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牛对盒基因6和同源盒基因4遗传特性及其与生长性状的关联分析

作　者: 魏天保
导　师: 陈宏
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 遗传学
关键词: 牛 PAX6基因 LHX4基因多态性生长性状
分类号: S823
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本研究采用PCR-SSCP和DNA测序技术,检测了南阳牛、秦川牛、郏县红牛和中国荷斯坦牛4个群体共817个个体的对盒基因（PAX6）外显子1、2、3、7、8、9和同源盒基因（LHX4）外显子2、4、5的遗传变异,分析了其遗传结构和遗传多样性,并对南阳牛、秦川牛和郏县红牛3个群体该基因的多态基因座与其生长性状进行了关联分析,以检验该基因的多态基因型对3个黄牛群体生长发育的遗传效应,以期寻找对重要经济性状具有显著效应的遗传标记,为中国黄牛的高效选育和分子标记数据库的建立、种质资源保存与利用提供遗传学依据。本研究获得了以下结果:1. 4个牛品种对盒基因PAX6的多态性分析共检测了对盒基因PAX6的6个基因座H1^H6,包含了Exon 1、2、3、7、8和9,在PAX6基因的6个基因座中,在H2和H4基因座发现多态性,在H1、H3、H5和H6基因座没有发现多态性。在南阳牛、秦川牛、郏县红牛、中国荷斯坦4个品种的H2和H4基因座首次发现2个SNP,对应于NW₀01493316分别为NW₀01493316.1:g.1301T>C和17056T>C,其中1301T>C发生在第1内含子区,17056T>C发生在第7外显子,并造成氨基酸由亮氨酸到脯氨酸的错义突变。南阳牛、秦川牛、郏县红牛和中国荷斯坦牛4个群体H2基因座遗传多态指数Ne/PIC/He分别为:1.563/0.295/0.360,1.474/0.270/0.322,1.568/0.297/0.362,1.334/0.219/0.147;H4基因座遗传多态指数Ne/PIC/He分别为:1.389/0.240/0.280,1.320/0.213/0.243,1.449/0.262/0.310,1.022/0.02/0.021。基因型分布的卡方独立性检验显示,荷斯坦牛与秦川牛、郏县红牛差异显著,其他品种间的差异不显著。2. PAX6基因多态性与南阳牛、秦川牛和郏县红牛生长性状的关联分析PAX6基因H2基因座:南阳牛不同基因型个体的6月龄体重和平均日增重、12月龄坐骨端宽、18月龄体重和体斜长、24月龄胸围显著差异;秦川牛不同基因型个体的体高、十字部高显著差异;郏县红牛不同基因型个体的体重、管围存在显著差异（P<0.05或P<0.01）。PAX6基因H4基因座:南阳牛不同基因型个体的6月龄日增重、12月体重、体高、日增重及胸围、以及24月龄体重和日增重显著差异;秦川牛不同基因型个体的体高和尻长显著差异;郏县红牛不同基因型个体的体重、体高和体斜长存在显著差异（P<0.05或P<0.01）。3. 4个牛品种同源盒基因LHX4的多态性分析共检测了同源盒基因LHX4的3个基因座P1^P3,包含了Exon 2、4和5。在LHX4基因的3个基因座中,在P2和P3基因座发现了多态性,在P1基因座没有发现多态性。在南阳牛、秦川牛、郏县红牛3个品种的P2、P3基因座首次发现5个SNP（NW₀01493443:g.41912G>A、42757G>A、42768A>G、43846A>G、43917T>C）,在中国荷斯坦牛的P2基因座没有发现SNP。其中41912G>A突变导致133位精氨酸的同义突变;43917T>C突变导致218位天冬氨酸的同义突变。南阳牛、秦川牛、郏县红牛和中国荷斯坦牛4个群体P2基因座遗传多态指数Ne/PIC/He分别为:1.293/0.201/0.227,1.324/0.215/0.245,1.576/0.301/0.370,1.000/0/0;P3基因座遗传多态指数Ne/PIC/He分别为:1.987/0.373/0.497,1.950/0.369/0.487,1.958/0.371/0.492,2.000/0.375/0.500。