湖羊SRP68基因多态性及其与生长性状的关联分析.pdf
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1、中国畜牧兽医 ,():C h i n aA n i m a lH u s b a n d r y&V e t e r i n a r yM e d i c i n e湖羊S R P 基因多态性及其与生长性状的关联分析毕亚珍,尚明玉,熊金珂,胡文萍,贺建宁,张莉(青岛农业大学动物科技学院,青岛 ;中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 )摘要:【目的】研究信号识别颗粒(s i g n a l r e c o g n i t i o np a r t i c l e,S R P )基因在不同月龄湖羊不同组织中的表达情况,并分析其多态性对湖羊生长性状的影响,以期找到与绵羊生长性状显著相关的分子标记.
2、【方法】利用实时荧光定量P C R检测S R P 基因在湖羊心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏和背最长肌种组织中的表达情况,以及在初生、日龄、月龄和月龄时湖羊背最长肌中的表达情况;采用绵羊I l l u m i n aO v i n e S N P B e a d C h i p对 只湖羊S R P 基因多态位点进行基因型检测;使用S P S S 软件对S R P 基因多态位点与 只湖羊生长性状进行关联分析.【结果】S R P 基因在湖羊不同组织中均有表达,在 日龄和月龄背最长肌、心脏中的表达量极显著高于其他组织(P ),在月龄背最长肌中的表达量极显著高于其他组织(P ).S R P 基因r s G
3、A位点在湖羊群体中处于中度多态性(P I C),AA和G G基因型个体初生重和月龄体重均显著高于G A基因型(P ),AA基因型个体月龄体高显著高于GA和G G基因型(P ),G G基因型个体月龄体重、管围和胸宽均显著高于AA基因型(P ).【结论】S R P 基因与湖羊肌肉发育密切相关,r s GA位点可作为湖羊生长性状的潜在分子标记,为湖羊分子育种提供参考.关键词:湖羊;S R P 基因;组织表达;关联分析中图分类号:S 文献标识码:AD o i:/j c n k i 开放科学(资源服务)标识码(O S I D):收稿日期:基金项目:国家重点研发计划资助项目(Y F D );内蒙古自治区科
4、技重大专项(Z D );院企合作研发项目(Y F 、Y F )联系方式:毕亚珍,E m a i l:q q c o m.通信作者贺建宁,E m a i l:h e x i n g x i n g c o m;张莉,E m a i l:z h a n g l i c a a s c nP o l y m o r p h i s mo fS R P G e n ea n dI t sA s s o c i a t i o nw i t hG r o w t hT r a i t s i nH uS h e e pB IY a z h e n,S HANG M i n g y u,X I ONGJ
5、i n k e,HU W e n p i n g,HEJ i a n n i n g,Z HANGL i(C o l l e g e o fA n i m a lS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y,Q i n g d a oA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,Q i n g d a o ,C h i n a;I n s t i t u t e o fA n i m a lS c i e n c e s,C h i n e s eA c a d e m yo fA g r i c u l t u r a l
6、 S c i e n c e s,B e i j i n g ,C h i n a)A b s t r a c t:【O b j e c t i v e】T h i se x p e r i m e n t w a sa i m e dt oi n v e s t i g a t et h ee x p r e s s i o n o fs i g n a lr e c o g n i t i o np a r t i c l e(S R P )g e n eo fd i f f e r e n tt i s s u e si n H us h e e pa td i f f e r e n
7、tm o n t h s,a n da n a l y z e t h ee f f e c to fi t sp o l y m o r p h i s mo nt h eg r o w t ht r a i t si n H us h e e p,i no r d e rt of i n dt h em o l e c u l a rm a r k e r ss i g n i f i c a n t l yr e l a t e d t o t h eg r o w t ht r a i t s i ns h e e p【M e t h o d】T h e e x p r e s s i
8、 o no fS R P g e n ei nh e a r t,l i v e r,s p l e e n,l u n g,k i d n e ya n dl o n g i s s i m u sd o r s im u s c l eo fH us h e e pw a sd e t e c t e db yR e a l t i m eq u a n t i t a t i v eP C R,a sw e l l a s i nt h e l o n g i s s i m u sd o r s im u s c l eo fH us h e e pa tb i r t h,d a y
