秦川牛PSMC基因家族遗传变异、可变剪切及启动子区甲基化研究

发布时间：2017-09-08 00:25

  本文关键词：秦川牛PSMC基因家族遗传变异、可变剪切及启动子区甲基化研究

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【摘要】：秦川牛是我国优良的地方黄牛品种,随着秦川牛肉牛改良计划的实施,如何结合现代分子生物学及传统育种技术,进一步提高秦川肉牛的生长性状、屠宰性状、繁殖性状已逐步成为研究工作的重点。体尺和胴体性状对于秦川肉牛而言是重要的经济指标,也是受到多个基因控制的数量性状。本研究选择秦川牛作为研究对象,以PSMC基因家族的6个基因作为候选基因,利用DNA池测序、PCR-SSCP、PCR-RFLP、CRS-PCR等SNP检测技术以及RT-PCR、实时定量PCR(QPCR)、重亚硫酸盐测序PCR(BSP)、基因TA克隆等现在分子生物学实验技术,进行了包括秦川牛PSMC基因家族遗传变异检测及其与体尺和胴体性状关联分析、可变剪切的验证、mRNA表达水平与启动子区甲基化相关性三个方面的研究。取得的主要结果如下:1.秦川牛PSMC基因家族遗传变异检测及其与体尺和胴体性状关联分析研究在秦川牛PSMC基因家族中5个基因检测到15个突变,验证了8个SNPs位点,分别位于为PSMC1基因外显子9(PSMC1-C69T),PSMC2基因内含子6、内含子8(PSMC2-A131G和PSMC2-C265G),PSMC3基因外显子1、内含子10与12,分别命名为PSMC3-A218、PSMC3-T4363C和PSMC3-G4649A,其中PSMC3-A218为错义突变(丝氨酸/甘氨酸);PSMC4基因外显子5(PSMC4-C106G)以及PSMC5基因内含子4,命名为PSMC5-G369T。关联分析结果显示,PSMC1-C69T、PSMC4-C106G位点多态性与体斜长、腰角宽显著相关(P0.01或P0.05),位点PSMC2-C265G、PSMC3-A218多态性与屠宰重及胴体重显著相关(P0.05);在PSMC3-T4363C位点上,不同基因型与体长及腰角宽指标显著相关(P0.05),PSMC3-G4649A位点与体高指标显著相关(P0.05),而PSMC3-A218、PSMC5-G369T位点上不同基因型间在6个体尺和胴体性状指标上差异不显著(P0.05)。2.秦川牛PSMC5基因中可变剪切的验证研究于秦川牛PSMC5基因中鉴定出一种新的可变剪接体AS2,为外显子跳跃类型的可变剪切,缺失共128个氨基酸。发现该剪接体仅在成年牛的脾、腹肌、背最长肌、腹脂、前腿脂与幼年牛的腹肌、前腿脂、背脂等组织中存在,提示我们该剪接体可能在这些组织中发挥作用。3.秦川牛PSMC基因家族mRNA不同组织间表达量研究检测了秦川成年牛PSMC家族6个基因在15个组织中的表达量,其中PSMC1基因在后腿脂肪中大量表达,PSMC2基因在腹脂及后腿脂中表达量较高,PSMC3基因在肺部及4个肌肉组织中表达量较高,PSMC4基因在腹肌和前腿肌中大量表达,PSMC5基因也在4个肌肉组织于腹脂中大量表达,PSMC6基因在脾脏、腹肌、腹脂中表达量较高。检测了秦川幼牛PSMC2基因在腹肌、前腿肌、背最长肌、腹脂、前腿脂、背脂中的表达量,发现PSMC2基因在腹肌、腹脂、前腿肌上的表达量分别占前三位,而在前腿脂中表达量最低。4.PSMC2基因启动子区甲基化相关研究筛查了秦川牛成年牛及幼牛背最长肌、背脂中PSMC2基因启动子区域中的DNA甲基化水平,发现成年牛组的甲基化水平较高(P0.05),而PSMC2的表达量在成年牛组中较低,幼年牛组的甲基化程度低,而PSMC2基因的表达量较高(P0.05),DNA甲基化与mRNA表达水平间存在负相关趋势,但未达到统计学显著水平(P0.05)。以上结果表明,在PSMC基因家族中能够筛选出具有育种价值的分子遗传标记、验证到了不同的可变剪接体,并检测出在不同时期不同组织中PSMC家族基因的DNA甲基化水平,为分子标记辅助育种工作提供了参考,可以为秦川肉牛的选育和改良提供科学理论依据,同时也拓展了对PSMC家族基因的认识与了解,对阐明秦川牛生长发育相关性状的遗传和表达调控的分子机理具有重要意义。
【关键词】：秦川牛 PSMC SNPs 可变剪切 基因表达 DNA甲基化
【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
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 文献综述11-27
• 1.1 秦川牛简介11
• 1.2 SNP11-15
• 1.2.1 SNP简介11-12
• 1.2.2 SNP在家畜遗传育种中的应用12-13
• 1.2.3 本研究中检测SNP的方法13-15
• 1.3 可变剪切15-17
• 1.3.1 可变剪切简介15-16
• 1.3.2 可变剪切在遗传育种中的作用16
• 1.3.3 可变剪切的研究方法16-17
• 1.4 DNA甲基化17-19
• 1.4.1 DNA甲基化简介17-18
• 1.4.2 DNA甲基化在遗传育种中作用18-19
• 1.4.3 甲基化检测方法19
• 1.5 PSMC基因家族研究进展19-25
• 1.6 研究目的及意义25-27
• 试验研究27-66
• 第二章 秦川牛PSMC基因家族的遗传变异相关研究27-48
• 2.1 材料与方法27-33
• 2.1.1 试验材料27-28
• 2.1.2 试验方法28-32
• 2.1.3 数据统计与分析32-33
• 2.2 结果与分析33-46
• 2.2.1 PSMC家族基因的遗传变异检测33-38
• 2.2.2 PSMC基因家族的群体遗传参数分析38-40
• 2.2.3 两个候选基因SNPs的连锁不平衡及单倍型分析40-41
• 2.2.4 五个候选基因的SNPs与体尺及胴体性状的关联分析41-45
• 2.2.5 PSMC2与PSMC3基因SNPs组合基因型与体尺和胴体性状的关联分析45-46
• 2.3 讨论46-47
• 2.3.1 PSMC家族基因的遗传变异46
• 2.3.2 PSMC家族基因多态性对秦川牛体尺、胴体性状的影响46-47
• 2.4 小结47-48
• 第三章 秦川牛PSMC基因家族的可变剪切相关研究48-55
• 3.1 材料与方法48-50
• 3.1.1 试验材料48-49
• 3.1.2 试验方法49-50
• 3.2 结果与分析50-53
• 3.2.1 秦川牛PSMC5基因可变剪切体的克隆与鉴定50-53
• 3.3 讨论53-54
• 3.3.1 可变剪切在生物进化中的重要性53-54
• 3.3.2 可变剪切在牛育种中的重要性54
• 3.4 小结54-55
• 第四章 秦川牛PMSC基因家族mRNA表达与甲基化的相关研究55-66
• 4.1 材料与方法55-60
• 4.1.1 试验材料55-56
• 4.1.2 方法56-59
• 4.1.3 数据统计分析59-60
• 4.2 结果与分析60-64
• 4.2.1 PSMC家族基因实时定量结果60-63
• 4.2.2 重亚硫酸盐转化后PCR及测序结果63-64
• 4.3 讨论64-65
• 4.3.1 DNA甲基化在生物体中的重要性64-65
• 4.3.2 DNA甲基化在牛育种中的重要性65
• 4.4 小结65-66
• 第五章 结论与创新点66-67
• 5.1 结论66
• 5.2 创新点66-67
• 参考文献67-75
• 附录75-83
• 缩略词83-84
• 致谢84-85
• 作者简介85

