绵羊产羔数性状线粒体基因效应研究
发布时间：2021-07-19 08:35
线粒体是真核细胞的动力工厂,线粒体基因组是动物细胞唯一存在的核外遗传物质。在农业动物中,研究发现线粒体基因组在不同品种、不同个体间存在广泛的多态性,其中一些突变位点存在与经济性状的相关性。产羔数是绵羊生产中最重要的经济性状之一,长期以来,产羔数性状的研究主要集中在核基因上,如主效基因BMPR1B的发现。与此同时,绵羊线粒体基因组变异与产羔数性状存在关联的研究也有报道,但存在较大争议。本研究以小尾寒羊、杜泊、陶赛特、萨福克等绵羊品种为研究对象,通过全基因组测序、基因型分析等技术方法,获得了四个绵羊品种的线粒体基因组编码区遗传变异信息；利用基因组关联分析模型,分析了mtDNA遗传变异与产羔数性状的关系,并结合产羔数性状主效基因BMPR1B分析结果,探讨了小尾寒羊线粒体基因效应与BMPR1B基因效应的互作关系。本研究还通过线粒体基因组重要功能元件OH、HSP、LSP及转录因子TFB21M、ER（包括ERα和ERβ）遗传变异分析,探讨了线粒体基因组功能元件及转录因子对绵羊产羔数性状的影响。研究结果表明：在小尾寒羊实验群中,线粒体基因组编码区检测到95个突变位点,包括rRNA突变位点8个,tRN...
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
人线粒体基因组结构图（Falkenber&e/a/.，2007)
图1-2 mtDNA转录起始装置示意图（Peralta, et al.，2012)Fig. 1-2 The schematic diagram of mtDNA inititial transcription apparatus1.2.1.1转录起始研究报道转录装置的蛋白W子都参与转录起始（图1-2)，在体外条件下TFAM存在时，从HSP1和LSP起始的转录增加，当TFAM较少时，从LSP处开始的转录比HSP1的转录更容易被激活(Shutur al., 2010)。由于从LSP开始的转录为mtDNA复制做准备(Bonawitz,e/ al., 2006),因此认为TFAM会根据TFAM与mtDNA的比例分别调节复制和转录(ShutU? a/.，2011)。从HSPl启动子起始的转录速度比从HSP2启动子的高50倍，进而产生大量rRNA(Gelfand and Attardi,1981)。TFB2M与TFAM的羧基末端尾部结合聚集到启动子区域(McCulloch and Shadel, 2003),为TFAM 与 POLRMT 起连接桥梁作用(Wanrooij.e? tj/.，2008)。1.2.2.2转录终止线粒体转录起始不仅受到调控，而且终止也是受调控的，从HSP1启动子转录终止需要线粒体转录终止因子1 (mTERFl)特界性地结合到tRNA^OJUR) 28bp的地方（Roberti,e〖 a/.，2006),引起在tRNA^eu (UUR)处结束，进而导致DNA螺旋松开和碱基摆动(Yakubovskaya,e/ al., 2010)。从HSP2开始的转录研究较少，其转录终止机制还不清楚，但发现在tRNAPhe上游富含A/T称
中国农业大学博士学位论文 第一章文献综述录激活区域，但会影响mtDNA维护(MacAlpine，eZa/.，1998)。TFAM在启动子附近的特定位置以二聚体形式与HSP和LSP特界序列结合(Dairaghi,e?a/.，1995, Gangelhoff,e? a/., 2009)。最近发现人体细胞中TFAM能诱导DNA与螺旋反方向弯曲(Ngo,e/fl/.，2011),此外，最新发现幾基末端区域使启动子DNA弯曲度增加对TFAM特好性激活启动子具有重要作用(Malarkey,e? ^7/., 2011)。切除老鼠TFAM由于mtDNA损耗会导致胚胎致命性损伤(Larsson,eZ ai, 1998),而适度增加TFAM水平会提高mtDNA转录水平，但过量的TFAM表达会对mtDNA转录(Wanrooij,e/ ai, 2008)和复制(Pohjoismaki,e? al, 2006)起抑制作用，可能是由于被TFAM包裹的越多，mtDNA越不容易接近其他转录因子(Rebelo,e/a/.