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《扬州大学》 2010年
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鸭LXRα、Adiponectin和ApoVLDL-Ⅱ基因遗传变异、表达及其与肉质性状的关联分析

张依裕  
【摘要】: 脂肪沉积过多是现今肉鸭育种中面临的一个重要难题,脂肪过度沉积导致饲料利用率降低和胴体品质下降,更为重要的是人体摄入过多脂肪导致的相关疾病引起了广泛关注,这在一定程度上制约了养鸭业的发展。脂肪沉积作为一个数量性状,受多基因调控。但是,目前对鸭脂肪沉积相关候选基因的研究报道较少,急切需要进一步开展相关研究工作。本研究采用气质联用(GC-MS)技术和血液自动生化分析仪对10周龄樱桃谷鸭、金定鸭、苏牧麻鸭和白羽番鸭4个群体的胸肌脂肪酸组成和9项血清生化指标甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、白蛋白(Alb)、总蛋白(TP)、胆碱酯酶(ChE)、碱性磷酸酶(ALP)、免疫球蛋白A(IgA)、球蛋白(GLO)和白/球比值(Alb/GLO)进行测定和分析;采用RT-PCR法对樱桃谷鸭和白羽番鸭LXRα基因cDNA进行克隆测序和生物信息学分析;采用PCR-SSCP和DNA测序相结合研究了4个群体3个脂肪沉积相关候选基因LXRα、Adiponectin和ApoVLDL-II的遗传变异及其与肉质性状的相关性;采用实时荧光定量PCR法研究了3个基因在10周龄金定鸭12个组织(心、肝、胸肌、小肠、大肠、小脑、大脑、下丘脑、肾、肺、脾和腺胃)的表达差异以及白羽番鸭和金定鸭肝脏组织在不同发育时期(0d、2w、4w、6w、8w和10w)的表达规律,旨在对鸭的育种或遗传改良工作提供科学参考依据。研究主要取得如下成果: 1.鸭胸肌脂肪酸组成分析4个群体中均检测到16种脂肪酸,以油酸(C18:1)、棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)和亚油酸(C18:2)为主要成分,占脂肪酸质量分数的95%左右。脂肪酸组成在群体间存在一定的差异,除C14:1不存在群体效应外(P0.05),其它脂肪酸均存在群体效应,其中C15:0存在显著的群体效应(P0.05),其它脂肪酸均存在极显著的群体效应(P0.01),所有脂肪酸均不存在性别效应和群体×性别的互作效应(P0.05)。樱桃谷鸭的UFA最高,而PUFA和EFA最低,白羽番鸭恰好相反。 2.鸭血清生化指标测定结果4个群体的9项血清生化指标均存在极显著的群体效应(P0.01),TG存在显著的性别效应(P0.05),TC和ALP存在极显著的性别效应(P0.01),公鸭TG、TC和ALP显著高于母鸭(P0.05);TG和TC存在极显著的群体×性别的互作效应(P0.01)。 3.鸭LXRα基因的克隆和生物信息学分析首次克隆了樱桃谷鸭和白羽番鸭LXRα基因cDNA序列1626 bp,GenBank登录号分别为FJ966078和GU132847,包括部分5′-UTR序列73 bp、CDS全序列1230 bp和3′-UTR序列323 bp,编码409个氨基酸,樱桃谷鸭和白羽番鸭LXRα基因共存在14个核苷酸(CDS区:9个;UTR区5个)和3个氨基酸(Ser163Gly、Gln171Glu和Asn361Lys)的差异。鸭LXRα蛋白与哺乳动物和鱼类的同源性在74%-78%,与鸡的同源性高达97%。聚类分析显示:哺乳动物、禽类和鱼类各为一类。生物信息学分析表明:鸭LXRα蛋白含有17个磷酸化位点、2个低组分复杂性区域、1个ZnF-C4和1个HOLI结构域,无信号肽,无跨膜螺旋;2条LXRα基因CDS区碱基差异和氨基酸差异导致了RNA折叠结构、蛋白二级结构和糖基化位点发生了改变。 4.鸭LXRα基因遗传变异及其与肉质性状的关联分析在鸭LXRα基因LXR-E5位点检测到C277G同义突变,LXR-E12位点检测到G1396C突变和LXR-I6位点检测到C44T突变,其它6个位点LXR-E4、LXR-E6、LXR-E7、LXR-E8、LXR-E10和LXR-E11均没有检测到多态;关联分析表明:LXR-E5位点与嫩度显著相关(P0.05),LXR-E12和LXR-I6位点与pH、失水率、IMF、TC、TG、UFA、PUFA和EFA显著相关(P0.05);LXR-E5×LXR-I6互作与UFA显著相关(P0.05),BBCC组合基因型最高;LXR-E12×LXR-I6互作与pH、嫩度和TC显著相关(P0.05),分别是BBDD、ABCC和BBDD组合基因型最高。 