中国三个黄牛品种ASB-3基因多态性及其遗传效应与mRNA表达研究

发布时间：2017-06-24 21:22

  本文关键词：中国三个黄牛品种ASB-3基因多态性及其遗传效应与mRNA表达研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：ASB-3是ASB基因家族18个成员中的一员,可通过负调控TNF-R2蛋白抑制TNF-R2 JNK的信号传导,对JNK-STAT信号通路进行负调控。据报道通过日本和牛同安格斯牛杂交一代全基因组测序发现,ASB-3对背部脂肪生长影响显著。此外,ASB-3涉及机体自身免疫调节过程,并且有可能通过调控相关功能基因的表达,影响肌间脂肪含量等目标性状表达的广度和深度,进而影响家畜生长发育。因此,ASB-3基因可作为黄牛育种的候选基因对黄牛育种进行操作。但是,目前有关ASB-3基因在不同组织中的表达情况及其遗传变异对牛生长发育产生的效应等相关研究还十分匮乏。因此,本试验通过研究ASB-3基因在秦川牛各组织中的表达差异,检测该基因在秦川牛、晋南牛和夏南牛中的遗传变异,分析这些变异与生长性状的关联性,以期找到可用于肉牛选育的分子标记,为将其运用到肉牛新品系或品种的培育提供理论依据。1、ASB3基因遗传变异研究利用DNA池混合测序、Tetra-primer ARMS-PCR和PCR-RFLP技术,检测了秦川牛、晋南牛和夏南牛三个品种共637个个体ASB-3基因的遗传多态性,得到四个突变位点,分别位于第一内含子的SNP g.C41255T,第二内含子的SNP g.G74754A,第三内含子的SNP g.T75438C,第九外显子的SNP g.C115213T。其中g.C41255T,g.G74754A,g.T75438C为同义突变,g.C115213T为错义突变(ProSer)。经过PIC、He和Ne等遗传多态性指标分析,结果显示,ASB-3基因的4个突变位点在群体中都处于中度多态,所以多态信息较丰富,育种潜力大。连锁不平衡的分析显示,三个黄牛品种中晋南牛SNP1分别与SNP3和SNP4之间存在中度连锁,SNP3和SNP4之间存在强连锁关系。单倍型分析发现,其单倍型出现的种数和频率在品种间不同并且其分布频率也存在差异。2、三个黄牛品种的ASB-3基因多态与生长性状关联分析对ASB-3基因4个多态位点分别与三个黄牛品种的生长性状进行关联分析发现:SNP1位点与秦川牛的体高显著相关,TT为优势基因型;SNP2位点与夏南牛的体长、秦川牛的十字部高显著相关AA为优势基因型;SNP3与夏南牛的十字部高显著相关,TT为优势基因型;SNP4位点与夏南牛的体高、晋南牛的十字部高显著相关优势基因型分别为TC和TT。组合基因型仅与成年秦川牛的坐骨端宽有显著相关,并且组合基因型为CTAGCTCC的秦川牛表型性状最优。结果表明,可通过选择TT、AA等优势基因型进行对应牛品种的早期选育。3、秦川牛ASB-3基因组织表达谱分析运用Real-time PCR技术对ASB-3基因在秦川牛不同时期(胎牛、成年牛)、不同组织(心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、肠、肌肉、脂肪)中的表达情况进行检测。结果显示,ASB-3基因在秦川牛胎牛和成年牛组织中广泛表达,且各个时期组织间差异表达二个不同生长发育时期相比ASB-3基因在肝脏和肌肉组织中表达差异显著。4、遗传变异对秦川牛ASB-3基因表达的影响分别选择60头健康的秦川牛胎牛和26头秦川牛成年牛,采取其肌肉组织,利用Tetra-primer ARMS-PCR技术对每头个体进行SNPs分型,运用Real-time PCR技术检测ASB-3基因的表达情况,并分析不同基因型的个体中ASB-3基因表达量之间的差异。分别比较SNP1,SNP2和SNP3三个位点每个基因型中ASB-3表达量在两个时期中的差异,发现胎牛时期的表达量均高于成年牛时期。通过比较同一生长时期不同基因型ASB-3基因表达量,研究发现,在秦川牛的胎牛时期,SNP1位点中CT基因型与CC基因型之间与TT基因型之间表达量有显著差异;SNP4位点中CT基因型与CC基因型之间表达差异显著。在秦川牛的成年牛时期,虽然各个位点的基因型之间表达差异不显著,但是SNP1,SNP2和SNP4三个位点的CT基因型ASB-3基因的表达量都高于CC和TT基因型,与这三个位点的各个基因型与体尺性状关联分析结果一致,推断SNP1和SNP3的突变对秦川牛的胸围,胸深,胸宽等体尺性状的生长有利,而SNP4是不利突变。结果表明,本研究中发现的SNP1、SNP3和SNP4三个位点可能通过DNA→RNA→表型的传递效应,改变该基因在肌肉组织中的表达量,影响其对肌肉或脂肪发育的调控作用,从而影响牛的生长性状。
【关键词】：牛 ASB-3基因 生长性状 关联分析 表达量
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S823.81
【目录】：

