共11项指标显著相关,突变型个体大于野生型(P0.05)。在郏县红牛群体中,不同基因型对6月龄体重和平均日增重、12月龄胸围、24月龄个体坐骨端宽显著相关,突变型个体大于野生型(P0.01或者P0.05)。 3. SREBP1c基因SNPs检测及其与南阳牛、秦川牛和郏县红牛生长性状的关联分析 运用黄牛混合DNA池测序法寻找牛SREBP1c基因的SNPs,共检测到7个SNPs和内含子7区域一处84-bp的缺失突变。其中,9807GA、10914GA、12020 CT和13603 TC为4个错义突变,10781CG为同义突变。 关联分析结果显示,在南阳牛群体中,不同基因型对初生重,6、12、18月龄体重和平均日增重,24月龄体重显著相关,野生型个体大于突变型个体(P0.05)。在秦川牛群体中,不同基因型对体重、荐高、体高、体斜长、胸围、管围、坐骨端宽、腰角宽、十字部高、胸深和胸宽显著相关,突变杂合型个体大于野生型(P0.01或者P0.05)。在郏县红牛群体中,不同基因型对6月龄体重、体斜长、平均日增重、胸围和坐骨端宽,12月龄体重、胸围、坐骨端宽,18和24月龄的体斜长、体重和胸围,18月龄的平均日增重显著相关,突变杂合型个体大于野生型(P0.05)。