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牛三个基因的分离、定位及其与牛经济性状的关联研究

作　者: 马云
导　师: 张英汉；许尚忠
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 动物遗传育种与繁育
关键词: 牛类β-酮酰基转运蛋白还原酶基因类血管生成4基因乙酰辅酶A合成酶2基因辐射杂种板 SNPs 关联分析
分类号: S823
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

本研究分别以秦川牛、鲁西牛、中国西门塔尔牛、晋南牛、夏洛来牛、利木赞牛和安格斯牛8个品种牛的309份血样和中国西门塔尔牛、安格斯牛及海福特牛的肝脏组织样为材料,分别提取基因组DNA和RNA,运用生物信息学方法和同源序列克隆技术结合电子PCR(ePCR)、反转录PCR(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术,对牛的类β-酮酰基转运蛋白还原酶(FABGL)基因、类血管生成(ANGPTL4)基因4和乙酰辅酶A合成酶2(ACAS2)基因的cDNA序列和基因组DNA序列进行了克隆、鉴定与序列分析,运用辐射杂种定位技术对所分离的三个基因进行了染色体物理定位,运用测序和PCR-SSCP结合的方法对三个基因的部分基因组DNA片段进行了单核苷酸多态检测,运用一般线性模型研究了FABGL和ANGPTL4基因与上述8个品种牛部分生长与肉质性状的相关性,得到了如下结果:1)利用电子PCR(ePCR)、反转录PCR(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术分离并鉴定了牛FABGL基因和ANGPTL4基因的包含全长CDS的cDNA序列,ACAS2的部分CDS序列,并为GenBank数据库收录,收录号分别为DQ355520、DQ355521和DQ459834。进行了牛FABGL基因和ANGPTL4基因蛋白质序列的推导和结构的初步分析。结果表明,牛FABGL蛋白和ANGPTL4蛋白分别由260个和410个氨基酸组成。2)分离了牛FABGL基因和ANGPTL4基因的完整3’cDNA和部分5’cDNA。克隆了FABGL基因的全部基因组9个外显子和8个内含子序列,并进行了序列分析。获得了包含全部外显子和内含子的FABGL基因的基因组DNA片段,并为GenBank数据库收录,收录号为DQ409814。3)克隆了ACAS2和ANGPTL4基因的11个基因组DNA片段,并进行了鉴定,序列已经提交给GenBank,正在申请收录号。4)对分离的三个牛新基因用SUNbRH杂种板进行了染色体定位,结果:FABGL、ANGPTL4和ACAS2基因分别被定位于牛的23、7和13号染色体上,FABGL基因与牛23号染色体上的标记BM47,ANGPTL4基因与牛7号染色体上的标记DIK4204及ACAS2基因与牛13号染色体上的标记DIK4350的距离分别为1.71、8.54和1.51cR。5)对上述3个基因进行了SNPs的检测,发现如下3个单核苷酸多态座位: FABGL基因第8内含子的PCR-SSCP (87A-87G), FABGL基因第5内含子的PCR-SSCP (25C-25T);

