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《中国农业科学院》 2017年
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绵羊FecB突变高通量分型技术的建立及巴美肉羊多羔候选基因的筛选

姚雅馨  
【摘要】:布鲁拉美利奴(Booroola Merino,B℃M)绵羊常染色体上BMPR1B基因编码区的A746G突变可导致排卵数和产羔数显著增加,该基因被命名为FecB,这是第一个被绵羊和山羊遗传命名委员会命名的绵羊多羔主效基因。PCR-RFLP(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism)和PCR-SSCP(polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism)是传统检测FecB突变的方法,但其通量较低、程序繁多、较难实现高通量自动化检测。本研究开发了Taqman探针和SNaPshot两种高通量FecB突变分型技术。选取小尾寒羊、湖羊和巴美肉羊等28个群体共33987只绵羊为检测对象,从血液提取基因组DNA,扩增FecB基因序列,利用Taqman探针法和SNaPshot法检测绵羊FecB基因多态性。FecB基因分型结果显示,湖羊和小尾寒羊携带FecB基因的频率最高。而巴美肉羊携带FecB基因的频率较低,BB型频率为0,B+型为0.008,++型为0.992,结果表明FecB基因不是巴美肉羊多羔性状的主效基因。与传统的PCR-RFLP和PCR-SSCP分型方法相比,高通量分型技术大大缩短了检测周期,并在检测效率上有了大幅度提高,对利用FecB进行分子育种具有潜在的应用价值。采集连续三胎多羔和连续三胎单羔的巴美肉羊各5只母羊的血液,提取基因组DNA,进行FecB基因分型。这10只巴美肉羊的FecB基因型均为++型,预示可能存在其他影响巴美肉羊多羔性状的选择信号。对这5只单羔和5只多羔巴美肉羊母羊分别进行基因组重测序,获得了 150G的原始数据,每个个体的平均覆盖深度达到5X,共检测到21624316个有效SNP位点。使用XP-EHH和FST选择信号的检测方法筛选巴美肉羊与多羔相关的正向选择区域。FST检测显示87个区域为受到选择影响的目标区域,筛选到最高FST值的基因是KDM4B(Lysine(K)-Specific Demethylase 4B)。通过蛋白互作分析发现该基因和雌激素受体1(Estrogen Receptor 1,ESR1)互作,而雌激素受体在绵羊多羔和四季发情中有重要作用。XP-EHH检测筛选到198个受到选择影响的目标区域。将FST和XP-EHH两种结果进行对比与整理,筛选到12个重叠的共同目标区域。对这12个重叠区域进行进一步的生物信息学分析,发现了一些具有重要功能的基因,如CPS1、HERC5、NSF,它们分别参与消化道发育、酮体代谢、细胞膜组成、胞外分泌、细胞周期等生物过程。进行GO富集后,发现了一些可能影响繁殖力的基因:包括参与透明质酸代谢过程的ITIH1、ITIH3、ITIH4等基因,与反刍动物尿素代谢相关的基因CPS1,与胚胎多指畸形等相关的基因GNA12和LMBR1。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士后
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S826

【参考文献】
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