基于中外猪种全基因组重测序数据搜寻PRRSV为主的猪病相关候选基因

发布时间：2017-09-03 19:04

  本文关键词：基于中外猪种全基因组重测序数据搜寻PRRSV为主的猪病相关候选基因

  更多相关文章： 全基因组重测序 抗病育种 猪繁殖与呼吸综合征 单核苷酸多态性

【摘要】：在现代养猪业中猪病尤其是猪蓝耳病对国内外的养猪业造成了很大的威胁。发达国家畜牧业每年因疾病造成的经济损失通常为17%,而发展中国家超过了30%以上,部分区域甚至高达50%。发达国家因猪病造成的经济损失相对较少源于对猪的健康及抗病力的高度重视。纵观国内外猪抗病育种历程,从遗传角度通过育种措施来培育高抗病性的个体提高猪群抵抗力在育种项目上是可行的,不仅降低用药和防疫费用,也符合绿色健康养殖这一世界主流理念。猪蓝耳病存在品种差异性,已被国内外学者证实。抗病力强是我国多数地方猪品种所具有的优良特性。在猪蓝耳病品种差异性的研究发现中国地方猪与欧洲猪相比表现出抗病力强的特点。目前通过不同猪种对蓝耳病毒抗性或者易感性的筛选开展抗病育种尚未见报道,有可能是未来蓝耳病防制的重要途径之一,挖掘与鉴定更多与猪蓝耳病重要相关的候选基因及致病突变位点任重道远。同时随着高通量重测序技术在动植物邻域的广泛应用,如何充分利用高质量的全基因组重测序数据挖掘有价值的信息亦是当前研究的重点。本研究采用不同猪种全基因组重测序数据,根据中外猪种抗病力的差异性分成中国地方猪群体和欧洲猪群体,利用卡方检验(χ2-Test)比较中外猪种群体之间SNPs的差异显著性,应用生物信息学方法分析位于x染色体和常染色体上中国地方猪群体与欧洲猪群体的全基因组遗传变异,为搜寻中国地方猪优良抗病基因、特别是猪蓝耳病相关的候选基因及致病突变位点奠定基础,为开展猪PRRSV抗病育种提供重要的参考信息,为猪病的预防及治疗提供新的研究思路。获得主要结果如下:获得主要结果如下:(1)Chi-20与PigQTLdb、OMIM以及OMIA数据库共有的中外猪种差异疾病基因五个重要基因GUSB、GALC、MYH9、SEL1L和FBN1在人类疾病、不同动物疾病研究以及猪蓝耳病的发病过程中均有直接或者间接影响,利用中国地方猪种抗病力强的特点,可深入挖掘在具体疾病性状中的应用。MYH9基因上同义突变位点G585C,为MYH9提升宿主细胞对PRRSV病毒感染敏感性研究候选位点提供参考。(2)PRRSV的中外猪种差异显著的特定免疫基因及相关通路七个重要基因及其位点:COPS5上同义突变C693T;DARS上同义突变位点G252A;P4HA1上错义突变A771C;PSMD12上错义突变位点A1003G、同义突变位点T1007A、T1008A;TLR4上错义突变A1027C;ATP6V1H上同义突变G1080A。这些重要基因及差异位点可为PRRS抗病育种候选基因及致因突变位点的材料积累;通路富集:60个特定免疫基因主要富集到溶酶体通路、Toll样受体信号通路、肺结核、促化因子信号通路以及EB病毒感染通路。为中外猪种免疫相关的差异性通路研究,进一步提供参考;生物学过程:60个特定免疫基因显著的生物学功能为肺部损伤、溶酶体组织、IL-1产物、ERK1与ERK2联合负调控、白细胞增生负调控、全基因组核苷酸切除修复。进一步推动了中外猪种免疫相关的差异性生物学过程研究。(3)PRRSV的中外猪种差异显著受体蛋白基因及位点SDC2基因上有错义突变位点C243T,引起第81位氨基酸由天冬酰胺变为天冬氨酸。为深入研究HS介导PRRSV内吞作用机制中的致因突变提供重要的参考依据。(4)PRRSV的中外猪种差异显著重要基因及位点Mx1基因有两错义突变位点A1241G与C1652T,分别引起第414位氨基酸由精氨酸变为赖氨酸和第551位氨基酸由丙氨酸变为缬氨酸,可作为抗PRRSV和抗流感病毒致因突变位点积累;FOS基因上两个突变位点G773A与G765A,推测在PRRSV激活ERK进而增强病毒的感染和繁殖过程中发挥作用。IFNE基因的G13T位点在IFNE激活细胞因子活性并与细胞因子受体结合中发挥作用。
