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鹅色素相关基因TYR和MITF的单核苷酸多态性与羽色性状的相关性研究
作 者: 黄晶
导 师: 刘益平
学 校: 四川农业大学
专 业: 动物遗传育种与繁殖
关键词: TYR基因 MITF基因 浙东白鹅 朗德鹅 羽色变异
分类号: S835
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要
动物的毛色或羽色由黑色素的含量和分布决定,家禽的羽色性状除了是其重要的经济性状外,在育种上也是品种(系)选育的遗传标记。酪氨酸酶(tyrosinase, TYR)基因和小眼畸形相关转录因子(Microphthalmia-associated transcription factor, MITF)基因的变异与动物的毛色或羽色性状相关,是毛色或羽色遗传的重要候选基因。本研究以鹅TYR基因和MITF基因为候选基因,选用浙东白鹅(白羽)、朗德鹅灰羽和花羽(灰白相间)3种羽色系的鹅为试验材料,采用PCR产物直接测序的方法,对TYR基因外显子1和MITF基因部分编码区进行了单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism, SNP)筛查,探讨其多态性与鹅羽色性状的关联性,从而为遗传育种研究提供分子生物学依据。本试验扩增获得了鹅TYR基因外显子1序列588bp和MITF基因全部编码区(CDS)序列1397bp。生物信息学分析表明TYR基因外显子1序列和MITF基因CDS序列与红原鸡等禽类TYR基因和MITF基因的核苷酸同源性在分别在90%和93%以上。在试验鹅群体中进行SNP位点筛查,在TYR基因外显子1上共发现4个SNPs,即c.138G>A、c.280T>C、c.345G>A和c.369G>A,其中c.138G>A为稀有突变;在MITF基因部分编码区(280bp)上发现1个SNPs,即c.1109C>T,并在该位点上检测到2个等位基因,产生3种基因型:CC、CT和TT。将核苷酸序列翻译后发现TYR基因的c.280T>C突变导致所编码氨基酸的改变(Tyr92His),是错义突变,其他突变位点均未引起氨基酸的改变,是同义突变。通过Phase软件对TYR基因的SNPs进行单倍型分析,共得到6种单倍型和6种单倍型组合,其中H3(T-G-G)和H3H3分别为优势单倍型和优势单倍型组合。关联性分析表明,单倍型H1和H5与浙东白鹅的白羽性状极显著相关(P<0.01),H2和H3与这三种羽色均表现为极显著相关(P<0.01)。在MITF基因c.1109C>T位点上,TT基因型是浙东白鹅白羽性状的优势等位基因型并与白羽性状显著相关(P<0.05)。因此,TYR基因和MITF基因的突变与鹅羽色性状存在一定的相关性,是影响鹅羽色性状的候选基因。
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全文目录
摘要 5-6 ABSTRACT 6-9 1 文献综述 9-25 1.1 前言 9-10 1.2 黑色素的概念和分类 10 1.3 黑色素的形成机理 10-12 1.4 黑色素合成相关的基因及其变异 12-16 1.4.1 黑色素皮质激素受体1基因 12-13 1.4.2 Agouti基因 13 1.4.3 P基因 13-14 1.4.4 溶质转运蛋白家族 14 1.4.5 KIT基因和TPCN2基因 14-15 1.4.6 TYRP-1基因与TYRP-2基因 15-16 1.5 TYR(酪氨酸酶)基因与色素沉积 16-19 1.5.1 TYR基因的定位和结构 16-17 1.5.2 酪氨酸酶(TYR)基因变异与表型 17-19 1.6 MITF(小眼畸形相关转录因子)基因与色素沉积 19-23 1.6.1 MITF基因结构及蛋白异构体 20-21 1.6.2 MITF基因与黑色素生成的调控 21 1.6.3 MITF基因突变与表型 21-23 1.7 浙东白鹅和朗德鹅品种介绍 23-24 1.7.1 朗德鹅 23-24 1.7.2 浙东白鹅 24 1.8 目的和意义 24-25 2 材料与方法 25-33 2.1 材料 25-27 2.1.1 试验材料 25 2.1.2 试验试剂与主要仪器 25-26 2.1.3 主要试剂的配制 26-27 2.2 试验方法 27-31 2.2.1 组织总RNA的提取 27-28 2.2.2 总RNA的检测 28 2.2.3 反转录反应 28-29 2.2.4 基因组DNA的提取 29 2.2.5 引物设计及合成 29-30 2.2.6 PCR反应条件及体系 30-31 2.3 统计分析 31-33 2.3.1 基因频率和基因型频率的计算 31 2.3.2 遗传多态性分析 31-33 3 结果与分析 33-39 3.1 RNA和DNA的抽提与PCR结果 33-34 3.1.1 RNA抽提结果 33 3.1.2 DNA抽提结果 33-34 3.1.3 PCR扩增结果 34 3.2 TYR基因与MITF基因序列分析 34-39 3.2.1 目的片段的确定 34-35 3.2.2 基因碱基组成分析 35 3.2.3 开放性读码框 35-36 3.2.4 鹅TYR基因与MITF基因序列测定及SNP筛查 36 3.2.5 鹅TYR基因与MITF基因各SNPs与羽色的相关性分析 36-38 3.2.6 TYR基因单倍型分析 38-39 4 讨论与结论 39-43 4.1 讨论 39-42 4.1.1 关联性分析方法 39-40 4.1.2 同义突变对基因功能和表型的影响 40-41 4.1.3 TYR基因和MITF基因突变与黑色素形成及羽色的关系 41-42 4.2 结论 42-43 参考文献 43-53 致谢 53-54 攻读学位期间发表的学术论文目录 54-55 附录 55-56
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中图分类: > 农业科学 > 畜牧、动物医学、狩猎、蚕、蜂 > 家禽 > 鹅
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