基因型分布的卡方独立性检验显示,荷斯坦牛与其他三个地方黄牛品种差异显著或极显著（P<0.05或P<0.01）。4. LHX4基因多态性与南阳牛、秦川牛和郏县红牛生长性状的关联分析LHX4基因P2基因座:南阳牛不同基因型个体的12月龄体重与日增重、18月龄日增重和坐骨端宽、以及24月龄的坐骨端宽存在显著差异;秦川牛不同基因型个体的体重和体高存在显著差异;郏县红牛不同基因型个体的十字部高存在显著差异。LHX4基因P3基因座:南阳牛不同基因型个体的18月龄体重和平均日增重存在显著差异;秦川牛不同基因型个体的体重和十字部高存在显著差异;郏县红牛不同基因型个体的胸围和腰角宽存在显著差异。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
前言  11-13
第一章文献综述  13-28
  1.1 肉牛培育概况  13-18
    1.1.1 肉牛业的发展现状  13
    1.1.2 国内外肉牛品种培育概况  13-15
    1.1.3 本试验主要黄牛品种及其培育现状  15-18
  1.2 分子标记技术及其家畜育种中的应用  18-22
    1.2.1 分子遗传标记技术的发展  19
    1.2.2 SNP 遗传标记及其优势  19-21
    1.2.3 分子标记技术在家畜育种中的应用  21-22
  1.3 候选基因的研究进展  22-28
    1.3.1 PAX6 基因研究进展  22-23
    1.3.2 LHX4 基因研究进展  23-28
第二章 PAX6 基因多态性及其与生长性状的关联分析  28-51
  2.1 试验材料与方法  28-36
    2.1.1 试验材料  28-31
    2.1.2 试验方法  31-35
    2.1.3 资料的统计与分析  35-36
  2.2 结果与分析  36-47
    2.2.1 牛基因组DNA 样品的检测  36-37
    2.2.2 PAX6 基因PCR 产物琼脂糖电泳检测  37
    2.2.3 PAX6 基因PCR 产物的SSCP 分析  37-38
    2.2.4 多态基因座不同带型PCR 产物的序列测定  38-40
    2.2.5 PAX6 基因H2、H4 两个多态基因座的遗传多态性指标  40-43
    2.2.6 PAX6 基因多态性与生长性状间关联分析  43-47
  2.3 讨论  47-49
    2.3.1 牛PAX6 基因的多态性及群体遗传结构分析  47-48
    2.3.2 牛PAX6 基因不同基因型对生长发育性状的效应分析  48-49
  2.4 小结  49-51
第三章 LHX4 基因多态性及其与生长性状的关联分析  51-67
  3.1 试验材料与方法  51
  3.2 结果与分析  51-63
    3.2.1 牛基因组DNA 样品的检测  51
    3.2.2 LHX4 基因PCR 产物的琼脂糖电泳检测  51-52
    3.2.3 LHX4 基因PCR 产物的SSCP 分析  52-53
    3.2.4 多态基因座不同带型PCR 产物的测序  53-54
    3.2.5 LHX4 基因P2、P3 两个多态基因座的遗传多态性指标  54-57
    3.2.6 LHX4 基因多态性与生长性状间关联分析  57-62
    3.2.7 LHX4 基因的密码子偏性分析  62-63
  3.3 讨论  63-65
    3.3.1 牛LHX4 基因的多态性及群体遗传结构分析  64
    3.3.2 牛LHX4 基因不同基因型对生长发育性状的效应分析  64-65
  3.4 小结  65-67
第四章结论与创新点  67-68
  4.1 结论  67
  4.2 创新点  67-68
参考文献  68-73
致谢  73-74
作者简介  74

牛对盒基因6和同源盒基因4遗传特性及其与生长性状的关联分析

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