公绵羊精液品质相关基因群体遗传效应研究

发布时间：2017-09-13 02:11

  本文关键词：公绵羊精液品质相关基因群体遗传效应研究

  更多相关文章： 绵羊 精液品质 候选基因 分子标记 血清生化指标

【摘要】：目前,绵羊分子标记辅助选择技术研究已取得长足进展,但相关研究主要集中在母羊多胎性状方面,针对公羊的研究相对较少,主要原因是公羊饲养数量少,难以满足研究群体数量需要。为此,本研究以4个进口品种的288只种公羊为试验材料,进行遗传多态性及关联性分析,旨在寻找与精液品质相关的分子标记,为种公羊科学利用及选育提高提供理论依据。(1)选择FSHR、LHCGR、MBL2、CD4、ID2等29个候选基因中29个主要SNP为研究对象,采用Sequenom Mass Array飞行时间质谱法分析SNPs在四个品种公羊群体中的多态性以及与种公羊精液原精液量、精液浓度、精子活力等11项指标以及阴囊周径等的关联性,发现:(1)在所选的29个SNPs中,只有5个位点在研究群体中得到确认,分别是:FSHR(rs398233545)、LHCGR(rs398733991)、MBL2(rs401909751)、CD4(rs403107881)、ID2(rs420477086)。其中前4个为错义突变,最后一个位于3′UTR区。(2)FSHR(rs398233545)在杜泊公羊群体中未检出。在萨福克羊、白萨福克羊和无角道赛特羊群体中均存在两种基因型(CC和CT型),优势基因型均为CC,基因型频率分别为:0.94、0.96和0.9;优势等位基因均为C,基因频率分别为0.97、0.98和0.95。PIC结果显示FSHR(rs398233545)在四个品种羊群体中为低度多态。性状关联性分析发现,rs398233545与四个品种羊的精液品质性状均无显著相关(P0.05)。(3)LHCGR(rs398733991)在萨福克羊群体中未检测到。在杜泊羊和白萨福克羊群体中存在CC和CT两种基因型,在无角道赛特羊群体中存在CC、CT和TT三种基因型。优势基因型均为CC,基因型频率分别为0.97、0.89和0.9;优势等位基因均为C,等位基因频率分别为0.98、0.95和0.93。PIC结果显示,rs398733991在四个品种羊群体中属于低度多态。关联分析发现,在白萨福克羊群体中CT型个体鞭打频率显著高于CC型(0.01P0.05);CC型个体的线性度和前向性性状显著高于CT型(0.01P0.05);CT型个体的移动角度性状极显著高于CC型(P0.01)。在其他三品种中,rs398733991与精液品种性状无显著相关性。(4)MBL2(rs401909751)在无角道赛特群体中未检测到。在杜泊羊、萨福克羊和白萨福克羊群体中,均检测到GG和AA两种基因型。在杜泊和白萨福克羊群体中,优势基因型为GG,基因型频率为0.98和0.82;优势等位基因为G,基因频率为0.99和0.88。在萨福克群体中,优势基因型为AA,基因型频率为0.62,优势等位基因为A,基因频率为0.59。PIC结果显示,rs401909751在杜泊和白萨福克群体中为低度多态,在萨福克群体中为高度多态。性状关联分析发现,萨福克AA基因型的原精液量显著高于GG型(P0.05);在白萨福克群体中,AA型的鞭打频率和移动角度显著高于GG型(P0.05)。在杜泊和无角道赛特中,不发现显著相关关系。(5)CD4(rs403107881)在杜泊、萨福克、白萨福克和无角道赛特羊群体中均发现GG、GA和AA三种基因型;优势基因型均为GG,基因型频率分别为0.96、0.51、0.8和0.42;优势等位基因均为G,等位基因频率分别为0.98、0.73、0.84和0.57。PIC结果显示,rs403107881在杜泊群体中为低度多态,在萨福克、白萨福克和无角道赛特群体中为中度多态。性状关联分析发现,在萨福克群体中AA基因型个体的阴囊周径显著大于AG型(P0.05);在白萨福克群体中,GG型的线性度、移动角度和前向性显著高于AG型(P0.05),AG型的精液浓度显著高于GG型(P0.05)。在无角道赛特群体中,AG型的精液量和精液浓度显著高于GG型(P0.05)。(6)ID2(rs420477086)在杜泊、萨福克、白萨福克和无角道赛特群体均存在CC、CT和TT三种基因型。其中,杜泊和萨福克的优势基因型均为CC型,基因型频率分别为0.44和0.55;优势等位基因为C,等位基因频率分别为0.66和0.71。在白萨福克和无角道赛特群体中,优势基因型为CT,基因型频率分别为0.54和0.62;优势等位基因为T,等位基因频率分别为0.54和0.5。PIC,四个品种均为中度多态。关联分析显示,杜泊CC型个体的精液浓度显著高于CT型(P0.05);白萨福克CT和TT型个体的顶体完整率显著高于CC型个体(P0.05)。在萨福克和无角道赛特群体中,未发现与精液品质的显著相关性。(7)单倍体型分析,发现在两种单倍体型C-C-G-G-C和C-C-G-G-T存在可能性最大;证实rs398233545和rs420477086可作为单倍体型的标签SNP。关联分析表明,C-C-G-A-C单倍体型与精液量减少和精子活力降低有关;C-C-A-G-C单倍体型可致精子平均路径速度降低。(2)测定种公羊血清7个重要生化指标(Ca、P、Mg、GLU、UREA、AST、ALT),分析与精液品质性状的相关性,主要结果为:(1)四个品种公羊血清生化指标中杜泊羊的血清Mg含量显著低于其他三个品种。(2)关联分析发现,血清中钙的含量与LIN和STR呈显著的负相关(r=-0.203,P=0.022;r=-0.197,P=0.026);血清磷与MAD呈显著负相关(r=-0.2020.P=0.022);血清镁与精子活力呈极显著负相关(r=-0.234,P=0.004);血清镁含量与VAP和ALH呈显著正相关。血清中AST的含量与精子活力呈显著负相关(r=-0.21,P=0.0090.01)。综上所述,首次对公绵羊FSHR(rs398233545)、LHCGR(rs398733991)、MBL2(rs401909751)、CD4(rs403107881)、ID2(rs420477086)的群体遗传效应进行分析。rs398233545与种公羊精液品质性状无关;而rs398733991、rs401909751、rs403107881、rs420477086与种公羊部分精液品质性状有密切关联,可能公绵羊育种中的分子标记。至于所研究的SNPs与公绵羊血液生化指标的影响正在分析中,血清生化指标与精液品质的影响对种公羊的选育也有参考价值。
【关键词】：绵羊 精液品质 候选基因 分子标记 血清生化指标
【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S826
【目录】：