• 摘要6-8
• abstract8-13
• 文献综述13-19
• 第一章 相关研究进展13-19
• 1.1 中国肉黄牛资源与肉牛产业现状13
• 1.2 分子遗传标记概述13-14
• 1.3 Tetra- primer ARMS-PCR技术的应用14-16
• 1.3.1 Tetra-primer ARMS-PCR概述14-15
• 1.3.2Tetra-primer ARMS-PCR技术原理15
• 1.3.3 Tetra-primer ARMS-PCR研究进展15-16
• 1.4 ASB-3 及家族基因概况16-17
• 1.4.1 ASB基因家族概况16-17
• 1.4.2 ASB-3 的研究现状17
• 1.5 选题的目的意义17-19
• 试验研究19-50
• 第二章 三个黄牛品种ASB-3 基因的多态性及其遗传效应的研究19-41
• 2.1 试验材料和方法19-23
• 2.1.1 试验材料19-20
• 2.1.2 试验方法20-23
• 2.2 结果与分析23-38
• 2.2.1 混合DNA池测序结果23-24
• 2.2.2 牛ASB-3 基因SNPs位点分型24-25
• 2.2.3 牛ASB-3 基因SNPs位点群体遗传学分析25-27
• 2.2.4 牛ASB-3 基因SNPs位点单倍型与连锁不平衡分析27-29
• 2.2.5 ASB-3 基因SNPs位点体尺性状的关联分析29-34
• 2.2.6 秦川牛、晋南牛和夏南牛ASB-3 基因SNPs组合基因型与生长性状的关联分析34-38
• 2.3 讨论38-40
• 2.3.1 黄牛ASB-3 基因SNPs位点的分析38
• 2.3.2 三个黄牛品种ASB-3 的多态位点的群体遗传学分析38
• 2.3.3 ASB-3 基因的单倍型及连锁不平衡分析38-39
• 2.3.4 ASB-3 基因多态位点与生长性状的关联分析39-40
• 2.4 小结40-41
• 第三章 秦川牛ASB-3 基因组织表达规律研究41-50
• 3.1 试验材料与方法41-42
• 3.1.1 试验材料41
• 3.1.2 试验方法41-42
• 3.2 结果与分析42-48
• 3.2.1 组织RNA和DNA质量及Real-time PCR引物特异性检测结果42-43
• 3.2.2 秦川牛ASB-3 基因组织的时空表达43-44
• 3.2.3 遗传变异对秦川牛ASB-3 基因表达的影响44-48
• 3.3 讨论48-49
• 3.4 小结49-50
• 结论与创新点50-51
• 参考文献51-55
• 附录55-66
• 缩略词66-67
• 致谢67-68
• 作者简介68

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