苏尼特羊GDF9基因关联性分析及其突变对启动子活性的影响

发布时间：2020-07-07 07:10

【摘要】：蒙古羊及其亚种广泛分布在我国长江以北,蒙古高原及中亚地区,具有耐寒、耐粗饲和肉质鲜美等优良特征。因其繁殖力较低,影响了蒙古羊体系的生产效率。本研究采集苏尼特羊260只(其中经产单羔羊183只,经产双羔羊77只)作为试验样本,同时采集乌珠穆沁羊36只、呼伦贝尔羊(大尾型)、呼伦贝尔羊(小尾型)、小尾寒羊与湖羊各30只,研究样本总数为416只。利用PCR-RFLP及直接测序技术,挖掘和分析苏尼特羊GDF9基因存在的突变位点及其对苏尼特羊产羔数的影响,并对其进行遗传多样性分析、生物信息学分析和功能性验证。结果表明:(1)在苏尼特羊群体GDF9(生长分化因子9,Growth differentiation factor 9)基因中发现11个SNP(单核苷酸多态性,Single nucleotide polymorphism),在这11个突变位点中有两组突变位点属于连锁不平衡(Linkage disequilibrium,LD),分别为LD1(g.41770932CT SNP+g.41771134AG SNP+g.41771380CT SNP)和LD2(g.41771007GT SNP+g.41771305AG SNP+g.41771380CT SNP),且g.41770718TG SNP与LD1在产双羔母羊群体中呈一定的相互连锁;关联性分析结果表明,g.41770718TG(P0.01)、LD1(P0.001)、p.Ser347Phe(P0.05)和c.1525AG SNP(P0.01)与苏尼特羊平均产羔数显著相关;(2)双荧光素酶对启动子活性分析表明,g.41770932CT SNP在LD1中起主要作用,并且在启动子上游-177bp处为GDF9的核心启动子;G等位基因在-118处(g.41770718TG SNP)可使GDF9启动子活性下降,而T等位基因在-332处(LD1的g.41770932CT SNP)可使其启动子活性上升,当G和T等位基因同时存在于-118和-332,同样使启动子活性上升。上述结果表明,g.41770932CT SNP(LD1)位点可以显著影响GDF9基因的表达量,且与苏尼特羊产羔数显著相关。
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S826
【图文】：

图 1-2 BMP15 和 GDF9 同源二聚体与 GDF9：BMP15 异二聚体作用于卵丘细胞模式图[58]Figure1-2 Models for BMP15 and GDF9 homodimers and GDF9:BMP15 heterodimers in regulating cumulusgranulosa cell functions[58]2.1.2 GDF9 对卵子成熟的作用GDF9 不仅在卵巢发育初级发挥关键作用，还调控卵子成熟的一些发育事件。在牛的 IVF期间，用外源重组的 GDF9 蛋白对 COC 进行处理，发现其囊胚率有明显提升[59]。在小鼠[60-61]、山羊[62]和猪[63]等物种当中，均发现了类似的现象。体外成熟的卵母细胞可能无法分泌能够维持卵母细胞减数分裂成熟的卵母细胞因子。例如，在小鼠的体外成熟卵中，BMP15 要明显少于体内成熟的 COC[64]。GDF9 可以促进卵母细胞中细胞核（质）成熟以及谷胱甘肽过氧化物酶 1（Glutathioneperoxidase1）的表达，并且可以预防透明带硬化[64]。所以，GDF9 有利于 IVM 中卵母细胞的发育。上述研究表明，GDF9 在卵巢及卵泡发育中均发挥重要作用。

内蒙古大学 硕士研究生论文序后，一共检测到了 11 个 SNP，其中有 9 个位于转录起始位点上游的 1000bp 以内，分别位于-118bp（g.41770718T>GSNP）、-332bp（g.41770932C>TSNP）、-349bp（g.41770949C>TSNP）、-407bp（g.41771007G>T SNP）、-534bp（g.41771134A>G SNP）、-705bp（g.41771305A>G SNP）、-780bp（g.41771380C>T SNP）、-799bp（g.41771399C>T SNP）、-822bp（g.41771422T>C SNP）的位置；另外两个分别位于外显子的 1040bp（p.Ser347PheSNP）处和 3’UTR163bp（c.1525A>GSNP）处（图 3-1 和图 3-2）。在所有的突变位点当中，g.41770932C>T、g.41771007G>T 和g.41771134A>G SNP 已有报道[83]，但只发现了 g.41771134A>G SNP 具有显著的关联性。结果表明，GDF9 基因 SNP 发生位置主要集中于启动子区域。

30图 3-2 GDF9 基因各 SNP 测序结果Figure 3-2 The results of sequencing of each SNPs in GDF9关联性分析718T>G SNP 的关联性分析特羊、小尾寒羊、湖羊、呼伦贝尔羊（大尾型和小尾型）以及乌珠穆沁

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本文编号：2744813