• 致谢4-10
• 摘要10-12
• 英文缩略词表12-13
• 1 文献综述13-26
• 1.1 主要肉用型绵羊品种简介13-14
• 1.1.1 杜泊羊13
• 1.1.2 萨福克羊13-14
• 1.1.3 白萨福克羊14
• 1.1.4 无角道赛特羊14
• 1.2 绵羊繁殖力及其候选基因14
• 1.3 绵羊精液品质性状相关基因多态性研究14-25
• 1.3.1 FSHR基因15
• 1.3.2 AR基因15-16
• 1.3.3 LHCGR基因16-17
• 1.3.4 MBL2基因17
• 1.3.5 EPPIN基因17-18
• 1.3.6 INH基因18
• 1.3.7 CYP19基因18-19
• 1.3.8 HSP70基因19-20
• 1.3.9 BMP7基因20-21
• 1.3.10 AQP7基因21-22
• 1.3.11 TRIM基因22-23
• 1.3.12 CFTR基因23
• 1.3.13 CAPN基因23-24
• 1.3.14 ID2基因24
• 1.3.15 CD4基因24-25
• 1.4 本研究总体目标25-26
• 2 引言26-27
• 3 试验一 29个候选基因中重要SNP对公绵羊精液品质性状的遗传效应分析27-60
• 3.1 试验材料27-29
• 3.1.1 试验样品采集27
• 3.1.2 试验仪器设备27-28
• 3.1.3 试验试剂28
• 3.1.4 溶液配制28
• 3.1.5 分析工具28-29
• 3.2 试验方法29-36
• 3.2.1 绵羊血液基因组DNA的提取29
• 3.2.2 DNA样品的纯度与浓度检测29
• 3.2.3 引物设计29-31
• 3.2.3.1 引物稀释30
• 3.2.3.2 注意事项30-31
• 3.2.5 PCR扩增、检测31-32
• 3.2.5.1 PCR扩增31
• 3.2.5.2 PCR产物琼脂糖凝胶电泳检测31
• 3.2.5.3 PCR产物纯化31-32
• 3.2.6 Sequenom MassArray基因分型32
• 3.2.7 种公羊精液品质指标测定32-33
• 3.2.8 统计分析33-36
• 3.2.8.1 基因频率33
• 3.2.8.2 基因型频率33
• 3.2.8.3 群体遗传杂合度33
• 3.2.8.4 有效等位基因数33
• 3.2.8.5 多态信息含量33-34
• 3.2.8.6 群体哈代-温伯格平衡34
• 3.2.8.7 变异位点与精液品质性状的关联分析34
• 3.2.8.8 连锁不平衡与单体型分析34-35
• 3.2.8.9 标签SNP的分析步骤35
• 3.2.8.10 单倍体型与精液品质性状关联的回归分析步骤35-36
• 3.3 试验结果与分析36-54
• 3.3.1 全血基因组DNA提取结果与分析36
• 3.3.2 各候选基因重要SNP位点的群体遗传分析36-39
• 3.3.2.1 FSHR（rs398233545）位点遗传变异分析37
• 3.3.2.2 LHCGR(rs398733991）位点遗传变异分析37-38
• 3.3.2.3 MBL2(rs401909751)位点遗传变异分析38
• 3.3.2.4 CD4(rs403107881)位点遗传变异分析38-39
• 3.3.2.5 ID2(rs420477086)位点遗传变异分析39
• 3.3.3 各候选基因重要SNP与精液品质性状的关联性分析39-45
• 3.3.3.1 FSHR（rs398233545）基因型与公羊精液品质关联分析39-40