9、,m o n t h o l da n d m o n t h o l d T h ep o l y m o r p h i s ms i t eo fS R P g e n ew a sd e t e c t e db yI l l u m i n aO v i n e S N P B e a d C h i pi n H us h e e p T h ea s s o c i a t i o nb e t w e e np o l y m o r p h i s ms i t eo fS R P g e n e a n d t h eg r o w t h t r a i t s o f
10、H us h e e pw a s a n a l y z e db yS P S S s o f t w a r e【R e s u l t】S R P g e n ew a se x p r e s s e di nd i f f e r e n tt i s s u e so fH us h e e p,a n dt h ee x p r e s s i o no fl o n g i s s i m u sd o r s im u s c l ea n dh e a r ti n H us h e e pa t d a ya n d m o n t h o l d w e r ee x
11、 t r e m e l y中国畜牧兽医 卷s i g n i f i c a n t l yh i g h e r t h a nt h a to fo t h e r t i s s u e s(P ),a n dt h ee x p r e s s i o no f l o n g i s s i m u sd o r s im u s c l ea t m o n t h o l dw a se x t r e m e l ys i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a nt h a to fo t h e rt i s s u e s(P )T
12、h e r ew a sm o d e r a t ep o l y m o r p h i s ma t r s GAo fS R P g e n e i nH us h e e pp o p u l a t i o n(P I C)T h eb i r t hw e i g h ta n d m o n t h o l dw e i g h to fAAa n dG Gg e n o t y p e sw e r es i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a nt h a to fGAg e n o t y p e(P )T h e m o n t
13、h o l db o d yh e i g h to fA Ag e n o t y p ew a s s i g n i f i c a n t l yh i g h e r t h a nt h a to fG Aa n dG Gg e n o t y p e s(P ),a n dt h e m o n t h o l db o d yw e i g h t,t u b e c i r c u m f e r e n c ea n dc h e s tw i d t ho fG Gg e n o t y p ew e r es i g n i f i c a n t l yh i g h
14、 e r t h a nt h a to fA Ag e n o t y p e(P )【C o n c l u s i o n】S R P g e n ew a sc l o s e l yr e l a t e dt ot h em u s c l ed e v e l o p m e n to fH us h e e p,a n dr s GAc o u l db eu s e da s ap o t e n t i a lm o l e c u l a rm a r k e r f o r g r o w t h t r a i t s i nH us h e e p,w h i c
15、hc o u l dp r o v i d e a r e f e r e n c e f o rm o l e c u l a rb r e e d i n g i nH us h e e p K e yw o r d s:H us h e e p;S R P g e n e;t i s s u ee x p r e s s i o n;a s s o c i a t i o na n a l y s i s分 子 标 记 辅 助 选 择 技 术(m a r k e ra s s i s t a n ts e l e c t i o n,MA S)是分子育种的主流方法之一,具有不受外界环境影
16、响、鉴别简单准确、可大幅度提高选择效率等优势.在家畜育种中,生长性状是畜禽最具价值的经济性状之一,通过候选基因确定遗传标记 或 单 核 苷 酸 多 态 性(s i n g l e n u c l e o t i d ep o l y m o r p h i s m,S N P)与生长性状之间的关系具有重要研究意义.因此,分子标记辅助选择技术被广泛用于家畜遗传改良,为改善绵羊中等遗传力的生长性状提供了快捷的方法.信号 识 别 颗 粒(s i g n a lr e c o g n i t i o n p a r t i c l e,S R P)是由个S R P蛋白和个 SR NA的R NA分子组成
17、的普遍保守的核糖核蛋白复合物,这些蛋白以单体(S R P 、S R P )或 以 二 聚 体(S R P 和S R P 、S R P 和S R P )的形式结合在 SR NA上;其中S R P 和S R P 与末端S R PR NA区域形成小域诱导翻译停滞.S R P 和S R P 蛋白以异源二聚体形式与S R P的 SR NA结合,并与内质网(e n d o p l a s m i cr e t i c u l u m,E R)受体结合后恢复翻译,新生的蛋白质被转运到内质网进行折叠、糖基化及二 硫 键 形 成 等 加 工 过 程.缺 失S R P 和S R P 的蛋白会丧失其识别信号肽和将蛋
