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藏鸡低氧诱导因子2(HIF2a)基因多态性及其与高海拔适应性的关联分析

李思辰  
【摘要】:动物的高原低氧适应性是近年来的研究热点。低氧诱导因子2基因(HIF2a)作为高原低氧适应性的热门基因,已经被证明与许多哺乳动物的高海拔低氧适应性相关,包括牦牛、克什米尔羊、藏獒、灰狼和藏猪等,但在鸟类中没有相关报道。藏鸡作为高原的本地品种,对低氧具有较好的适应能力,而藏鸡HIF2a基因是否与低氧适应性相关联尚不清楚。本文利用PCR技术,研究低氧诱导因子2基因(HIF2a)基因多态性及其与高海拔适应性的关系。结果表明:本实验通过PCR技术获得159只藏鸡和137只低海拔鸡的HIF2a外显子区域序列,一共发现6个变异位点。4为个同义突变SNP1(rs315040213),SNP2(rs14330062),SNP4(rs739281102),SNP6(rs739010166)和2个非同义突变SNP3(rs316126786)和SNP5(rs740389732)。基因多态性分析表明,不同鸡种的HIF2a基因SNP3和SNP6基因型和基因频率差异极显著,并且这两个突变位点的频率与海拔高度呈负相关,其中SNP3位点在极高海拔时完全消失。同时,藏鸡中SNP3和SNP6两个位点连锁程度较高,低海拔鸡中则没有该连锁。且SNP3和SNP6三个位点在高地海拔鸡中遗传差异较大。蛋白质功能预测表明,SNP3(Y333C)突变则对蛋白功能影响较大,该错义突变对氨基酸功能损害程度较高。并且该突变位于保守结构域PAS中,造成了蛋白亲水性的提高,通过不同物种HIF2a蛋白的ML树的建立同样验证了该结果。由于SNP3位点在极高海拔消失且对氨基酸损害较大,该位点极有可能不利于藏鸡的低氧适应。本研究表明了藏鸡和低海拔鸡HIF2a基因在遗传水平存在差异,故认为SNP6(rs739010166)和SNP3(rs316126786)和藏鸡低氧适应性有关。藏鸡HIF2a基因多态性及错义蛋白突变与低氧适应性相关联,还首次揭示了HIF2a一系列具有潜在重要功能的氨基酸位点,但其作用机制还需进一步研究。


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