北京黑猪GREB1L和MIB1基因多态性与肋骨数及胴体性状的关联分析

旨在开展GREB 1L和MIB 1基因多态性与肋骨数和胴体性状(胴体长、胴体直长、胴体斜长及胴体重)关联分析,筛选关键功能位点。本研究选取屠宰日龄为215天的317头健康北京黑猪,并提取耳组织DNA,对GREB 1L和MIB 1基因进行引物设计、并利用聚合酶链式反应(PCR)技术和Sanger测序技术等对SNPs进行基因分型,计算变异位点基因型频率以及等位基因频率分布,并与肋骨数和胴体性状进行关联分析。试验共筛选到6个SNPs,包括GREB 1L基因的3个同义突变、MIB 1基因的2个同义突变和1个内含子区的可变剪切突变。将6个SNPs分别对肋骨数和胴体性状使用Duncan’s多重检验统计分析发现,GREB 1L基因上的3个同义突变6:106574972 G>A、6:106648540 C>T、6:106648558 A>G与性状关联均不显著(P>0.05);MIB 1基因上的1个同义突变6:106936590 C>T与胴体长显著相关(P<0.05);而内含子15~16的6:107016475 A>G可变剪切突变与肋骨数显著相关(P<0.05);第三个同义突变6:107028660 G>A与肋骨数和胴体性状均无显著差异(P>0.05)。结果显示,显著的2个位点可作为北京黑猪肋骨数及胴体长变异的候选基因功能位点。

北京黑猪LPL和NUDT3基因多态性及其与肉质性状的关联分析

【目的】研究脂蛋白脂酶(lipoprteinlipase,LPL)和Nudix水解酶3(Nudix hydrolase homolog 3,NUDT3)基因多态性与北京黑猪肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)含量和背膘厚的关联性,从而在分子水平上指导北京黑猪的育种工作。【方法】利用347头北京黑猪背最长肌样本进行IMF含量和背膘厚数据测定,按照IMF含量进行高、低分组。根据猪NUDT3和LPL基因序列设计引物并进行PCR扩增及测序,运用DNAStar软件中SeqMan分析测序结果,使用Duncan’s多重检验对2个基因不同基因型与北京黑猪IMF含量和背膘厚进行关联分析,并运用实时荧光定量PCR对其进行基因表达差异分析。【结果】LPL基因存在1个错义突变、3个同义突变和3个3′-UTR突变;NUDT3基因存在6个3′-UTR突变。LPL基因CDS区c.431 G>C位点与北京黑猪第6~7肋背膘厚显著相关,c.647 G>C位点与胸腰结合处背膘厚显著相关,c.637 A>G位点与第6~7肋背膘厚、胸腰结合处背膘厚和腰荐结合处背膘厚均显著相关(P<0.05);3′-UTR区c.1683 A>G位点与胸腰结合处背膘厚显著相关,c.1689 C>A位点与IMF含量显著相关(P<0.05)。NUDT3基因上的突变位点均发生在3′-UTR区,其中c.7204 G>T位点与北京黑猪IMF含量和腰荐结合处背膘厚显著相关,c.6068 C>G位点与IMF含量和第6~7肋背膘厚显著相关,c.5729 G>A位点与IMF含量显著相关(P<0.05)。实时荧光定量PCR分析发现,北京黑猪NUDT3基因c.7204 G>T位点IMF含量高、低组间表达量无显著差异,LPL基因c.1689 C>A位点CC与AA基因型间表达量无显著差异(P>0.05)。【结论】北京黑猪群体中LPL和NUDT3基因的突变位点与IMF含量显著关联,为北京黑猪肉品质选育提供了新的分子标记。

