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MC4R基因多态性及其与湖羊早期生长性状的相关研究

作　者: 张高振
导　师: 蒋永清；石放雄
学　校: 南京农业大学
专　业: 动物遗传育种与繁殖
关键词: 湖羊生长曲线 MC4R基因 PCR-SSCP
分类号: S826
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本研究通过对湖羊早期生长发育规律的研究、同时将MC4R基因作为影响湖羊生长性状的候选基因,利用生物信息学方法,克隆了湖羊黑素皮质素受体-4(melanocortin-4 receptor, MC4R)的DNA序列,在群体范围内进行了PCR-SSCP分析,并对湖羊MC4R单核苷酸多态性及其与早期生长性状之间进行关联分析,筛查与肉用湖羊的早期生长性状相关的分子标记,为肉用湖羊的分子标记辅助育种提供理论基础。一、湖羊早期生长曲线的拟合本试验采用Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy三种常用的生长曲线模型对湖羊的早期生长进行拟合,结果以Von Bertalanffy模型对湖羊早期生长发育的拟合效果最好。根据此模型可建立湖羊的早期阶段的生长曲线,为其早期选育和改善饲养管理提供了依据。二、湖羊MC4R基因的克隆及其生物信息学分析本试验克隆得到湖羊MC4R基因全序列,全长1765bp,包括213bp的5’-UTR,999bp的开放阅读框和553bp的3’-UTR,编码332个氨基酸残基,分子量为36.57KDa,等电点为7.09,具有和其他哺乳动物相同的7次跨膜结构域。该蛋白具有较高的保守性,湖羊与牛的MC4R蛋白同源性最高,为95.78%；顺次为犬(91.87%),与人和恒河猴(91.57%)、大鼠(90.96%)和小鼠(90.36%)。试验推定的湖羊MC4R蛋存在多个功能位点或功能基序,与目前研究获得的MC4R的生物学功能是一致的。三、湖羊MC4R PCR-SSCP检测及其多态与生产性状的关联分析试验采用PCR-SSCP的方法对所克隆的湖羊MC4R基因的全序列进行了SNPs检测。试验设计的8对引物中,在M6和M7两对引物扩增序列中检测到了多态性,并均表现为3种基因型。湖羊群体中SNPM6以等位基因B为主,等位基因频率达到0.7361,A等位基因频率仅为0.2639。SNPM7以等位基因C为主,等位基因频率达到0.7292,D等位基因频率为0.2708。χ2适合性检验结果表明,湖羊群体在SNPM6处于Hardy-Weinberg平衡状态(p>0.05),SNPM7则处于非平衡状态(p<0.05)。SNPM6和SNPM7的多态信息含量分别为0.313和0.3169,属中度多态,说明MC4R SNPM6和SNPM7基因标记的遗传变异较大,可望获得更多的选择效果。不同基因型的初生重、断奶重的最小二乘均值及标准误结果表明：SNPM6 AA型的断奶重极显著的高于BB型和AB型(p<0.01),SNPM7DD型断奶重也极显著高于CC型和CD型(p<0.01)。另外,DD型初生重极显著高于CC型(p<0.01),显著高于CD型(p<0.05)。SNPM6A等位基因和SNPM7D等位基因对于湖羊的初生重、断奶重具有正效应；而B等位基因和C等位基因对于湖羊的初生重、断奶重具有负效应。同时相关分析结果表明SNPM6、SNPM7与湖羊断奶重均极显著相关。这表明MC4R可以作为与湖羊生长性状相关的候选基因,并且在今后的湖羊肉用育种工作中可以利用MC4R的SNP进行分子辅助育种,以加快育种进展。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-10
英文缩写说明  10-11
第一章文献综述  11-25
  1 湖羊品种介绍  11-13
    1.1 体型外貌  12
    1.2 优良性状  12-13
  2 动物生长曲线研究概况  13-14
    2.1 动物生长发育规律的研究  13
    2.2 动物生长曲线的研究  13-14
  3 家畜分子遗传标记技术  14-19