，2009)，相应降低转录速度，因此，TFAM水平可能是依据细胞特定代谢要求来调节mtDNA任装和转录活性的。最近的报道阐述了 TFAM的发挥作用的生化模式。TFAM高度动态，与LSP结合形成复合物缠绕mtDNA，使得转录复合物与mtDNA相互作用，TFAM能够在mtDNA非特异区域滑动，促使mtDNA压缩紧密(Rubio-CosialsandSola, 2013)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]绵羊PRNP密码子136和154及171等位基因型的ARMS-PCR鉴定方法的建立[J]. 王芳,赵春林,吴润,王川. 中国兽医科学. 2013(02)
[2]利用DNA池和测序技术快速筛查SNPs及估算基因频率[J]. 李敬瑞,丁远华,张玉龙,王邦荣,刘若余. 畜牧与兽医. 2011(09)
[3]四引物扩增受阻突变体系PCR技术在中国明对虾SNP基因分型中的研究[J]. 张建勇,王清印,王伟继,孟宪红,孔杰,张全启. 中国水产科学. 2011(04)
[4]不同品种BMPR-IB基因多态性与产羔数及发情季节的相关性研究[J]. 孙洪新,敦伟涛,陈晓勇,田树军,谭薇. 湖南农业科学. 2011(03)
[5]不同绵羊品种BMPR-IB基因多态性与产羔数的关系研究[J]. 王生宝,张英杰,刘月琴,孙洪新. 湖南农业科学. 2009(12)
[6]3个绵羊群体BMPR-IB基因的遗传多态性及其对产羔数的影响[J]. 田秀娥,孙红霞,王永军. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2009(11)
[7]BMPR-IB基因突变与绵羊繁殖性能的研究进展[J]. 郭建平,刘永斌,王瑞. 当代畜禽养殖业. 2008(08)
[8]四引物扩增受阻突变体系聚合酶链反应在SNP基因分型中的研究[J]. 刘兴顺,程牛亮,梁小波,赵彩虹. 山西医科大学学报. 2008(06)
[9]3个绵羊群体BMPR-IB基因多态性与产羔数的相关分析[J]. 刘猛,柳晓晓,王金文,曲绪仙,陈华,李晶,柳楠. 安徽农业科学. 2008(16)
[10]利用DNA池和测序技术快速筛查候选效应单倍型[J]. 杜红丽,崔建勋,张细权. 农业生物技术学报. 2008(02)
硕士论文
[1]鸡线粒体ND1、ND2基因遗传变异及其效应的研究[D]. 侯玲灵.四川农业大学 2012
本文编号：3290375
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
人线粒体基因组结构图（Falkenber&e/a/.，2007)
图1-2 mtDNA转录起始装置示意图（Peralta, et al.，2012)Fig. 1-2 The schematic diagram of mtDNA inititial transcription apparatus1.2.1.1转录起始研究报道转录装置的蛋白W子都参与转录起始（图1-2)，在体外条件下TFAM存在时，从HSP1和LSP起始的转录增加，当TFAM较少时，从LSP处开始的转录比HSP1的转录更容易被激活(Shutur al., 2010)。由于从LSP开始的转录为mtDNA复制做准备(Bonawitz,e/ al., 2006),因此认为TFAM会根据TFAM与mtDNA的比例分别调节复制和转录(ShutU? a/.，2011)。从HSPl启动子起始的转录速度比从HSP2启动子的高50倍，进而产生大量rRNA(Gelfand and Attardi,1981)。TFB2M与TFAM的羧基末端尾部结合聚集到启动子区域(McCulloch and Shadel, 2003),为TFAM 与 POLRMT 起连接桥梁作用(Wanrooij.e? tj/.，2008)。1.2.2.2转录终止线粒体转录起始不仅受到调控，而且终止也是受调控的，从HSP1启动子转录终止需要线粒体转录终止因子1 (mTERFl)特界性地结合到tRNA^OJUR) 28bp的地方（Roberti,e〖 a/.，2006),引起在tRNA^eu (UUR)处结束，进而导致DNA螺旋松开和碱基摆动(Yakubovskaya,e/ al., 2010)。从HSP2开始的转录研究较少，其转录终止机制还不清楚，但发现在tRNAPhe上游富含A/T称