5.白羽番鸭LXRα基因遗传变异及其与肉质性状的关联分析在白羽番鸭LXRα基因LXR-E4和LXR-E12位点分别检测到G53A和-1483/T突变,其它7个位点均没有检测到多态;关联分析表明:LXR-E4位点与IMF、UFA和肉色显著相关(P0.05),LXR-E4×LXR-E12互作与UFA显著相关(P0.05),BBCC组合基因型最高。 6.鸭Adiponectin基因遗传变异及其与肉质性状的关联分析在鸭Adiponectin基因4个位点ADP1、ADP2、ADP3和ADP4中发现了15个SNPs,其中3′-UTR区1个:G887A,CDS区12个:C86T、C104T、C146T、C155T、C456T、A574G、C651T、C684T、T768C、G784A、A801C和C807T,内含子2个:C273T和C295T。A574G、G784A和A801C为有义突变,分别导致氨基酸序列中144位的Thr(T)变成Ala(A)、214位的Ile(I)变成Val(V)和219位的Asp(D)变成Glu(E);相关分析结果表明:ADP1位点与IMF、UFA、PUFA和EFA显著相关(P0.05);ADP2位点与失水率、IMF、TC和UFA显著相关(P0.05);ADP4位点与失水率、TC、UFA和PUFA显著相关(P0.05);ADP1×ADP3和ADP2×ADP3互作与UFA显著相关(P0.05),分别是组合基因型CDBC和AACC最高;ADP1×ADP4和ADP3×ADP4互作与失水率和IMF显著相关(P0.05),失水率分别是组合基因型CDAC和CCBB最高,IMF分别是组合基因型DDAA和CCAA最高。 7.白羽番鸭Adiponectin基因遗传变异及其与肉质性状的关联分析在白羽番鸭Adiponectin基因3个位点ADP1、ADP2和ADP4中发现了3个SNPs,其中CDS区2个:A167G和G711A,均为同义突变;内含子1个:C290T;ADP3位点没有检测到多态。关联分析表明:ADP1和ADP2位点与IMF和失水率显著相关(P0.05);ADP1×ADP4和ADP2×ADP4互作与UFA显著相关(P0.05),分别是组合基因型BBFF和TTFF最高。 8.鸭ApoVLDL-II基因遗传变异及其与肉质性状的关联分析本研究获得鸭ApoVLDL-II基因组DNA序列(GQ 180104),并对该基因的5个位点Exon1、Exon2、Exon3、Exon4和Intron1进行SSCP检测,结果发现:Exon1和Exon2没有检测到多态,在另外3个位点中检测到了12个SNPs:T667C、C669G、T673C、G674A、G683A、G688A、C708G、T715G、G2106A、T2723C、C2743T和A2944C,2个插入/缺失:764位后插入/缺失TG,1910位碱基后插入/缺失CC,除A2944C突变发生在外显子4非编码区外,其它突变均在内含子内,整个编码区没有检测到突变;相关分析表明:Exon3和Exon4位点与失水率、嫩度、IMF、UFA、PUFA和EFA显著相关(P0.05),Intron1位点与pH、失水率、IMF、TC、TG和UFA显著相关(P0.05),Exon3×Exon4互作与TC显著相关(P0.05),组合基因型CCBB最高;Exon3×Intron1互作与UFA显著相关(P0.05),组合基因型DDBB最高。 9.白羽番鸭ApoVLDL-II基因遗传变异及其与肉质性状的关联分析本研究获得白羽番鸭ApoVLDL-II基因组DNA序列(GQ 180103),5个位点中仅Exon3、Exon4和Intron1检测到多态,共发现了3个SNPs和1个插入/缺失:外显子3发生T1986C突变,为沉默突变;外显子4的UTR区检测到C2901T突变;内含子1检测到A720G突变和在687 bp碱基之后插入/缺失1个长度为13 bp的序列AAAATCTTGTTTA;相关分析表明:Intron1位点与IMF和TG显著相关(P0.05),Exon3/Exon4×Intron1互作没有对肉质性状产生显著性影响(P0.05)。 