牛脂肪细胞分泌因子五个基因遗传特征分析

发布时间：2017-06-09 01:08

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【摘要】：在黄牛育种中,一个重要的目标就是生长和肉质性状的提高。脂肪细胞分泌因子(Adipocytokines)是一类与脂类、糖类和能量代谢密切相关的活性因子,参与动物生长发育和脂肪沉积。因此,本研究选择其中5个关键成员Leptin, Adiponectin, Resistin, TNF-a和Angptl8作为候选基因,通过DNA池测序结合forced-PCR-RFLP技术,检测5个基因在6个牛种共计537个个体中的SNPs,分析其与牛生长性状的相关性；同时运用qRT-PCR方法检测发生遗传变异的三个基因Leptin、TNF-a和Angptl8在枣北黄牛10种组织中的mRNA表达情况。以上研究旨在为我国黄牛生产性状改良提供理论依据。主要结果如下：1.牛Leptin基因SNPs检测及其与黄牛生长性状的关联分析本研究共检测到牛Leptin基因(AC_000161.1)2个SNPs,分别为g.12254(T/C)和g.14177(C/T)。g.12254(T/C)导致Leptin蛋白第25位Cys突变为Arg，g.14177(C/T)导致第80位Ala突变为Val。关联分析结果显示：在郏县红牛群体中,g.14177(C/T)位点CT基因型个体的坐骨端宽、十字部高显著高于CC基因型个体(P0.05)。在南阳牛群体中,g.12254(T/C)位点CT基因型个体的初生重显著高于TT基因型个体,体重(12月龄)显著高于CC基因型个体(P0.05)；TT基因型个体的胸围(24月龄)显著高于CC基因型个体(P0.05)。在整个黄牛群体中,g.14177(C/T)位点CT基因型个体的胸围、腰角宽、坐骨端宽、体重显著高于CC基因型个体(P0.05),腹围、重高比极显著高于CC基因型个体(P0.01)。2.牛TNF-α基因SNPs检测及其与黄牛生长性状的关联分析本研究检测到牛TNF-α基因(AC 000180.1)1个SNP, g.2130(A/G),该位点位于第2外显子区,属于同义突变。关联分析结果显示：在郏县红牛和整个黄牛群体中,g.2130(A/G)位点三种基因型个体在各生长性状指标间差异不显著。在南阳牛群体中,g.2130(A/G)位点GA基因型个体的胸围(6、18、24月龄)、坐骨端宽(12月龄)、平均日增重(18月龄)和体重(24月龄)显著高于GG基因型个体(P0.05);GA基因型个体的体重(6、18月龄)和平均日增重(6月龄)极显著高于GG基因型个体(P0.01)。3.牛Angptl8基因SNPs检测及其与黄牛生长性状的关联分析本研究共检测到牛Angptl8基因(AC 000164.1)2个SNPs,分别为g.629(G/A)和g.884(T/C),位于基因的5'UTR。关联分析结果显示：在郏县红牛群体中,g.629(G/A)位点GG基因型个体的体高、腹围显著高于AA基因型个体(P0.05)。g.884(T/C)位点TT基因型个体的胸围、腰角宽、十字部高显著高于TC基因型个体(P0.05),腹围极显著高于TC基因型个体(P0.01)。在南阳牛群体中,g.884(T/C)位点TT基因型个体的体斜长(18、24月龄)显著高于TC基因型个体(P0.05)。在整个黄牛群体中,g.629(G/A)位点GG基因型个体的腹围显著高于AA基因型个体(P0.05),GA基因型个体的腹围极显著高于AA基因型个体(P0.01)。g.884(T/C)位点TT基因型个体的胸围、体重显著高于TC基因型个体(P0.05),腹围、重高比极显著高于TC基因型个体(P0.01)。4.牛Leptin、TNF-α和Angptl8基因5个位点组合效应与黄牛生长性状的关联分析本研究对Leptin, TNF-α和Angptl8基因组合多态位点(组合基因型个数大于10,共发现8种组合型)与黄牛生长性状的关联分析结果显示：5个位点组合基因型CCCCGAAATC个体的腹围极显著高于CCCCGAGATC基因型个体(P0.01)；基因型CCCCGAGATC个体的腹围显著高于CTCCGAAATC和CTCCGGAATC基因型个体(P0.05)。5.牛Leptin、TNF-α和4ngptl8基因的实时定量表达分析本研究以牛Leptin、TNF-α和Angptl8基因为研究对象,以24月龄成年枣北黄牛的10种不同组织样为材料,采用qRT-PCR方法检测三个候选基因在10种组织中的表达规律。研究结果表明：(1)Leptin基因在成年枣北牛的背部脂肪和内脏脂肪中表达量较高,在背最长肌中表达量次之,在心脏、瘤胃、肾脏中表达量较少,在肝脏、脾脏、肺脏和小肠中几乎不表达；(2)TNF-α基因在成年枣北牛的脾脏、肺脏、小肠、肝脏中表达量较高,在肾脏、心脏、瘤胃、背最长肌中表达量较低,在背部脂肪和内脏脂肪中几乎不表达；(3)Angptl8基因在成年枣北牛的背部脂肪和肝脏中高度表达,在内脏脂肪、肺、小肠中表达量次之,在心脏、背最长肌、肾脏、脾脏和瘤胃中均少量表达。