• 3.3.3.2 LHCGR(rs398733991)基因型与公羊精液品质关联分析40
• 3.3.3.3 MBL2(rs401909751)基因型与公羊精液品质关联分析40-42
• 3.3.3.4 CD4(rs403107881)基因型与公羊精液品质关联分析42
• 3.3.3.5 ID2(rs420477086)基因型与公羊精液品质关联分析42-45
• 3.3.4 5个SNP单体型分析45-49
• 3.3.4.1 合并群体单倍体型分析45-46
• 3.3.4.2 各品种群体单倍体型分析46-49
• 3.3.4.3 合并群体中单倍体型标签SNP检测49
• 3.3.5 单倍体型与公绵羊精液品质性状的关联分析49-54
• 3.3.5.1 单倍体型与公绵羊精液量的关联分析49-51
• 3.3.5.2 单倍体型与公绵羊精子活力的关联分析51-52
• 3.3.5.3 单倍体型与公绵羊精子路径速度的关联分析52-54
• 3.4 讨论与小结54-60
• 3.4.1 公绵羊精液品质性状影响因素54
• 3.4.2 种公羊FSHR、LHCGR、MBL2、CD4、ID2基因群体遗传性状分析54-57
• 3.4.2.1 FSHR基因SNP位点多态性与精液品质性状关联分析54-55
• 3.4.2.2 LHCGR基因SNP位点多态性与精液品质性状关联分析55
• 3.4.2.3 MBL2基因SNP位点多态性与精液品质性状关联分析55-56
• 3.4.2.4 CD4基因SNP位点多态性与精液品质性状关联分析56-57
• 3.4.2.5 ID2基因SNP位点多态性与精液品质性状关联分析57
• 3.4.3 基因偏态57
• 3.4.4 数量性状单倍体型分析57-58
• 3.4.5 小结58-60
• 3.4.4.1 四个品种公羊29个SNP位点基因分型结果58
• 3.4.4.2 试验群体单基因效应分析58-60
• 4 试验二 公绵羊血清生化指标与精液品质相关分析60-71
• 4.1 材料与方法60-66
• 4.1.1 试验材料60
• 4.1.2 试验方法60-66
• 4.1.2.1 血清钙测定方法（偶氮胂Ⅲ法）60
• 4.1.2.2 血清磷测定方法（磷钼酸盐法）60-61
• 4.1.2.3 血清镁测定方法（二甲苯胺蓝法）61-62
• 4.1.2.4 葡萄糖测定方法（葡萄糖氧化酶法）62-63
• 4.1.2.5 尿素测定方法（尿素酶-谷氨酰脱氢酶法）63-64
• 4.1.2.6 天门冬氨酸氨基转移酶测定(天门冬氨酸底物法)64-65
• 4.1.2.7 丙氨酸氨基转移酶测定方法(丙氨酸底物法)65-66
• 4.1.3 试验数据统计分析66
• 4.2 结果与分析66-68
• 4.2.1 不同品种公羊血清生化指标和精液品质各指标的分析66
• 4.2.2 公羊血清生化指标与精液品质指标相关分析66-68
• 4.3 讨论与小结68-71
• 4.3.1 计算机辅助精液分析系统68
• 4.3.2 不同品种公羊血清生化指标和精液品质指标的分析68-69
• 4.3.3 试验总群体血清生化指标与精液品质指标的相关分析69
• 4.3.4 小结69-71
• 5 总结展望与创新点71-74
• 参考文献74-81
• ABSTRACT81-83

【参考文献】

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本文编号：840898