    3.1 SNP作为遗传标记的优势  15-16
    3.2 SNP的单链构象多态性检测技术  16-18
    3.3 PCR-SSCP技术在我国绵、山羊种质资源和经济性状研究中的应用  18-19
  4 黑素皮质素受体-4的研究进展  19-24
    4.1 MC4R的结构与功能的研究  19-22
    4.2 MC4R基因及其单核苷酸多态研究进展  22-24
  5 本研究的目的和意义  24-25
第二章湖羊早期生长曲线的拟合  25-31
  1 材料与方法  25-26
    1.1 试验羊的来源  25
    1.2 饲养管理  25
    1.3 测定指标  25
    1.4 生长曲线的绘制模型  25-26
    1.5. 统计分析方法  26
  2 结果与分析  26-29
    2.1 湖羊早期生长曲线模型的拟合  26-27
    2.2 不同性别湖羊0～6月龄体重的Von bertalanffy模型拟合  27-28
    2.3 湖羊早期生长曲线的绘制  28-29
  3 讨论  29-31
    3.1 生长曲线中不同模型的选择  29-30
    3.2 生长曲线拟合结果对饲养管理的参考价值  30-31
第三章湖羊MC4R基因克隆及其生物信息学分析  31-45
  1 材料与方法  31-36
    1.1 试验动物及采样方法  31
    1.2 湖羊耳组织DNA提取和检测  31-32
    1.3 湖羊MC4R基因的PCR扩增  32-33
    1.4 PCR产物的纯化回收  33
    1.5 纯化PCR扩增产物的克隆及测序  33-35
    1.6 序列选取及比对  35
    1.7 蛋白结构及功能位点预测  35-36
  2 结果与分析  36-42
    2.1 湖羊MC4R基因克隆  36-37
    2.2 MC4R基因序列的生物信息学分析  37-42
  3 讨论  42-45
    3.1 绵羊MC4R基因的克隆及其同源性的比对  42-43
    3.2 绵羊MC4R蛋白基序及功能位点的分析  43-45
第四章湖羊MC4R PCR-SSCP检测及其多态与生产性状的关联分析  45-65
  1 材料与方法  45-48
    1.1 试验动物及采样方法  45
    1.2 PCR扩增  45-46
    1.3 PCR-SSCP分析  46-47
    1.4 PCR产物的纯化回收及克隆测序  47
    1.5 序列分析  47
    1.6 统计分析  47-48
  2 结果与分析  48-57
    2.1 湖羊MC4R基因PCR-SSCP检测与突变区域的测序  48-53
    2.2 生物信息学方法预测MC4R基因内的SNP对转录因子结合位点的影响  53
    2.3 湖羊群体内MC4R基因SNP的群体遗传学分析  53-54
    2.4 MC4R基因内的SNP基因效应与湖羊群体早期生长的关联分析  54-57
  3 讨论  57-65
    3.1 湖羊MC4R基因突变及其多态性分析  57-58
    3.2 MC4R基因内的SNP对转录因子结合位点的影响  58-59
    3.3 湖羊MC4R基因群体遗传结构分析  59-61
    3.4 生产形状数理统计分析中相关分析与偏相关分析的应用  61-62
    3.5 数量性状的遗传效应计算  62-65
全文结论  65-67
参考文献  67-76
附录  76-93
  附录1 主要仪器设备及化学试剂  76-78
  附录2 湖羊与其他哺乳类动物的DNA序列的多重比对  78-84
  附录3 绵羊MC4R基因(NM_001126370)内的转录因子结合位点预测  84-88
  附录4 湖羊推定MC4R蛋白的InterProScan分析  88-89
  附录5 湖羊推定MC4R蛋白的ELM分析  89-93
致谢  93-95
作者简介  95

MC4R基因多态性及其与湖羊早期生长性状的相关研究

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