10. LXRα、Adiponectin和ApoVLDL-II基因的组织表达规律分析实时荧光定量PCR法检测结果表明:LXRα基因在金定鸭的肝脏中表现为高度表达,肺、脾、肾、心和下丘脑表现为中度表达,胸肌、小脑、大脑、腺胃、小肠和大肠表现为低度表达;金定鸭和白羽番鸭肝脏组织LXRα基因的发育性表达规律相似,均表现为0日龄下降到2周龄,随后逐渐增加,且公鸭的表达量均低于母鸭的表达量,白羽番鸭公母鸭各个时期的表达量均低于金定鸭。Adiponectin基因在鸭的胸肌、大肠和心表现为高度表达,肺、肝、小肠、脾和肾表现为中度表达,腺胃、下丘脑、小脑和大脑表现为低度表达,公母鸭Adiponectin基因表达量均随日龄的增加而降低,公鸭Adiponectin基因在不同时期的表达量均高于母鸭,0-4周龄公、母金定鸭均高于白羽番鸭,6-10周龄则低于白羽番鸭;金定鸭在4-6周龄表达量下降最快,而白羽番鸭则为6-8周龄。肝脏ApoVLDL-II基因在公鸭的表达量一直呈缓慢下降趋势,而母鸭呈缓慢上升趋势,说明ApoVLDL-II基因的表达存在性别差异,并且在不同性别中可能发挥不同的生物学作用。 11. LXRα、Adiponectin和ApoVLDL-II基因表达调控关系基因的表达调控分析结果表明:3个基因在金定鸭和白羽番鸭中的表达调控关系一致,0-2周龄,公鸭肝脏组织的3个基因彼此间呈正调控关系,母鸭LXRα和Adiponectin基因与ApoVLDL-II基因呈负调控关系,而LXRα和AMP1基因呈正调控关系。4-10周龄,公鸭的LXRα基因与ApoVLDL-II和Adiponectin基因呈负调控关系,ApoVLDL-II与Adiponectin基因呈正调控关系;母鸭的Adiponectin基因与ApoVLDL-II和LXRα则为负调控关系,ApoVLDL-II与LXRα基因呈正调控关系。协同表达分析结果说明:3个基因的表达调控存在性别差异。
【学位授予单位】:扬州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S834

【引证文献】
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1 宋欣;杨文鹏;赵德刚;;cDNA-AFLP技术在植物遗传育种研究上的应用[J];贵州农业科学;2007年05期
2 郭秀林;张正斌;李景娟;李广敏;;cDNA-AFLP技术在植物抗逆性相关基因表达研究中的应用[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2006年11期
3 黄秦军;袁定昌;赵自成;苏晓华;;美洲黑杨生长及基因表达差异[J];东北林业大学学报;2010年08期
4 梅菊芬;王新超;杨亚军;黎星辉;;茶树冷驯化过程中基因表达差异的初步分析[J];茶叶科学;2007年04期
5 毋状元;孙美玉;海里且木;郑新宝;董红;霍飞;陈静波;;基因表达差异对牛胚胎发育潜能的影响[J];动物医学进展;2011年07期
6 陈云芳;杨文香;闫红飞;刘力强;褚栋;刘大群;;小麦抗叶锈病基因近等基因系TcLr35基因表达差异研究[J];植物病理学报;2007年01期
7 杜红丽;陈静;张玉山;崔建勋;张细权;;二花脸与杜洛克猪繁殖相关基因表达差异[J];华南农业大学学报;2008年02期
8 王会;梁月荣;陆建良;张广辉;孙庆磊;;cDNA-AFLP分子标记技术及其在茶树育种上的应用前景[J];茶叶;2006年02期
9 邓晓辉;张蜀宁;侯喜林;;白菜Pol胞质雄性不育系和保持系蕾期基因表达差异的SRAP分析[J];园艺学报;2007年03期
10 宦海霞;张科;陈祥;高崧;刘秀梵;;应用DNA芯片技术筛选禽致病性大肠杆菌和尿道致病性大肠杆菌的差异表达基因[J];中国预防兽医学报;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈湘定;雷署丰;邓飞艳;谭丽君;邓红文;;人外周血单核细胞因子基因表达差异与骨密度的关系研究[A];湖南省生理科学会2006年度学术年会论文摘要汇编[C];2007年
2 陈云芳;杨文香;孟庆芳;刘大群;;Lr35基因表达差异的研究[A];中国植物病理学会2004年学术年会论文集[C];2004年
3 张文俊;江华;赵耀忠;朱晓海;刘安堂;;皮肤恶性黑色素瘤与良性痣基因表达差异的研究[A];第四届华东六省一市整形外科学术会议暨2007年浙江省整形、美容学术会议论文汇编[C];2007年