【关键词】：牛 脂肪细胞分泌因子 SNPs 关联分析 组织表达分析
【学位授予单位】：信阳师范学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S823
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-14
• 第1章 引言14-28
• 1.1 中国黄牛概况14-15
• 1.2 动物育种技术和策略在中国黄牛上的应用15-18
• 1.2.1 动物育种的目标15
• 1.2.2 数量性状研究的两种常用方法15-16
• 1.2.3 常用分子遗传标记简介16-18
• 1.3 实时荧光定量PCR技术18-19
• 1.3.1 SYBR Green Ⅰ染料法18-19
• 1.3.2 相对定量方法19
• 1.4 脂肪细胞分泌因子五个代表性基因的研究进展19-26
• 1.4.1 Leptin基因的研究进展20-21
• 1.4.2 Adiponectin基因的研究进展21-22
• 1.4.3 Resistin基因的研究进展22-23
• 1.4.4 TNF-α基因的研究进展23-24
• 1.4.5 Angptl8基因的研究进展24-25
• 1.4.6 脂肪细胞分泌因子5个成员的联系和区别25-26
• 1.5 本研究的目的和意义26-28
• 第2章 牛5个基因遗传变异及其与生长性状的关联分析28-69
• 2.1 材料28-29
• 2.1.1 试验动物28-29
• 2.1.2 仪器设备与试剂29
• 2.2 试验方法29-34
• 2.2.1 牛全血基因组DNA的提取29
• 2.2.2 核酸浓度和质量测定29-30
• 2.2.3 DNA池构建30
• 2.2.4 多态位点扫描引物设计30-32
• 2.2.5 引物稀释及PCR扩增32
• 2.2.6 DNA池测序-多态位点检测32
• 2.2.7 多态位点的生物信息学分析32-33
• 2.2.8 PCR-RFLP分析及测序验证33-34
• 2.2.9 统计分析34
• 2.3 结果与分析34-65
• 2.3.1 牛5个候选基因DNA池扩增产物检测34-35
• 2.3.2 牛5个候选基因SNPs筛查35-36
• 2.3.3 突变位点的分布和类型36-37
• 2.3.4 突变位点的生物信息学分析37-41
• 2.3.5 牛Leptin、TNF-α和Angptl8基因的SNPs分型结果41-46
• 2.3.6 牛Leptin、TNF-α和Angptl8基因多态位点的遗传参数分析46-50
• 2.3.7 牛Leptin或Angptl8基因SNPs的连锁不平衡和单倍型分析50-52
• 2.3.8 牛Leptin、TNF-α和Angptl8基因SNPs与生长性状关联分析52-65
• 2.4 讨论65-69
• 2.4.1 牛Leptin、TNF-α和Angptl8基因的QTL分析65-67
• 2.4.2 牛Leptin、TNF-α和Angptl8基因SNPs分析67
• 2.4.3 牛Leptin、TNF-α和Angptl8基因SNPs群体遗传结构分析67-68
• 2.4.4 牛Leptin、TNF-α和Angptl8基因对生长性状的效应分析68-69
• 第3章 枣北牛Leptin、TNF-α和Angptl8 mRNA组织表达分析69-80
• 3.1 材料69
• 3.1.1 试验动物及样品69
• 3.1.2 仪器设备与试剂69
• 3.2 试验方法69-73
• 3.2.1 试验思路及路线图69-70
• 3.2.2 RNA提取与质量检测70
• 3.2.3 反转录RNA为cDNA70-71
• 3.2.4 荧光定量引物的设计与质量检测71-72
• 3.2.5 荧光定量PCR反应体系及扩增条件72
• 3.2.6 统计分析72-73
• 3.3 结果与分析73-77
• 3.3.1 RNA质量及完整性检测73
• 3.3.2 引物质量检测73-74
• 3.3.3 实时定量PCR过程中的溶解曲线74-75
• 3.3.4 枣北牛三个候选基因的组织表达规律研究75-77
• 3.4 讨论77-80
• 3.4.1 内参基因GAPDH和β-actin的选择77-78
• 3.4.2 枣北黄牛的现状及组织表达分析的意义78-80
• 第4章 结论80-82
• 致谢82-83
• 参考文献83-93
• 攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果目录93-94
• 附录94-101

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本文编号：434127