【关键词】：全基因组重测序 抗病育种 猪繁殖与呼吸综合征 单核苷酸多态性
【学位授予单位】：华南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S828
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 前言10-19
• 1.1 猪抗病育种内涵10-11
• 1.2 猪蓝耳病11-14
• 1.2.1 PRRSV生物学特征11-12
• 1.2.2 PRRSV免疫基因12-13
• 1.2.3 PRRSV受体蛋白基因13-14
• 1.3 PRRSV信号通路14-17
• 1.3.1 胞外信号调控激酶信号通路14-15
• 1.3.2 视黄酸诱导基因蛋白I信号通路15
• 1.3.3 Toll样受体信号通路15-16
• 1.3.4 髓样细胞触发受体1信号通路16
• 1.3.5 细胞凋亡信号通路16
• 1.3.6 其他重要信号通路16-17
• 1.4 猪病品种差异性17-18
• 1.5 全基因组重测序18-19
• 1.6 本研究的目的及意义19
• 2 材料与方法19-24
• 2.1 试验材料19-21
• 2.2 试验方法21-24
• 2.2.1 分群21-22
• 2.2.2 中外猪种等位基因频率极端差异性分析22
• 2.2.3 数据库22-24
• 3 结果与分析24-42
• 3.1 中外猪种差异基因及位点筛选结果24
• 3.2 中外猪种差异基因与各疾病基因数据库比对结果24-29
• 3.2.1 Chi_40基因比对25
• 3.2.2 Chi_30基因比对25-26
• 3.2.3 Chi_20基因比对26-29
• 3.3 中外猪种差异基因与各数据库比对的疾病候选基因29-31
• 3.3.1 PigQTLdb数据库29-30
• 3.3.2 OMIA数据库30
• 3.3.3 OMIM数据库30-31
• 3.4 PRRSV相关中外猪种差异免疫基因及位点31-37
• 3.4.1 PRRSV特定的免疫基因31-36
• 3.4.2 PRRSV的普通免疫基因36-37
• 3.5 PRRSV的中外猪种差异显著其它基因及位点37-42
• 3.5.1 PRRSV受体蛋白基因37-39
• 3.5.2 PRRSV相关信号通路上的基因39-41
• 3.5.3 PRRSV相关的其他重要基因41-42
• 4 讨论与结论42-50
• 4.1 讨论42-48
• 4.1.1 卡方检验与PigQTLdb、OMIM以及OMIA数据库比对的共有基因42-44
• 4.1.2 PRRSV相关中外猪种差异的特定免疫基因44-46
• 4.1.3 PRRSV受体蛋白基因46
• 4.1.4 PRRSV相关重要基因的多态性46-47
• 4.1.5 PRRSV重要信号通路上差异基因及位点47-48
• 4.2 结论48-50
• 致谢50-51
• 参考文献51-57
• 附录57-142

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 尹剑;张辉;祁磊;宋朦;崔焕忠;;猪繁殖与呼吸综合征病毒对猪免疫力的影响研究进展[J];安徽农业科学;2016年02期

2 秦运杰;李娜娜;王冬梅;崔春晓;冯亚琼;杜东颖;张莹莹;杨青原;杨明凡;夏平安;张改平;;猪唾液素黏附素胞外区在PRRSV感染PAM细胞中的作用[J];中国兽医学报;2015年07期

3 王超;赵书红;朱猛进;;猪抗病育种的相关问题及研究进展[J];中国畜牧杂志;2014年22期

4 丁云磊;孙英杰;王晓旭;胡跃;费荣梅;丁铲;;RIG-I样受体信号通路及其调控研究进展[J];中国动物传染病学报;2014年05期

5 刘向东;樊斌;赵云霞;向安静;朱猛进;彭中镇;赵书红;;中国地方猪二花脸与国外品种仔猪血液参数差异比较分析[J];中国猪业;2013年S1期

6 潘章源;叶兰;朱t，

本文编号：786775