4 张小为;朱浩彬;武淑英;高荣莲;张璐芳;韩劲松;郭红燕;王秀云;叶蓉华;赵扬玉;赵文秋;;葡萄胎基因表达差异的初步研究[A];第八次全国妇产科学学术会议论文汇编[C];2004年
5 李亮;朱庆;;丝羽乌骨鸡与AA肉鸡肝脏基因表达差异初步研究[A];第十次全国畜禽遗传标记研讨会论文集[C];2006年
6 薛渝峰;赵锦;刘孟军;;cDNA—AFLP技术及其在干果研究中的应用[A];第五届全国干果生产、科研进展学术研讨会论文集[C];2007年
7 王新超;赵丽萍;姚明哲;陈亮;杨亚军;;安吉白茶正常与白化叶片基因表达差异的初步研究[A];全国茶业科技学术研讨会论文集[C];2007年
8 秦立红;张国良;赵玉民;廉传江;张金玉;杨春;刘晶;呼正祥;赵志辉;;草原红牛不同生长发育时期背最长肌基因表达谱的构建[A];中国动物遗传育种研究进展——第十五次全国动物遗传育种学术讨论会论文集[C];2009年
9 孙其飞;孙启鸿;王松灵;;正常人腮腺、颌下腺基因表达差异的分析[A];第三次全国涎腺疾病学术会议论文汇编[C];2006年
10 熊建华;陈学峰;张义平;朱英国;李阳生;;红莲型杂交水稻红莲优6号及其亲本苗期与分蘖期根系基因表达差异分析[A];2007中国科协年会专题论坛“红莲型杂交水稻学术专题研讨会”论文汇编[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 特约记者 刘彦平 通讯员 张房耿;是美食同时也是高级保健品[N];中山日报;2009年
2 方红韬;我国专家纠正胃癌研究误区[N];中国医药报;2003年
3 北京大学临床肿瘤学院主任医师 任军 英国卡迪夫大学医学院外科及肿瘤生物学教授 姜文国;鼓励临床医生做科学家[N];光明日报;2009年
4 时仲省 陈建设;郑州大学二附院发现重症肌无力相关基因[N];中国医药报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 秦立红;草原红牛初生公牛与成年公牛背最长肌基因表达差异分析[D];吉林大学;2010年
2 林燕;大白菜小孢子早期胚胎发生相关基因的表达分析[D];中国农业大学;2014年
3 李关荣;家蚕sch系统胚胎期高温致死性的基因表达差异研究[D];西南农业大学;2002年
4 陈捷;骨髓和动员外周血CD34~+细胞基因表达差异[D];第一军医大学;2002年
5 谢晓东;小麦杂交当代和亲本自交种子发育早期的基因表达差异与杂种优势[D];中国农业大学;2003年
6 王章奎;普通小麦杂交种与亲本间根系基因表达差异与杂种优势分子机理[D];中国农业大学;2004年
7 冯洁;广西地区长寿及长寿相关表型的遗传学研究[D];中国协和医科大学;2010年
8 项智锋;猪小肠NaPi-Ⅱb基因克隆和表达调控研究[D];湖南农业大学;2013年
9 陈思;BCL11B基因在T细胞分化和增殖中调节作用的研究[D];暨南大学;2010年
10 陈蓉;禽类Piwill基因与piRNAs生物学功能的初步研究[D];扬州大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨波波;不同肿瘤基因表达分析中内参基因的选择和研究[D];西北大学;2014年
2 金鑫;家蚕BmNADK基因的克隆分析及其与家蚕高温应激反应的相关研究[D];苏州大学;2014年
3 张彧;JUNB基因、TOB1基因和ASGR2基因在肝细胞癌中的表达及意义[D];广西医科大学;2014年
4 张威;基因集富集分析在肿瘤标志物筛选中的比较研究[D];第四军医大学;2013年
5 张海燕;大豆耐盐基因定位及耐盐相关基因分子标记的开发[D];新疆农业大学;2005年
6 马晓娣;不同耐热性小麦叶片超微结构及基因表达差异的研究[D];中国农业大学;2004年
7 梅菊芬;茶树冷驯化过程中基因表达差异的初步分析[D];南京农业大学;2007年
8 董芳英;基于聚类结果的基因集差异表达分析[D];浙江大学;2010年
9 任爱辉;小鼠胎肝与骨髓基因表达差异的比较研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2003年
10 梁洪雨;灵长类动物脑中特殊类型细胞基因表达情况的研究[D];东北林业大学;2012年
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