蛋用鹌鹑产蛋相关基因克

发布时间：2020-11-14 20:36

　　 产蛋性状一直是家禽生产中非常重要的性状之一,对于家禽养殖效益具有决定意义。蛋用鹌鹑是家禽生产中的重要特禽,具有适应环境能力强、生长速度快、性成熟早、产蛋多、耗料少、生产周期短等优点,是近年来家禽产业中发展较快的一支,被誉为继养鸡之后的―第二家禽业‖。目前已经通过传统的育种方法相继培育出多个可供生产应用的蛋用鹌鹑品种(配套系),并开展了一些鹌鹑分子生物学方面的研究工作。然而,相对于鸡和其它畜禽,针对鹌鹑的相关分子生物学标记的开发较少,研究明显滞后,极大限制了分子生物技术在蛋用鹌鹑育种中的应用。利用候选基因法并借鉴在猪、鸡等畜禽上已获得的成果、经验开展蛋用鹌鹑繁殖相关基因的研究,将对于深入了解鹌鹑繁殖性状的形成机理、开发可利用的分子生物学标记,最终推进我国蛋用鹌鹑分子育种进程具有积极的意义。本研究以我国自主培育的鹌鹑配套系—神丹Ⅰ号鹌鹑的H系、L系及野外捕捉的野生鹌鹑群体作为研究对象,选择与鹌鹑产蛋性状相关的ESR1、GnRH1、PRLR、VIPR-1基因作为侯选基因,开展鹌鹑产蛋相关候选基因的克隆、表达、单核苷酸多态性检测及性状关联性分析研究。主要研究结果如下:1.采用PCR-RFLP技术对鹌鹑ESR1基因的外显子1、外显子4和外显子8进行SNP筛查,共检测到5个新SNPs位点,其中C312T位点、C50T位点和C91T位点分别导致了限制性内切酶PvuⅡ、Hpy18I和Acc I酶切位点的改变。采用PCR-RFLP方法分析了三个突变位点在不同鹌鹑群体中的基因型分布,结果发现:不同突变位点在不同鹌鹑群体间的基因型频率和等位基因频率分布均存在显著差异(P0.05),无论是C312T、C50T或C91T位点,在H群体中,C等位基因均为其优势基因,而在野生鹌鹑群体中,等位基因T一直为优势基因;基因型、单倍型与鹌鹑繁殖性状的关联分析结果表明:外显子1的C312T位点对鹌鹑开产日龄具有显著影响(P0.05);外显子4上C50T突变位点与鹌鹑开产日龄和20周产蛋量存在相关性。外显子8上C91T位点与鹌鹑的开产日龄、产蛋数、20周蛋重之间存在相关,且差异显著(P0.05)。单倍型分析结果表明,不同的单倍型个体H1H1(CTCT)或H1H3(CTTT)与鹌鹑20周蛋重、20周龄产蛋数之间存在相关性,且差异显著(P0.05)。2.利用比较基因组学方法克隆出鹌鹑GnRH1基因部分cDNA序列359bp,生物信息学分析预测结果显示:该基因存在一个跨模结构域和一个信号肽(第1至第21氨基酸)区域;半定量RT-PCR分析结果表明,鹌鹑GnRH1基因在所检测的组织中存在表达差异。该基因在心脏、肺、腿肌、胸肌、胰脏中不表达,而在肠、肝脏、卵巢、脾脏、肾脏和下丘脑中有表达,其中以脾脏的表达量最高,下丘脑次之,肝脏的表达量最低。在鹌鹑GnRH1基因的外显子2-3区域共检测到6个SNPs位点,其中C108T位于第2外显子区域,其突变为同义突变,其它5个突变位点位于内含子区域。3.采用比较基因组及RACE方法克隆获得了鹌鹑PRLR基因编码区全长序列,该序列总长3106bp,包括CDS区、5’非翻译区和3’非翻译区;生物信息学预测分析发现,该基因具有一个跨模结构域和5处包含N末端糖基化位点(N-X-S或N-X-T);半定量RT-PCR分析结果显示,鹌鹑PRLR基因在所有检测组织中广泛表达,其中表达量最高的为肠、其次为下丘脑、心脏,胸肌、腿肌,卵巢中的表达量最低。在鹌鹑PRLR基因的内含子1区域检测到6个SNP位点,其中C104T突变位点能够被Hpy188I酶切,性状关联分析结果表明:该突变位点形成的三种基因型分别与鹌鹑的开产日龄和20周产蛋数存在相关性,且存在明显差异(P0.05)。4.通过PCR-RFLP的方法,结合基因池策略,开展了VIPR-1基因外显子4-7区域,序列长度2021bp范围内基因的多态性扫描,从研究中共检测到突变位点36个,其中有3个突变位点位于外显子区域,其它突变均位于内含子区域。选择两个位点G373T和A313G进行酶切分型,发现两个位点在三个鹌鹑群体中的等位基因频率存在差异。在G373T位点,等位基因T为H群体的优势等位基因,基因频率为0.5417;而在A313G位点,等位基因G为三个群体中的优势基因,频率在0.6176-0.625之间;相关性分析表明,各基因型与鹌鹑繁殖性能之间存在相关,其中在H系和L系中,两种突变G373T和A313G形成的基因型均与鹌鹑的20周蛋重之间存在相关性;单倍型分析结果表明,不同的单倍型个体H1H1(GGGG)或H1H4(GGTA)与鹌鹑20周蛋重、20周龄产蛋数之间存在相关性,且差异显著(P0.05)。
【学位单位】：华中农业大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2016
【中图分类】：S839
【部分图文】：

催乳素受体（PRLR）是催乳素发挥作用的重要组成部分，催乳素只有与其受结合并通过激活 JAK2-STAT 等信号转导途径作用于靶细胞，才能进行目标基因的节，最终调控动物的生殖生理过程，催乳素的作用机制如下图 1-1。

图 2-1 鹌鹑 ESR1 基因外显子 1、4、8 的 PCR 产物琼脂糖凝胶电泳图Fig.2-1 Agarose gel electrophoresis of exon 1，4 and 8 of quail ESR1 gene图片从左到右依次为引物 ESR1-F1/R1、ESR1-F2/R2 和 ESR1-F3/R3 在退火温度为 55C、53.6 °C PCR 扩增产物；为 Marker 2000，泳道 1～4 分别代表 ESR-1、ESR-4 和 ESR-8 扩增产物。

图 2-2 鹌鹑 ESR1 基因外显子 1，4，8 上的 SNP 突变位点测序图谱re 2-2 Sequences figure amplified by primer extron 1， extron 4 and exon 8 contthe C312T(left) ， C50T (center) C91T mutation respectively图中从左到右依次分别为 ESR1 基因外显子上 C312T，C50T 和 C91T 位点的测序tation: Sequences figure of primer ESR1-F1/R1， ESR1-F2 / R2 and ESR1 F3/R3 f
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本文编号：2883926