北京黑猪HoxB簇基因多态性与脊椎数及胴体性状的关联分析

旨在对北京黑猪HoxB簇9个基因(HoxB1-7、9和13)的多态性与脊椎数和胴体性状(胴体长、胴体直长、胴体斜长及胴体重)进行关联分析。本研究提取251头220日龄的健康北京黑猪耳组织DNA,对HoxB簇的9个基因通过引物设计、聚合酶链式反应(PCR)技术、Sanger测序技术等对SNPs进行基因分型,并计算变异位点基因型频率以及等位基因频率分布,并与脊椎数和胴体性状进行关联分析。结果,本试验共筛选到4个基因共12个非编码区的(UTR)SNPs,包括HoxB2基因的1个5′UTR突变、HoxB5基因的2个3′UTR突变、HoxB9基因的2个3′UTR突变以及HoxB13基因的7个3′UTR突变。将12个SNPs分别与脊椎数和胴体性状使用Duncan′s多重检验统计分析发现,HoxB2基因的1个5′UTR突变(c.40 C>T)、HoxB5基因的2个3′UTR突变(c.1766 A>G、c.1767 A>G)均与性状关联不显著(P>0.05);而HoxB9基因中的1个3′UTR突变(c.2743 C>T)与胴体性状关联显著(P<0.05),HoxB13基因中的2个3′UTR突变(c.1863 G>A、c.1440 A>C)与脊椎数关联显著(P<0.05)。综上所述,9个HoxB簇基因中仅HoxB9基因中1个3′UTR突变c.2743 C>T与胴体性状关联显著(P<0.05),HoxB13基因2个3′UTR突变c.1863 G>A、c.1440 A>C均与脊椎数性状关联显著(P<0.05),这3个位点可作为北京黑猪脊椎数及胴体性状变异的候选基因功能位点。

基于基因组SNP和ROH的剑白香猪群体遗传结构解析

旨在从分子水平分析剑白香猪的群体结构以及遗传多样性,对剑白香猪的种质资源鉴定和保护提供技术支持。本研究利用Porcine SNP50 BeadChip(Illumina,United States)芯片对138头剑白香猪的全基因组SNP进行扫描,通过对主成分、遗传距离、亲缘关系和公猪血统进行分析,研究剑白香猪的群体结构;通过ROH分析,确定剑白香猪的遗传多样性。结果显示,此剑白香猪群体无明显分层,但大致可以分为3个部分,群体内的遗传距离平均值约为0.273,所有公猪划分为4个血统;剑白香猪群体共检测出2893个ROHs,平均每个个体约有21个ROHs,平均ROH长度约为7.18 Mb,平均近交系数(F_(ROH))为0.27%,表明剑白香猪近交积累较少。通过多种分析表明,该群体家系数量适中,个别家系公畜数量较少,个体间亲缘关系中等,近交程度较低,群体的遗传多样性较高。本研究在基因组水平分析了剑白香猪的群体遗传结构和遗传多样性,为剑白香猪群体复壮和种业安全措施制定提供了分子依据。

北京黑猪FABP3和SCD基因多态性与肉品质性状关联分析

旨在研究脂肪酸结合蛋白-3(fatty acid binding protein 3,FABP3)和硬脂酰基辅酶A脱氢酶(stearoyl-CoA desaturase,SCD)基因的多态性及其与肉品质性状的关联,从而能够在分子水平上指导北京黑猪的育种工作。本研究以413头北京黑猪为材料,收集肉品质性状数据并提取DNA和RNA,根据FABP3和SCD基因序列设计20对引物进行PCR扩增及测序,运用DNAStar软件分析测序结果,对FABP3和SCD基因进行不同基因型与北京黑猪肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)含量的关联分析并运用荧光定量PCR对其进行基因表达差异分析。结果发现,FABP3基因存在1个错义突变(c.681A>G),SCD基因存在1个错义突变、2个同义突变以及2个3′UTR区突变。使用Duncan’s多重检验统计分析发现,SCD基因内的SNPs与肉品质性状关联均不显著;FABP3基因错义突变位点c.681A>G与肉色L*和IMF含量显著关联(P<0.05)。该错义突变导致FABP3蛋白第51位氨基酸残基由异亮氨酸(I)突变为苏氨酸(T)。利用qPCR开展FABP3 c.681A>G两种纯合基因型(AA和GG)个体表达量差异分析,发现该突变位点两种纯合基因型个体间基因表达量差异不显著,说明FABP3 c.681A>G错义突变位点可能通过影响蛋白功能来调控肌内脂肪含量和肉色L*性状。上述两个基因中只有1个位点与肉色L*和IMF含量关联显著,可以作为北京黑猪肉品质性状的候选基因功能位点,也能为北京黑猪肉品质育种提供了新的分子标记。