全文目录

中文摘要  6-8
英文摘要  8-13
第一章文献综述  13-29
  1.1 生物信息学与基因组研究  13-14
  1.2 牛基因组计划和基因图谱  14-15
  1.3 牛生长性状与肉质性状的候选基因研究现状  15-27
    1.3.1 牛肉质性状候选基因研究进展  15-25
    1.3.2 牛生长性状侯选基因研究进展  25-27
  1.4 本研究确定的三个基因的研究现状  27-29
    1.4.1 类β-酮酰基还原酶基因(FabG reductase-like，FABGL)  27
    1.4.2 乙酰辅酶A 合成酶2(acetyl-Coenzyme A synthetase 2，ACAS2)基因  27-28
    1.4.3 类血管生长基因(angiopoietin-like 4，ANGPTL4)  28-29
第二章本研究的目的、意义  29-32
  2.1 本研究的意义  29-30
    2.1.1 动物分子育种的意义  29
    2.1.2 牛肉质性状与生长性状的分子标记辅助选择意义  29-30
    2.1.3 牛基因克隆的、意义  30
  2.2 本研究的目的  30-32
第三章材料与方法  32-51
  3.1 材料  32-37
    3.1.1 DNA 样品  32
    3.1.2 组织样品  32-33
    3.1.3 主要试剂及来源  33
    3.1.4 主要试验设备及来源  33
    3.1.5 常用溶液及试剂的配制  33-37
    3.1.6 主要分子生物学数据库及软件  37
  3.2 实验方法与步骤  37-51
    3.2.1 侯选基因cDNA 全长序列的克隆方法  37-44
    3.2.2 牛FABGL、ANGPTL4 和ACAS2 基因组DNA 序列的分离  44-46
    3.2.3 侯选基因物理定位的RH 法  46-47
    3.2.4 三个侯选基因的多态性检测方法  47-48
    3.2.5 标记与性状的关联分析  48-51
第四章结果与分析  51-81
  4.1 牛FABGL、ACAS2 及ANGPTL4 基因的cDNA 分离、鉴定及相关研究  51-61
    4.1.1 牛FABGL 基因的cDNA 的克隆与测序鉴定  51-52
    4.1.2 牛FABGL 基因编码蛋白的结构分析与同源鉴定  52-53
    4.1.3 牛FABGL 基因的分子进化分析  53-54
    4.1.4 牛FABGL 蛋白跨膜结构预测  54
    4.1.5 牛ANGPTL4 基因cDNA 的克隆与测序鉴定  54-55
    4.1.6 ANGPTL4 基因编码蛋白的结构分析与同源鉴定  55-57
    4.1.7 牛ANGPTL4 基因的分子进化分析  57
    4.1.8 牛ACAS2 基因的cDNA 的克隆与测序鉴定  57-58
    4.1.9 ACAS2 基因编码序列的分析与同源鉴定  58-61
  4.2 三个侯选基因基因组DNA 序列的克隆和分析  61-67
    4.2.1 牛FABGL 基因DNA 序列的克隆和分析  62-63
    4.2.2 牛ANGPTL4 基因DNA 序列的克隆和分析  63-65
    4.2.3 ACAS2 基因 DNA 序列的克隆和分析  65-67
  4.3 牛FABGL、ANGPTL4 和ACAS2 基因的物理定位结果  67-68
  4.4 牛FABGL、ANGPTL4 和ACAS2 基因遗传变异的分析  68-75
    4.4.1 FABGL 基因的遗传变异检测结果—PCR-SSCP 分析  69-70
    4.4.2 FABGL 基因两个扩增片段在不同牛群中的多态分析结果  70-72
    4.4.3 ANGPTL4 基因的遗传变异检测结果  72-73
    4.4.4 ANGPTL4 基因280bp 片段在不同牛群中的多态性分析结果  73-75
    4.4.5 ACAS2 基因的遗传变异检测结果  75
  4.5 基因SNPs 与牛部分生长、肉质性状的关联分析  75-81
    4.5.1 FABGL 基因第8 内含子PCR-SSCP 多态性和肉牛部分经济性状相关性分析  75-78
    4.5.2 FABGL 基因第5 内含子PCR-SSCP 多态性和肉牛部分经济性状相关性分析  78
    4.5.3 ANGPTL4 基因3＇UTR PCR-SSCP 多态性和肉牛部分经济性状相关性分析  78-81
第五章讨论  81-94
  5.1 关于候选基因法与数量性状的分析  81-82
  5.2 关于牛新基因的分离  82-85
    5.2.1 利用EST 数据库快速克隆牛新基因  82-83
    5.2.2 关于总RNA 提取与RACE 质量  83
    5.2.3 关于新分离的基因的鉴定  83-85
  5.3 关于新基因的定位  85-87
    5.3.1 关于定位引物的设计  85-86
    5.3.2 关于辐射杂种板与牛三个基因的精细定位  86-87
  5.4 关于基因的分子进化树  87-88
  5.5 关于基因的克隆测序  88
  5.6 关干SNPS 的筛查与鉴定  88-90
    5.6.1 借助生物信息学的的方法来进行SNPs 位点的预测  89
    5.6.2 仔细判读测序峰图  89-90
    5.6.3 优化好PCR-SSCP 分析的条件  90
    5.6.4 根据各方面信息进行综合分析  90
  5.7 基因变异在不同群体中的分析  90-91
  5.8 基因多态性与性状的关联分析  91-93
    5.8.1 FABGL 基因多态性与性状的关联分析  91-92
    5.8.2 ANGPTL4 基因多态性与性状的关联分析  92-93
  5.9 关于我国牛经济性状座位检测研究中所面临的问题  93-94
第六章小结  94-96
参考文献  96-106
附录  106-116
缩略词  116-117
致谢  117-118
作者简介  118-120

牛三个基因的分离、定位及其与牛经济性状的关联研究

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