中国农业大学博士学位论文 第一章文献综述录激活区域，但会影响mtDNA维护(MacAlpine，eZa/.，1998)。TFAM在启动子附近的特定位置以二聚体形式与HSP和LSP特界序列结合(Dairaghi,e?a/.，1995, Gangelhoff,e? a/., 2009)。最近发现人体细胞中TFAM能诱导DNA与螺旋反方向弯曲(Ngo,e/fl/.，2011),此外，最新发现幾基末端区域使启动子DNA弯曲度增加对TFAM特好性激活启动子具有重要作用(Malarkey,e? ^7/., 2011)。切除老鼠TFAM由于mtDNA损耗会导致胚胎致命性损伤(Larsson,eZ ai, 1998),而适度增加TFAM水平会提高mtDNA转录水平，但过量的TFAM表达会对mtDNA转录(Wanrooij,e/ ai, 2008)和复制(Pohjoismaki,e? al, 2006)起抑制作用，可能是由于被TFAM包裹的越多，mtDNA越不容易接近其他转录因子(Rebelo,e/a/.，2009)，相应降低转录速度，因此，TFAM水平可能是依据细胞特定代谢要求来调节mtDNA任装和转录活性的。最近的报道阐述了 TFAM的发挥作用的生化模式。TFAM高度动态，与LSP结合形成复合物缠绕mtDNA，使得转录复合物与mtDNA相互作用，TFAM能够在mtDNA非特异区域滑动，促使mtDNA压缩紧密(Rubio-CosialsandSola, 2013)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]绵羊PRNP密码子136和154及171等位基因型的ARMS-PCR鉴定方法的建立[J]. 王芳,赵春林,吴润,王川. 中国兽医科学. 2013(02)
[2]利用DNA池和测序技术快速筛查SNPs及估算基因频率[J]. 李敬瑞,丁远华,张玉龙,王邦荣,刘若余. 畜牧与兽医. 2011(09)
[3]四引物扩增受阻突变体系PCR技术在中国明对虾SNP基因分型中的研究[J]. 张建勇,王清印,王伟继,孟宪红,孔杰,张全启. 中国水产科学. 2011(04)
[4]不同品种BMPR-IB基因多态性与产羔数及发情季节的相关性研究[J]. 孙洪新,敦伟涛,陈晓勇,田树军,谭薇. 湖南农业科学. 2011(03)
[5]不同绵羊品种BMPR-IB基因多态性与产羔数的关系研究[J]. 王生宝,张英杰,刘月琴,孙洪新. 湖南农业科学. 2009(12)
[6]3个绵羊群体BMPR-IB基因的遗传多态性及其对产羔数的影响[J]. 田秀娥,孙红霞,王永军. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2009(11)
[7]BMPR-IB基因突变与绵羊繁殖性能的研究进展[J]. 郭建平,刘永斌,王瑞. 当代畜禽养殖业. 2008(08)
[8]四引物扩增受阻突变体系聚合酶链反应在SNP基因分型中的研究[J]. 刘兴顺,程牛亮,梁小波,赵彩虹. 山西医科大学学报. 2008(06)
[9]3个绵羊群体BMPR-IB基因多态性与产羔数的相关分析[J]. 刘猛,柳晓晓,王金文,曲绪仙,陈华,李晶,柳楠. 安徽农业科学. 2008(16)
[10]利用DNA池和测序技术快速筛查候选效应单倍型[J]. 杜红丽,崔建勋,张细权. 农业生物技术学报. 2008(02)
硕士论文
[1]鸡线粒体ND1、ND2基因遗传变异及其效应的研究[D]. 侯玲灵.四川农业大学 2012
本文编号：3290375
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