北京黑猪NR6A1、VSX2、VRTN、LTBP2基因多态性与脊椎数及胴体性状的关联分析

旨在研究NR6A1、VSX2、VRTN、LTBP2基因在北京黑猪群体中基因的多态性与脊椎数和胴体性状(胴体长、胴体直长、胴体斜长及胴体重)的关联。本研究提取410头(210±7)日龄健康北京黑猪耳组织DNA,通过PCR技术和Sanger测序技术对4个基因外显子区进行基因分型,计算变异位点基因型频率以及等位基因频率的分布,并与脊椎数和胴体性状进行关联分析。结果表明,在VSX2、VRTN、LTBP2三个基因中共筛选到15个SNPs,其中包含1个CDS区的同义突变和14个3′UTR突变。使用Duncan′s多重检验统计分析发现,VSX2基因中CDS区的1个突变c.536 G>A与脊椎数关联显著(P<0.05)。VRTN中3′UTR区共4个突变与性状关联显著(P<0.05),其中c.2598 A>G和c.2607 G>T与脊椎数、胴体长、胴体直长及胴体斜长关联显著,c.3087 G>C只与胴体斜长关联显著,c.3094 A>G与脊椎数及胴体斜长关联显著(P<0.05)。LTBP2上6个3′UTR突变位点(c.7158 A>G、c.6869 C>T、c.6319 G>C、c.6246 G>T、c.6170 A>G、c.6079 G>T)与脊椎数关联显著(P<0.05),但与胴体性状关联不显著。综上所述,VSX2、VRTN、LTBP2基因中共有10个SNPs与脊椎数性状关联显著(P<0.05),仅VRTN基因中4个SNPs与胴体性状关联显著(P<0.05)。这些关联显著的SNPs可以作为北京黑猪脊椎数及胴体性状变异的候选基因功能位点。

脊椎动物胚胎期脊椎的形成及信号通路调控机制

脊椎是哺乳动物整个躯体的支柱,具有较高的遗传力,且可对胴体长产生重要影响。不同物种之间的脊椎数量互不相同,甚至同一物种如猪、羊等物种内也存在变异。脊椎数主要受胚胎体节发育时期体节数量的影响,为了进一步探究脊椎形成和数量变异的调控机制,本文综述了脊椎的胚胎发育过程、重要中间结构体节的形成和调控因素,旨在阐明脊椎形成和发育的调控机制,进而为经济动物脊椎数的选育改良提供理论依据和研究思路。

VRTN和NR6A1基因的因果变异与北京黑猪脊椎数性状的关联分析

为探索椎骨发育相关(Vertebrae Development Associated,VRTN)基因和核受体亚家族6A组成员1(Nuclear Receptor Subfamily 6 Group A Member 1,NR6A1)基因多态性与北京黑猪群体脊椎数的关联性,筛选脊椎数相关的重要分子标记,本研究利用PCR技术和测序技术检测北京黑猪与胸椎数相关的重要候选基因VRTN和NR6A1的单核苷酸多态性(SNPs)位点,开展群体遗传学分析,并与胸椎数和腰椎数进行关联分析。结果显示:VRTN g.20311;0312ins291突变位点在北京黑猪群体中表现为ins/ins、ins/-、-/-3种基因型;g.19034A>C突变位点在北京黑猪群体中表现为AA、AC和CC3种基因型;NR6A1c.748C-T突变位点在北京黑猪群体中仅表现为TT基因型;关联分析结果表明,VRTN g.20311;0312ins291位点与北京黑猪的胸椎数和腰椎数无显著相关;g.19034A>C位点在北京黑猪中野生型个体(AA)的胸椎数显著低于突变纯合个体(CC),突变杂合个体(AC)的胸椎数与野生型个体和突变纯合个体差异均不显著;野生型个体(AA)的腰椎数显著高于突变纯合个体(CC),突变杂合个体(AC)的腰椎数与野生型个体和突变纯合个体的腰椎数差异均不显著。综上,VRTN基因g.19034A>C位点可作为潜在的北京黑猪多胸椎数分子标记。

