中国西门塔尔牛CAPN1基因SNPs及其与经济性状关联分析

本研究旨在分析CAPN1基因部分SNPs与中国西门塔尔牛经济性状的关联性。试验选取同龄、同场的135头中国西门塔尔牛为材料,利用PCR-RFLP方法检测CAPN1 316和CAPN1 4751 2个SNPs位点的多态性,并进行方差分析。结果发现,CAPN1 316SNP位点与大理石花纹显著相关(P<0.05),杂合子AB基因型个体的大理石纹评分显著高于AA和BB基因型个体(P<0.05);CAPN1 4751位点与大理石花纹和剪切力显著相关(P<0.05),大理石花纹性状中杂合子AB基因型个体评分显著高于AA基因型个体,剪切力性状中BB基因型个体显著高于AA基因型个体。结果表明,CAPN1 316和CAPN1 4751位点适合用于中国西门塔尔牛眼肌、肌肉大理石花纹的分子标记选择。

钙蛋白酶Ⅰ(CAPN1)基因多态性与鸡肉嫩度和屠体性状的相关研究

为了探讨CAPN1基因作为影响鸡肌肉嫩度候选基因的可能性,寻找与鸡嫩度性状相关的分子标记,对钙蛋白酶Ⅰ(CAPN1)基因的CDS区进行SNPs检测,分析不同基因型在5个优质肉鸡纯品系和3个配套系间分布规律。利用测序和单链构象多态(SSCP)的方法进行SNPs检测和基因型的分析,计算等位基因频率、各位点多态信息含量。结果发现2546位(位点A)处发生点突变由C→T和3535位(位点B)处发生点突变由G→A。各位点的3种基因型与肉鸡生产性状的最小二乘分析结果表明,各位点的各种基因型个体在肌纤维密度和部分屠体性状指标存在显著差异(P<0.05)。初步推断CAPN1基因可能是影响鸡嫩度性状潜在的主效基因或与主效基因连锁,并且这些位点具有成为分子标记的潜在可能。

应用nested和touch down PCR技术分离牦牛CAPN1大亚基基因EST

钙激活中性蛋白酶1(CAPN1)基因是影响肉嫩度的侯选基因。根据GeneBank中已公布的CAPN1基因cDNA序列设计同源PCR引物,通过RT,nested和touch-downPCR技术从牦牛肌肉组织总RNA中分离目的序列,与pGEM-T-easy载体连接后转化DH5α感受态菌株,通过PCR扩增、限制性酶切和测序分析鉴定阳性克隆。分离到的基因片段为牦牛CAPN1大亚基的部分编码序列,在GeneBank中的注册号为AY197555,与奶牛、人、食蟹猴、小鼠、绵羊以及大鼠相应序列的同源性分别为98%,89%,89%,83%,96%和81%,在不同物种之间具有较强的保守性。CAPN1基因EST的分离为进一步研究牦牛CAPN1基因奠定了基础。此研究表明,在总RNA质量不理想的情况下,同时采用这2种技术可以较大限度地获取目的序列。

CAPN1和CAST基因在牦牛不同组织中的表达差异研究

为检测钙蛋白酶基因(CAPN1)和钙蛋白酶抑制基因(CAST)在牦牛心、肝、脾、肺、肾、胃、眼肌、腹肌等不同组织中的表达水平,采用实时荧光定量PCR技术分析这2个基因的表达规律。结果显示,CAPN1和CAST基因在牦牛的8种组织中均有表达,但在不同组织的表达量存在差异。CAPN1基因在眼肌中的表达量最高,其次为腹肌,在肌肉中的表达量显著高于内脏组织,内脏组织中,在肝脏的表达量最高,其次为肾脏,胃中的表达量最低;CAST基因在胃中的表达量最高,其次为眼肌、腹肌,在肾脏中的表达量最低。

鸡肉嫩度候选基因CAPN1多态性的检测研究

建立基于聚合酶链反应-连接酶检测反应的基因多态性并行检测系统,探讨鸡肉嫩度候选基因钙蛋白酶I(CAPN1)基因的多态性,并分析其在优良地方鸡种-清远麻鸡和快大型隐性白羽鸡中的分布差异。用PCR-LDR方法检测CAPN1 2546、CAPN1 3535和CAPN19950的基因型作单倍型分析,进行各组间基因型分布和等位基因频率x2检验。结果CAPN12546位点未检测到多态,其他两个位点的结果同直接测序分型结果一致,其基因型分布在不同品种中均存在差异,并且在CAPN1 3535位点上达到显著水平,两个位点的单倍型分布在不同品种间也存在较大差异。