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3 张志恒,尹栾,刘收选,罗创国;秦川牛普查情况报告[J];黄牛杂志;2004年06期

4 邱昌功,毛宏伟,原积友,胡晗;秦川牛选育的现状、问题及措施[J];黄牛杂志;2005年01期

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6 杨雍;聂星;;陕西省秦川牛标准实施模式的问题及对策[J];陕西农业科学;2008年01期

7 ;秦川牛[J];中国畜禽种业;2008年13期

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9 马乃来;海兴正;朱文超;;秦川牛及选种经验谈[J];中国畜牧兽医文摘;2012年09期

10 王娟;;秦川牛选育与改良的评析与建议[J];养殖技术顾问;2013年09期

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2 昝林森;秦粉菊;;不同基本培养液对秦川牛成纤维细胞生长的影响[A];全国首届动物生物技术学术研讨会论文集[C];2004年

3 刘波;陈宏;蓝贤勇;张志清;张争锋;胡沈荣;张润峰;;秦川牛及其杂种牛生长性能及杂种优势研究?[A];全国养牛科学研讨会暨中国畜牧兽医学会养牛学分会第六届会员代表大会论文集[C];2005年

4 昝林森;王洪宝;;秦川牛肉用选育改良及其产业化开发[A];中国畜牧兽医学会养牛学分会2011年学术研讨会论文集[C];2011年

5 胡林勇;张英汉;南小红;张金川;;秦川牛部分体量性状的遗传参数估测[A];全国养牛科学研讨会暨中国畜牧兽医学会养牛学分会第六届会员代表大会论文集[C];2005年

6 昝林森;郝瑞杰;王洪宝;;PACAP基因T2805C突变对秦川牛部分生长性状的影响[A];中国动物遗传育种研究进展——第十五次全国动物遗传育种学术讨论会论文集[C];2009年

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2 记者 蒋峰;四因素制约秦川牛走向世界[N];农资导报;2006年

3 ;陕西扶风：秦川牛“走”出国门[N];中国畜牧兽医报;2009年

4 本报记者 郑晔;秦川牛何时牛气冲天？[N];宝鸡日报;2009年

5 记者 杨耀青　实习生 邹长珍;年可出栏秦川牛10万头[N];西安日报;2010年

6 金晓宁　李晓红 薛立文;武功大力发展秦川牛养殖[N];咸阳日报;2011年

7 易同民 申光磊 张哲浩;秦川牛产业化配套技术显成效[N];科技日报;2006年

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10 秦粉菊;秦川牛皮肤细胞的分离与体外培养[D];西北农林科技大学;2002年

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