北京黑猪MYH3和MYH13基因多态性与肉质性状的关联分析

【目的】试验旨在研究肌球蛋白重链3(myosin heavy chain 3,MYH3)和肌球蛋白重链13(myosin heavy chain 13,MYH13)基因遗传变异对猪肉质性状的影响。【方法】利用北京黑猪背最长肌样本进行肉质性状(肌内脂肪(intramuscular fat, IMF)、水分、滴水损失、酸碱度(pH)、肉色L^(*)值、肉色a^(*)值和肉色b^(*)值)表型数据的测定。利用PCR和Sanger测序技术对MYH3和MYH13基因启动子区和CDS区进行基因分型。将性别、场、日龄作为协变量,采用协方差分析,确定与猪肉质性状相关的SNPs,利用实时荧光定量PCR检测基因表达水平。【结果】试验共筛选到9个SNPs,其中MYH3基因CDS区有1个错义突变(c.5782 G>C)与IMF显著相关(P<0.05),且MYH3基因表达水平与IMF呈正相关;MYH13基因CDS区有4个SNPs,其中2个(c.1923 G>A、c.1308 G>A)与肉色a^(*)值显著相关,1个(c.963 G>A)与滴水损失显著相关,1个(c.237 G>T)与肉色L^(*)值显著相关(P<0.05);MYH13基因启动子区有4个SNPs,其中2个(rs699287502、rs318639161)与肉色L^(*)值显著相关,2个(rs321315318、rs330770991)与滴水损失显著相关(P<0.05),且MYH13基因表达水平与滴水损失呈负相关。【结论】MYH3基因有1个SNP与IMF显著相关,且其基因表达水平与IMF呈正相关。MYH13基因中存在3个SNPs与滴水损失显著相关,且该基因启动子区2个SNPs基因表达水平与滴水损失呈负相关;3个SNPs与肉色L^(*)值显著相关;2个SNPs与肉色a^(*)值显著相关。以上SNPs均可作为影响北京黑猪肉质性状的候选基因功能位点。

北京黑猪FUBP3和USP43基因多态性与眼肌面积性状的关联分析

旨在研究上游远端元件结合蛋白3(far upstream element binding protein 3,FUBP3)及泛素特异性蛋白酶43(ubiquitin specific protease 43,USP43)基因多态性与北京黑猪眼肌面积性状的关系,从而在分子水平指导北京黑猪的育种工作。本研究选取408头北京黑猪收集眼肌面积性状数据并采集肉样提取DNA,根据FUBP3和USP43基因序列设计43对引物进行PCR扩增及测序,运用DNAstar软件分析测序结果,对FUBP3和USP43基因不同基因型与北京黑猪眼肌面积性状进行关联分析并运用荧光定量PCR对两基因进行基因表达差异分析。在FUBP3基因启动子区共有8个突变,其中rs701769847G>A与5~6肋眼肌面积和最后肋眼肌面积均关联显著(P<0.05),rs332131528C>G仅与5~6肋眼肌面积关联显著(P<0.05),rs325550799T>C、rs339464012T>C和rs326069041T>C只与最后肋眼肌面积关联显著(P<0.05);基因表达差异分析表明,rs701769847G>A位点GG型个体的FUBP3基因mRNA水平显著低于AA型个体(P<0.05)。USP43基因启动子区的rs335310752C>T和剪切区的rs323463345G>A均只与最后肋眼肌面积关联显著(P<0.05)。基因表达差异分析表明,rs323463345G>A中GG型个体和AA型个体的USP43基因mRNA水平差异不显著。上述两基因中共有两个位点与5~6肋眼肌面积性状关联显著(P<0.05),6个位点与最后肋眼肌面积性状关联显著(P<0.05),可以作为北京黑猪眼肌面积性状变异的候选基因功能位点,也可以作为潜在的眼肌面积性状分子标记。