兰州鲇GH和MSTN基因多态性及生长相关性研究

发布时间：2017-08-08 04:10

  本文关键词：兰州鲇GH和MSTN基因多态性及生长相关性研究

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【摘要】：本研究选取同一家系同一混养池100条兰州鲇为实验材料,对2个生长相关的候选基因生长激素(GH)基因和肌肉生长抑制素(MSTN)基因进行研究,采用测序和单链构象多态(SSCP)的分析方法,对兰州鲇GH和MSTN基因的SNPs检测和多态性分析,筛选与兰州鲇生长性状相关的分子标记位点,为兰州鲇的种质资源保护以及良种选育提供理论依据。GH基因:本研究利用长片段PCR及T-A克隆技术,首次从兰州鲇(Silurus lanzhouensis)DNA中克隆得到兰州鲇GH基因全序列,提交至Genbank获得登录号KM215221,同时,使用DNAstar等生物信息学软件进行序列分析研究。兰州鲇GH基因全序列长为2067 bp,包含5个外显子和4个内含子,其完整编码区序列(Complete coding sequence,CDS)长为603 bp。编码区编码1条由200个氨基酸残基组成的蛋白质。第1、2、3、4、5外显子大小分别为10、140、117、132和204 bp;第1、2、3、4内含子大小分别为229,103,565和103bp;外显子和内含子之间遵循碱基GT-AG规则。通过对兰州鲇GH基因的全序列进行了分段扩增、SSCP筛查以及测序,结果表明该基因第1、2、4、5外显子和第3、4内含子序列都相当保守,仅在第3外显子中发现1处SNPs。利用SAS软件对兰州鲇同一家系中不同基因型个体的生长性状数值(体重、体长、体高和头长)进行最小二乘法线性模型分析。研究发现:在其第3外显子中发现突变位点,100bp处G/A,该突变对兰州鲇的体重和体长有显著影响(P0.05)。共发现3种基因型,其中AA基因型个体的体重和体长极显著高于BB基因型个体(P0.01),AB基因型个体体重显著高于BB型个体;该突变对体高和头长无显著影响。MSTN基因:本研究利用兰州鲇近缘物种MSTN基因序列设计引物,对兰州鲇MSTN基因3个外显子进行SNPs分析,结果发现第1外显子位点存在360bp处A/G突变。通过分析MSTN基因不同基因型对体重、体长体高和头长等生长性状的影响,结果表明该突变对体重有显著影响,对体长、体高和头长无显著影响。3种基因型中CC基因型个体和CD基因型个体的体重显著高于DD基因型个体(P0.05)。本研究在对兰州鲇GH和MSTN基因的SNPs筛查中共发现2个多态性标记,通过分析其与兰州鲇生长相关性状的关系,结果显示:GH和MSTN基因都可能是影响兰州鲇的生长发育调控的主效基因。其中,筛选出GH基因第3外显子G/A突变和MSTN基因第1外显子A/G突变可作为兰州鲇生长性状选育的分子标记,能够为兰州鲇种质资源的保护和良种选育提供理论依据。
【关键词】：兰州鲇(Silurus lanzhouensis) 生长激素基因 肌肉抑制素基因 生长性状 SNPs
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S917.4
【目录】：

