中系史宾格犬新品种培育及恐惧行为候选基因挖掘

发布时间：2017-12-17 07:00

  本文关键词：中系史宾格犬新品种培育及恐惧行为候选基因挖掘

  更多相关文章： 英国史宾格犬 品种培育 恐惧行为 杏仁核 转录组 STMN1 启动子

【摘要】：英国史宾格犬是世界各国常用警犬品种之一。公安部于2001年和2002年分两批从法国中央养犬协会引进英国史宾格犬,包括公犬15头和母犬19头。在分析引进的英国史宾格犬警用性能、体型外貌和适应性的基对上,为充分发挥英国史宾格犬的品种优势,改良品种缺陷,更快、更好地促进其在警务实战中应用,公安部南京警犬研究所有计划实施英国史宾格犬品种遗传改良工作。以引进英国史宾格犬为育种素材,针对血迹搜索、搜毒、搜爆和搜救等搜索类工作领域对优质史宾格犬的需求,优化确定育种目标,以分子数量遗传学理论为指导,利用传统育种技术,探索建立有效的分子育种技术,最终培育出广泛适应我国气候环境的本土化中系史宾格犬新品种。基于上述背景,本研究开展以下三方面的研究工作:1中系史宾格犬新品种培育利用引进的英国史宾格犬纯繁选育建立育种基础群,采用常规育种技术(性能测定,多性状指数选择)结合分子标记辅助选择技术分3个阶段进行选种,采用闭锁式群体继代选育方法进行了4代的定向选育和提纯,通过多地中试验证,各项经济技术指标均达到或超过育种目标。新品种选育核心群第4世代胆量性状比0世代提高0.66分,变异系数降低3.99%。第4世代胆量极显著高于0世代(P0.01 )。第4世代衔取性状比0世代提高0.62分,变异系数降低3.72%。第4世代衔取极显著高于0世代(P0.01 )。经过连续4个世代的选育,公犬体高较英国史宾格犬标准体高矮5.8cm,母犬矮5.3cm。中系史宾格犬公犬头部中线率99.52%,头部中线宽0.5 ～ 1.5cm的犬比率为80.32%,理想头线宽1cm。母犬头部中线率99.68%,头部中线宽0.3 ～ 1.3cm的犬比率为79.29%,理想头线宽0.8cm。新品种选育核心群保持了良好的繁殖性能,4世代总产仔数、产活仔数和21日龄个体数分别为6.22头、6.12头和5.89头,断奶育成率94%。经过连续4个世代的选育,中系史宾格犬群体整齐,体型外貌一致,主要警用行为性状变异小,遗传稳定。2恐惧行为极端差异的英国史宾格犬杏仁核组织转录组特征本研究采用RNA-Seq技术对恐惧行为极端差异的英国史宾格犬杏仁核组织进行转录组测序分析。经生物信息学分析,分别在恐惧行为极高和极低的英国史宾格犬的两个转录组文库中得到55418544和49747250条长为125bp的高质量测序序列,且有48430201 (87.39%)和44381684 (89.21%)的序列可被比对到犬的20236个参考基因上。在两个样品中共检测到25个差异表达基因(|log2 (Fold Change)|1且FDR P value0.005 ),高恐惧行为的英国史宾格犬相比于低恐惧行为的英国史宾格犬19个基因上调表达,6个基因下调表达。对差异表达基因进行GO功能注释分析,发现14个基因可被注释到GO数据库的274个条目;而7个差异表达基因被注释到了 KEGG数据库的15条通路中,并且只有3条显著富集的通路(P0.05)。综合两方面的注释结果发现与血管系统调节,神经传导通路和物质吸收、转运相关的达到显著水平的GO和KEGG条目中所包含的差异表达基因可能是与犬恐惧行为相关的重要候选基因。可变剪切分析发现在恐惧水平极端差异的史宾格犬中分别获得68595个(高恐惧)和68348个(低恐惧)可变剪切事件。其中,分布最多的剪切类型为转录起始位点可变剪切、其次为转录终止位点可变剪切和单外显子跳跃,三种剪切类型约占总可变剪切事件的80%。本试验中,共计有10099个基因结构得到优化,共发现了 7711个新的转录本单元,平均长度为901bp。同时,获得10451个SNPs,鉴定出12446个插入缺失位点。3英国史宾格犬STMN1基因转录调控区遗传多样性影响启动子活性和恐惧行为Stathmin蛋白1 (STMN1)是一种神经发育相关蛋白,对细胞微管系统动力平衡具有重要的调节作用,与神经突触生长和可塑性密切相关。已有研究表明STMN1与恐惧行为相关,因此推测犬STMN1基因5'调控区遗传多样性可能影响基因转录活性和恐惧行为。STMN1基因5'调控区存在g. -327AG和g. -125CT两个突变位点。关联分析结果表明g. -125CT位点多态性与英国史宾格犬恐惧行为相关(P0.05)。g.-327AG位点多态性对英国史宾格犬恐惧行为无显著影响(P0.05)。单倍型组合H4H4( H4=GT)的个体恐惧行为显著高于其它单倍型组合个体(P0.05 )。P-F6( -312 ～+83)启动子活性最强,表明它含有调控STMN1基因转录的重要序列。启动子单倍型pGL3-H4的活性显著高于其它单倍型(P0.05)。结果表明位于核心启动子区的2个多态位点,具有调控启动子活性的作用,能够影响STMN1基因表达,最终影响英国史宾格犬恐惧行为。生物信息学分析发现,g. -327AG和g. -125CT两个突变位点产生PMF-1、Nkx6.3和FOXP1新转录子,可能会对STMN1基因的表达产生影响,但具体作用机制尚需进一步验证。
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S829.2

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 张健;任义平;;史宾格犬[J];养犬;2007年03期

2 刘湖;王林;马大君;顾旭华;邹思湘;;影响幼犬投训的遗传与环境因素分析[J];南京农业大学学报;2010年04期

3 王林;程广银;;史宾格犬(English Springer Spaniel)的历史和品种标准[J];警犬;2004年08期

4 刘湖;;犬的肘关节发育不良[J];养犬;2003年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 丁晓麟;中系史宾格犬新品种培育及恐惧行为候选基因挖掘[D];南京农业大学;2016年

，

本文编号：1299140