猪CAPN1基因部分外显子及3′UTR区的SNPs检测

以野猪、民猪和大白猪为研究对象,根据网上公布的序列设计了7对引物,采用测序、PCR-SSCP和PCR-RFLP方法对CAPN1基因的部分外显子和3′UTR区进行了单核苷酸多态性检测和基因型分析,探讨CAPN1基因多态性与瘦肉率和嫩度的关系。研究发现11个SNPs,其中5个位于外显子,4个位于内含子,2个位于3′UTR区,外显子中的突变有一处是错义突变,导致了蛋白质多肽链第260位氨基酸发生了M/V的替代。群体遗传学分析表明,在所检测的各多态位点上,野猪、民猪、大白猪3个品种间不同基因型的分布都存在着极显著的差异(P<0.01),而野猪和民猪之间各基因型的分布差异不显著(P>0.05),民猪和大白猪之间各基因型的分布存在着极显著的差异(P<0.01)。结合品种特性分析表明,P4、P6引物和3′UTR区HinfⅠ位点所检测的不同基因型和瘦肉率具有一定的相关性。

皖东牛CAPN1、CAST基因多态性与肉质性状相关性

选用135头体重(493±33)kg,年龄相近皖东育肥牛,颈静脉采血,利用DNA直接测序法测定CAPN1、CAST基因多态性;试验结束屠宰试验育肥牛,取肉样分析皖东牛肉质性状,分析肉质性状与基因多态性相关性。结果表明,皖东牛CAPN1基因存在AA型和BB型2种基因型,4个单核苷酸多态性位点(SNPs),其中内含子8的C429G和G437A位置各1个突变位点,内含子9的C572T位置1个突变位点,外显子9的G458C位置1个突变位点;CAPN1基因中度多态且极显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.01)。皖东牛CAST基因有CT基因型和CC基因型,5个SNPs位点,其中内含子8的A220G、A223G和G239A位置各1个突变位点,外显子9的C369T和G375A位置各1个突变位点;CAST基因中度多态并处于Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。BB基因型皖东牛肌肉剪切力肉质性状显著高于AA基因型(P<0.05),CT基因型皖东牛肌肉剪切力肉质性状显著高于CC基因型(P<0.05),基因型对其他肉质性状影响差异不显著(P>0.05)。CAPN1和CAST基因多态位点与肌肉嫩度密切相关,可作为皖东牛肉质性状提升候选基因。

鸡CAPN1基因3′-UTR多态性及其与肉质性状的关联分析

试验利用PCR-SSCP技术对寿光鸡CAPN1基因3′-UTR的多态性进行了检测,并进一步分析了其与肉质性状的相关性。结果显示,在寿光鸡群体中检测到AA、AB 2种基因型,基因型频率分别为0.43、0.57,AB为优势基因型;A、B等位基因频率分别为0.715、0.285,A为优势等位基因;群体中未检测到BB基因型个体。经χ2检验,群体处于Hardy-Weinberg非平衡状态(P<0.05)。CAPN1基因3′-UTR的多态性对胸肌pHu、腿肌pHu、肌内脂肪含量和胸肌剪切力有显著性影响(P<0.05);对腿肌剪切力、失水率、胸肌蒸煮损失和腿肌蒸煮损失无显著性影响(P>0.05)。

CAPN1基因在寿光鸡群体中的遗传变异分析

采用PCR-SSCP方法对寿光鸡CAPN1基因进行多态性检测,并分析它们的多态性与部分肉质性状的关系。结果表明,含有CAPN1基因外显子5的引物CE5扩增的座位在群体中检测到3种基因型AA、AB和BB,基因型频率分别为0.266、0.520和0.214;等位基因A和B的频率分别为0.524和0.476。CE8引物扩增的座位在群体中也检测到3种基因型AA、AB和BB,基因型频率分别为0.378、0.510和0.112;等位基因A和B的频率分别为0.633和0.367。关联分析结果表明:含有CAPN1基因外显子5的引物CE5座位对肌内脂肪含量和腿肌蒸煮损失存在显著性影响(P<0.05),CE8座位对胸肌蒸煮损失存在显著性影响(P<0.05)。