• 摘要4-6
• Summary6-12
• 第一章 文献综述12-25
• 1 兰州鲇简介以及相关的研究12-13
• 1.1 鲇科鱼类的起源12
• 1.2 兰州鲇简介12
• 1.3 兰州鲇的相关研究12-13
• 2 鱼类育种的研究现状及发展13-16
• 2.1 常规育种技术13
• 2.2 性别控制技术13-14
• 2.3 多倍体育种技术14
• 2.4 分子育种技术14-15
• 2.5 转基因技术15-16
• 3 生长性状相关的两个候选基因16-25
• 3.1 GH基因16-19
• 3.1.1 GH基因的结构16
• 3.1.2 GH基因的释放与转运16-17
• 3.1.3 生长激素的生物学功能17-19
• 3.1.3.1 对三大类营养物质的代谢的影响17-18
• 3.1.3.2 对泌乳的影响18
• 3.1.3.3 对生殖的影响18-19
• 3.2 MSTN基因19-25
• 3.2.1 MSTN基因的结构20
• 3.2.2 MSTN基因的表达20-21
• 3.2.3 作用机理21-22
• 3.2.4 研究MSTN基因的意义22
• 3.2.5 MSTN研究进展22-25
• 第二章 试验研究25-46
• 试验一 兰州鲇GH基因的克隆及序列分析25-37
• 1 试验动物及数据采集25
• 1.1 实验动物25
• 1.2 生长数据采集及方法25
• 2 主要仪器、试剂及配制方法25-27
• 2.1 主要仪器25-26
• 2.2 主要试剂26
• 2.3 试剂配制26-27
• 2.4 电泳的相关试剂27
• 2.5 转化所用的相关试剂27
• 3 实验方法及步骤27-30
• 3.1 DNA的提取27-28
• 3.2 DNA质量和浓度的检测28-29
• 3.3 PCR反应体系29
• 3.3.1 PCR反应体系29
• 3.3.2 PCR反应程序29
• 3.3.3 PCR扩增产物检测29
• 3.4 PCR产物的回收及克隆测序29-30
• 3.4.1 感受态细胞的制备(氯化钙法)29-30
• 3.4.2 转化反应30
• 3.5 序列分析30
• 4 结果分析30-34
• 4.1 兰州鲇GH基因的克隆、测序30-31
• 4.2 兰州鲇GH基因结构分析31-32
• 4.3 兰州鲇GH基因和其他物种GH基因序列的比较分析32-34
• 5 讨论34-37
• 5.1 GH基因的结构特征34-35
• 5.2 兰州鲇与其他物种GH基因编码区核苷酸序列的比较35
• 5.3 GH基因系统发育分析35-37
• 试验二 兰州鲇GH基因和MSTN基因多态性和生长相关性研究37-46
• 1 实验材料37
• 1.1 试验样品采集和相关数据的测定37
• 1.2 生长数据采集及方法37
• 2 实验方法37-39
• 2.1 兰州鲇基因组DNA的提取与检测37
• 2.3 引物的设计37-38
• 2.3.1 兰州鲇GH基因筛选引物的设计37-38
• 2.3.2 兰州鲇MSTN基因筛选引物的设计38
• 2.4 GH基因和MSTN基因扩增结果38
• 2.5 非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳38-39
• 2.5.1 12～15%聚丙烯酰胺凝胶制备及电泳38
• 2.5.2 非变性的丙烯酰胺凝胶的制备38-39
• 2.5.3 PCR产物变性及上样39
• 2.5.4 银染显色39
• 3 统计方法39-40
• 3.1 等位基因频率(Allele frequencies)39-40
• 4 结果分析40-43
• 4.1 兰州鲇GH基因PCR扩增结果40-41
• 4.2 兰州鲇GH基因的多态性及生长相关行分析41
• 4.3 SNPs检测与兰州鲇生长相关性状关联的分析41-42
• 4.3.1 GH基因的SNPs测序结果41-42
• 4.3.2 GH基因多态性与兰州鲇生长性状的相关性分析42
• 4.4 兰州鲇MSTN基因的多态性检测及其生长相关性分析42-43
• 4.4.1 SSCP检测结果42
• 4.4.2 MSTN基因的SNPs测序结果42
• 4.4.3 MSTN等位基因及基因频率42-43
• 4.4.4 MSTN基因多态性与兰州鲇生长性状的相关性分析43
• 5 讨论43-46
• 5.1 GH基因多态性与生长性状相关性分析43-45
• 5.2 MSTN基因多态性与生长性状相关性分析45-46
• 第三章 结论46-47
• 致谢47-48
• 参考文献48-54
• 个人简介54-55
• 导师简介55-57

【参考文献】

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本文编号：638144