18、白定位于内质网的功能,因此,S R P 基因是蛋白表达调控元件.信号识别颗粒广泛存在于古生菌、细菌、植物叶绿体细胞、酵母和高级真核生物体的核仁中,然后转运到细胞质.研究发现,S R P 基因与动物乳癌、膀 胱 癌、肌 症 有 关 .此 外,S R P 基 因c TC突变位点与人类先天性中性粒细胞减少症有关.L i等研究发现,S R P 和S R P 是新型 的H 尾 巴 结 合 蛋 白,这 可 能 使S R P /S R P 异 质 体 能 以 高 亲 和 力 结 合 染 色 质.B r i t o等 对 只山羊进行选择信号和遗传多样性分析发现,S R P 基因与成年羊体重相关.S a r i
19、 d a k i等 研究发现,S R P 基因与绵羊产奶量相关.张莉等 在个绵羊群体中研究发现,S R P 基因OA R _ (r s GA)位点与断奶后日增重显著相关.因此,S R P 基因不仅与癌症相关,也与畜禽产奶及生长性状相关.为进一步了解S R P 基因对湖羊生长发育的影响,本试验利用实时荧光定量P C R技术检测S R P 基因在湖羊不同组织中的表达量,分析S R P 基因多态性与湖羊生长性状的关联情况,以期为湖羊的现代化科学选育提供分子标记.材料与方法 样品采集和数据收集本试验中湖羊均来自甘肃省庆阳市西峰区中盛华美羊产业发展有限公司.其中,组织样本选择 只(初生、日龄、月龄、月龄
20、各只)湖羊公羊,屠宰后迅速采集心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏和背最长肌种组织,放入液氮中冻存,后转入 保存备用.采集 只湖羊公羊血液,于E D T A抗凝管内 保存备用.为确保生长性状数据的准确性及完整性,从中挑选 只健康状况良好、生长发育正常的湖羊公羊用于关联分析,其饲养环境、管理方式、营养条件(主要以玉米、豆粕、麦麸为主,混合青贮饲料)及测定条件保持一致.生长性状主要包括初生重、断奶重(日龄)、月龄体重、月龄体重/体尺性状(体高、体长、胸围、管围、胸宽、腰角宽、十字部高、背膘厚、眼肌面积).为减少羔羊应激反应,体尺性状从月龄开始测定,测定方法参照 肉羊生产性能测定技术规范(T/C AAA )
21、的规范进行.期毕亚珍等:湖羊S R P 基因多态性及其与生长性状的关联分析 组织总R N A提取及反转录采用T R I z o l法提取湖羊种组织总R NA,使用N a n o D r o p 紫外分光光度计检测R NA浓度和纯 度,参 考 反 转 录 试 剂 盒(P r i m e S c r i p tTMR TR e a g e n tK i tw i t hg D NAE r a s e r)步骤将R NA反转为c D NA,保存备用.血液D N A提取使用磁珠法提取血液全基因组D NA,琼脂糖 凝 胶 电 泳 检 测D NA质 量,使 用N a n o D r o p 紫外分光光度计
22、测定D NA浓度,D n m/D n m值介于 之间,稀释至 n g/L,保存备用.引物设计及合成根 据G e n B a n k数 据 库 中 绵 羊S R P 基 因m R N A序列(登录号:XM_ ),使用P r i m e rP r e m i e r 软件 设计实时荧光定量P C R引物,以a c t i n(登录号:NM_ )为内参基因,引物序列见表.引物均由华大基因股份有限公司合成.表引物信息T a b l eP r i m e r i n f o r m a t i o n基因G e n e s引物序列P r i m e rs e q u e n c e s()产物长度P r
23、 o d u c t l e n g t h/b p退火温度A n n e a l i n gt e m p e r a t u r e/S R P F:G G G T C C T GAAA T A C G C G GA T R:C T G G T G G G C C T C G T T T G T A Ta c t i nF:C G T G C G T GA C A T C AAA GA G AA R:AA C C G C T C G T T G C C AA T AG T 实时荧光定量P C R检测以 各 组 织c D NA为 模 板,使 用A B IQ u a n t S t u d i
24、 oTMF l e x实时荧光定量P C R仪进行检测.P C R反应体系 L:S Y B R G r e e nP C RM a s t e rM i x t u r e L,上、下游引物(m o l/L)各 L,R O XR e f e r e n c eD y e()L,c D NAL,d d HOL.P C R反应条件:s;s,s,共 个循环.反应结束对扩增产物进行熔解曲线分析.试验设置个生物学重复和个技术重复.芯片质控及基因分型使用P l i n k 软件将湖羊群体 K芯片扫描分型数据共同的S N P s合并,并进行质量控制.质控条 件为:最小等 位基因频率 、H a r d y W
25、 e i n b e r g平衡P值 、个体检出率、S N P检 出 率(P L I NK参 数:MA F ;HWE ;m i n d ;g e n o ).统计分析采用 C t方法计算S R P 基因在湖羊不同组织中 的 相 对 表 达 量,使 用G r a p h P a dP r i s m 软件 绘 图,利 用S P S S 软 件 中O n e W a yA N O V A进行分析.数据用平均值标准误表示,P 表示差异显著;P 表示差异极显著.使用M i c r o s o f tE x c e l 软件计算S R P 基因多态位点的基因频率、基因型频率、纯合度(H o)、杂合度(H
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- 湖羊 SRP68 基因 多态性 及其 生长 性状 关联 分析
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