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鸡热应激蛋白HSP70基因的单核苷酸多态研究

作　者: 罗庆斌
导　师: 邱祥聘；曾凡同；杨关福
学　校: 四川农业大学
专　业: 动物遗传育种与繁殖
关键词: 鸡热应激蛋白70基因单核苷酸多态性变性高效液相色谱基因频率单倍型
分类号: S831.2
类　型: 博士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

HSP70基因编码的HSP70蛋白在鸡耐热性形成过程中起着重要的作用。在鸡的抗逆性育种中，HSP70基因有望成为改善热应激敏感性的候选基因。但目前关于HSP70基因序列中存在的单核苷酸多态性(SNPs)的研究报道很少。本研究选取我国20个地方鸡种共591个个体作为实验材料，采用变性高效液相色谱(DHPLC)技术，在鸡HSP70基因的全序列内进行未知SNPs的筛选，对典型峰型分别选取2个个体测序，再将同一对引物的所有测序样本的测序结果进行序列的同源性比较，从而识别和确认鸡HSP70基因的未知SNPs。并通过特异峰型与测序结果的对应关系，判定了每个个体在各SNPs位点的基因型，由此作者计算了每个SNPs位点在各品种中的基因型和等位基因的分布频率并对各品种间在SNPs位点的基因型和等位基因分布频率的差异进行了显著性检验。计算各品种的平均杂合度、各位点的基因多样度及其相关参数、各品种间的标准遗传距离(D_s)和遗传一致性参数，衡量群体内以及群体间HSP70基因的遗传变异。作者还依据每个个体在各SNPs位点的基因型采用基于最大似然法原理编写的PHASE程序进行单倍型的确认，并计算每种单倍型在各品种中的分布频率。结果分别在A5、A6、A7、A4引物扩增的PCR产物中检出并确认了10个SNPs：A258G、C276G、C507T、C1040A、G1044A、C143lA、T1476C、G1500A、A1529G、C1722T。所有检出的SNPs均位于编码区，其中1040位C→A的突变导致HSP70基因氨基酸序列347位发生脯氨酸(Pro，P)到组氨酸(His，H)的替换，1529位A→G的突变导致氨基酸序列510位发生赖氨酸(Lys，K)到精氨酸(Arg，R)的替换。根据测序结果结合对应的DHPLC色谱峰型判定出测序的各样本在各SNP位点的基因型。其它未测序的个体与此色谱峰型相同的，将其在同一位点的基因型视为与测序个体的基因型相同。由此建立了每个个体在各SNPs位点的基因型与DHPLC峰型的对应关系。各SNPs位点在各品种中的基因型和等位基因的分布频率，A258G、C276G、C507T、G1044A、T1476C、G1500A、A1529G、C1722T等8个位点其携带突变等位基因的基因型以及突变等位基因在不同品种中的分布频率具有显著(P＜0.05)甚至极显著(P＜0.01)的差异，但就其中单个位点而言其分靠频率的差异没有表现出与各品种地理纬度的变化相联系的趋势。总体上，在杏花鸡、丝羽乌骨鸡(江西泰和)、摘要崇仁麻鸡、余干乌黑鸡、清远麻鸡、惠阳胡须鸡、丝羽乌骨鸡(广东温氏)、桃源鸡以及太白鸡和河南斗鸡在3一4个位点上其突变等位基因的分布频率较高而且差异显著(P<0.05)。在Al 529G、Cl 722T两个位点中，发现了突变等位基因在分布于广东、江西两个南方省份的余干乌黑鸡、丝羽乌骨鸡(江西泰和)、清远麻鸡、丝羽乌骨鸡(广东温氏)、惠阳胡须鸡、杏花鸡和崇仁麻鸡中的分布频率具有显著 (P<0.05)甚至极显著(P<0.01)地高于几个北方鸡种中分布频率的特点。各品种在HSP70基因10个SNPS位点中的平均杂合度普遍不高，其中平均杂合度最大的为惠阳胡须鸡(0.2885)，最小的为略阳鸡(0.1813)。各SNPS位点的基因多样度(Hl)差异很大，C276G位点的基因多样度最高(0.4971)，G1500A、A258G两个位点的HT值也分别达到0.4900、0.4387，而且以上三个位点的Gs:值相对于其它位点差异也很明显。表明这些位点不仅在品种内的变异(Hs)很高，而且在品种间也存在较大差异。C276G、G150OA、A258G三个SNPs位点适合作为评定鸡不同群体HSP70基因遗传多样性的标记位点。 HS尸70基因的10个SNPs位点在20个品种中只发现了56种单倍型，其中有28种是至少在一个个体中确定性存在的，在确定性存在28种单倍型中，单倍型H14、HZI、HS、H6、H7、Hg、H 10、H12、H15、HZO、H25、H26、H31、H34在多数品种中均有分布并且具有较高的分布频率，为主要的单倍型类型。28种确定性存在的单倍型占整个群体所有单倍型频率的81%，剩下不能确定的单倍型占群体所有单倍型频率的19%。上述14种主要单倍型占确定性存在的单倍型频率的85%，剩下14种单倍型占确定性存在的单倍型频率的15%，为稀有的单倍型类型。各单倍型在不同品种中的分布频率存在较大的差异。在所有单倍型中，仅有H14和HZI两种单倍型在所有品种中都有分布。基于鸡HSP70基因10个SNPs位点组成的单倍型其分布频率在研究的20个品种中表现出了非常丰富的多态性。

全文目录

中文摘要  6-8
英文摘要  8-11
第一章文献综述  11-39
  第一节鸡热应激及其防制措施的研究与应用进展  11-22
    1 、应激的概念与鸡的热应激  11-12
    2 、热应激对鸡生理状态的影响  12-16
    3 、热应激对鸡生产性能的影响  16-18
    4 、缓解鸡热应激的措施  18-22
  第二节鸡热应激蛋白HSP70基因研究概况  22-27
    1 、热应激蛋白与机体的耐热性  22-24
    2 、鸡热应激蛋白HSP70基因的结构  24-26
    3 、鸡热应激蛋白HSP70基因多态性的研究  26-27
  第三节单核苷酸多态性及其检测  27-39
    1 、单核苷酸多态性概述  28-29
    2 、 SNPs的检测技术简介  29-30
    3 、 SNPs的基因分型技术的进展  30-39
第二章鸡热应激蛋白HSP70基因的单核苷酸多态研究  39-107
  第一节材料与方法  39-51
    1 、实验材料  39-43
    2 、实验方法  43-48
    3 、数据分析  48-51
  第二节结果与分析  51-98
    1 、鸡HSP70基因未知SNPs的筛选与确认  51-58
    2 、 10个SNPs位点在群体中的基因型频率和等位基因频率  58-85
    3 、群体的平均杂合度、各位点的基因多样度及其相关参数  85-86
    4 、各品种间的标准遗传距离与聚类分析  86-90
    5 、单倍型在不同品种中的分布频率及其在品种间的差异  90-98
  第三节讨论与结论  98-107
    1 、关于鸡HSP70基因未知SNPs的检测与确认  98-99
    2 、鸡HSP70基因在不同品种中的遗传多样性  99-101
    3 、关于单倍型分析  101-102
    4 、鸡HSP70基因不同基因型及单倍型组合与表达关系的初步研究  102-105
    5 、结论  105-107
参考文献  107-123
附表  123-133
致谢  133-134
攻博期间发表的论文及取得的科研成果  134

鸡热应激蛋白HSP70基因的单核苷酸多态研究

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