三个猪种SLA-DQA和DRA基因分子遗传特征及其与仔猪腹泻的关联研究

发布时间：2017-12-17 18:13

  本文关键词：三个猪种SLA-DQA和DRA基因分子遗传特征及其与仔猪腹泻的关联研究

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【摘要】：本研究以八眉猪、蕨麻猪和甘肃黑猪为研究对象,采用PCR-SSCP、PCR产物直接测序和克隆测序相结合的方法研究了SLA-DQA和DRA基因外显子功能区的分子遗传特征,分析了各外显子基因型和单倍型与仔猪腹泻之间的相关性,并利用生物信息学方法预测分析了这两个基因功能区的理化特性、蛋白质高级结构和功能及其氨基酸序列的同源性。研究结果表明:1、三个猪种DQA基因外显子2、3和4均存在多态性,而外显子1无多态性。DQA外显子2检测到8种等位基因和12种基因型,共有25个核苷酸变异位点,导致15个氨基酸发生改变,其中c.3979AG和c.3994TA是新的碱基突变;外显子3检测到3种等位基因和6种基因型,有4个核苷酸变异位点和3个碱基的缺失,导致4个氨基酸变异和2个氨基酸缺失;外显子4检测到5种等位基因和6种基因型,有9个核苷酸变异位点,导致4个氨基酸改变。蕨麻猪DQA外显子4的期望杂合度高于观测杂合度,其他品种各外显子期望杂合度均低于观测杂合度。DQA基因3个外显子均偏离了Hardy-Weinberg平衡状态(p0.01)。2、三个猪种DRA基因的外显子1、2和4均存在多态性,而外显子3无多态性。DRA外显子1检测到2种等位基因和3种基因型,仅有1个核苷酸变异位点且为同义突变;外显子2检测到2种等位基因和3种基因型,仅有1个核苷酸变异位点,导致1个氨基酸发生改变;外显子4检测到5种等位基因和6种基因型,有4个核苷酸变异位点,导致2个氨基酸发生改变。八眉猪外显子4、蕨麻猪和甘肃黑猪外显子2的期望杂合度均低于观测杂合度,其余各区域期望杂合度均高于观测杂合度。八眉猪和甘肃黑猪DRA外显子2处于Hardy-Weinberg平衡(p0.05),其余检测区域各群体均偏离了Hardy-Weinberg平衡(p0.01)。3、SLA-DQA基因3个外显子共构建了37种单倍型,Hp-0.q1频率最高。DRA基因3个外显子共构建了19种单倍型,Hp-0.r10频率最高。DQA和DRA外显子2共构建了13种单倍型,单倍型Hp-0.qr1频率最高,Hp-0.qr11频率最低。SLA-DQA和DRA基因内外显子间和两基因外显子2间的连锁不平衡参数均较低。4、腹泻相关性分析结果显示,性别对仔猪腹泻无影响(p0.05),品种对仔猪腹泻有影响(p0.05),甘肃黑猪的腹泻评分高于八眉猪和蕨麻猪(p0.01)。5、DQA外显子2基因型与腹泻之间有相关性(p0.01),基因型AA腹泻评分(0.39±0.54)高于其他基因型(p0.01),基因型CC腹泻评分(-1.31±0.88)低于AA、AB(p0.01)和BB(p0.05);外显子3基因型与腹泻有关(p0.05),基因型AC(1.36±0.21)腹泻评分大于AA、BB和CC(p0.01),而AB型(1.00±0.16)大于CC型(p0.05);外显子4基因型对腹泻无影响(p0.05)。6、DRA外显子1基因型对腹泻有影响(p0.01),基因型AB腹泻评分(1.28±0.12)大于AA和BB(p0.01);外显子2基因型对腹泻无影响(p0.05);外显子4基因型对腹泻有影响(p0.05),基因型AA的腹泻评分(0.08±0.24)小于BB、BC、DD(p0.01)和CD(p0.05)。7、DQA基因编码区单倍型对腹泻有影响(p0.01),单倍型Hp-0.q1(1.00±0.27)和Hp-0.q2(0.97±0.36)的腹泻评分大于其余单倍型(p0.01或p0.05)。DRA基因编码区单倍型对腹泻有影响(p0.01),单倍型Hp-0.r18的腹泻评分(1.75±0.17)最高,大于Hp-0.r13(p0.05)和Hp-0.r3、Hp-0.r12和Hp-0.r14(p0.01),单倍型Hp-0.r14的腹泻评分(-0.07±0.37)最低,小于Hp-0.r12(p0.05)和Hp-0.r01、Hp-0.r10、Hp-0.r13、Hp-0.r15、Hp-0.r18(p0.01)。DQA和DRA基因抗原结合区单倍型Hp-0.qr1(1.06±0.07)和Hp-0.qr2(1.10±0.13)腹泻评分大于单倍型Hp-0.qr3、Hp-0.qr4、Hp-0.qr9(p0.01),Hp-0.qr9(0.17±0.17)小于Hp-0.qr1、Hp-0.qr2(p0.01)和Hp-0.qr3、Hp-0.qr4(p0.05)。8、SLA-DQA基因CDS区序列全长767 bp,含有一个重叠碱基,共编码255个氨基酸;具有10/11个潜在的磷酸化位点和2个N-糖基化位点;二级结构为混合型且无规则卷曲比例最高;三品种猪生长因子几率均相对较高,八眉猪和甘肃黑猪的蛋白信号转导、受体、胁迫应答和免疫应答几率相对较高,而蕨麻猪的结构蛋白和转录几率相对较高;与其他猪种序列相似度为96%-98%。9、SLA-DRA基因CDS区序列全长为759 bp,含有一个重叠碱基,共编码252个氨基酸;具有11/10个潜在的磷酸化位点和4个潜在的N-糖基化位点;二级结构为混合型且无规则卷曲比例最高;三品种猪蛋白信号转导、受体、胁迫应答、免疫应答和生长因子的几率均相对较高;与其他猪种序列相似度达到99%。综上所述,SLA-DQA基因具有一定的多态性,而DRA基因多态性较低,外显子2和4分别是DQA和DRA基因功能区遗传变异性最高的区域。DQA和DRA基因外显子间的连锁程度均较低。八眉猪和蕨麻猪对仔猪腹泻的抵抗力高于甘肃黑猪。SLA-DQA外显子2在对DQA基因仔猪腹泻的抗性中起主要作用,且抗原结合位点上的氨基酸变异比抗原结合槽上的变异对仔猪腹泻的影响更显著;DRA基因外显子4是DRA功能区对仔猪腹泻的影响最大的区域。DQA和DRA单倍型对仔猪腹泻均有影响,基因内外显子间的连锁对仔猪腹泻无影响,而两基因外显子2之间的连锁对仔猪腹泻有一定的影响。
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S828;S858.28

【参考文献】

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本文编号：1301068