雪龙黑牛GH、CAPN1和CAST基因多态性及其与经济性状的相关性研究

本研究以大连雪龙产业集团的F2代商品雪龙黑牛为试验动物,利用PCR-RFLP技术研究生长激素(GH)、钙激活蛋白酶(CAPN1)、钙蛋白酶抑制蛋白(CAST)基因的遗传多态性,并用最小二乘法拟合线性模型对各标记基因型与肉牛经济性状进行关联分析。结果显示,GH-P3、CAPN1 316和CAST-UoG SNPs位点属于中度多态。GH-P3位点与三角牛腩厚极显著相关(P<0.01),与上脑盖重、脂色等级显著相关(P<0.05),其中AA基因型个体三角牛腩厚分别比AB和BB基因型个体厚0.42、0.60cm,上脑盖重分别比AB和BB基因型个体重0.52、0.78kg,脂色等级分别比AB和BB基因型个体高0.95、1.16;CAST-UoG位点与三角牛腩厚和脂肪厚显著相关(P<0.05),其中AA基因型个体三角牛腩厚分别比AB和BB基因型个体厚0.32、0.30cm,脂肪厚分别比AB和BB基因型个体厚0.80、0.47cm;CAPN1 316位点与所研究的经济性状无明显的相关性(P>0.05)。因此,在雪龙黑牛选育过程中可以把AA基因型作为标记基因型进行品种选育。

早胜牛CAPN1基因多态性及与肉质性状的关联性分析

本研究旨在寻找与早胜牛肉质性状相关的分子标记位点,为下一步采用分子育种方法进行肉用型早胜牛选育提供理论依据。实验共采集早胜牛血液样本320份,采用直接测序法对早胜牛CAPN1基因外显子21至外显子22区域内的多态位点进行检测,使用Haploview 4.2软件分析其连锁不平衡性并构建单倍型,分析单倍型与肉质性状之间的相关性。结果表明,共检测到4个SNPs位点,其中C14899T和C15176A位于内含子21上,G15299A和G15682C位于外显子22上,且4个位点间存在较强的连锁不平衡性,存在6种单倍型组合。经关联性分析,单倍型与早胜牛肉品质性状剪切力、失水率、眼肌面积等显著相关。因此,位于CAPN1基因内含子21和外显子22上的4个SNPs位点与早胜牛肉质性状具有显著相关性,可作为肉用型早胜牛早期选留的候选分子标记。

散养黄羽肉鸡CAPN1、H-FABP基因表达的发育性变化及其肌内脂肪含量的研究

为探讨在散养条件下黄羽肉鸡CAPN1、H-FABP基因与其生长发育和肌内脂肪(IMF)含量的关系,试验以130羽3周龄体重接近,健康商品代黄羽肉鸡母鸡为试验材料,随机分为笼养组(对照组)和散养组(试验组),采集在不同周龄(3、4、6、8、10、13 w)的胸肌、腿肌和腹脂组织样品共360份,采用实时荧光定量PCR法对不同生长阶段组织中CAPN1和H-FABP基因mRNA表达量进行检测,同时采用索氏抽提法测定胸肌和腿肌的IMF含量。结果表明:黄羽肉鸡的CAPN1、H-FABP基因在胸肌、腿肌和腹脂中均有不同程度的表达。随着周龄的增加,散养肉鸡CAPN1基因表达的整体变化趋势为增加—减少—增加—减少,且3～6 w其在胸肌和腹脂中的表达量均表现为笼养显著高于散养(P<0.05)。H-FABP基因的整体表达趋势随着周龄的增加而降低,在胸肌和腿肌中变化趋势相同,且均表现为散养显著高于笼养(P<0.05),在腹脂中表现为笼养高于散养(P>0.05)。与散养鸡相比,笼养鸡生长速度较快,腹脂率、IMF含量较高。本试验结果可为散养黄羽肉鸡CAPN1和H-FABP基因分子选育提供一定参考。

鸡CAPN1基因多态性及其与肉质性状的关联分析

采用聚合酶链式反应-单链构象多态(PCR-SSCP)方法对147只寿光鸡CAPN1基因第4外显子进行多态性检测,分析其与部分肉质性状的关系。在CAPN1基因第4外显子上共检测到3种基因型AA、AB和BB,它们的基因型频率分别为0.286、0.510和0.204。方差分析结果表明:在寿光鸡群体中,BB基因型个体的胸肌pHu值显著高于AA基因型个体(P<0.05);AA基因型个体的肌内脂肪含量显著高于BB基因型个体(P<0.05)。

草原红牛CAPN1基因第5外显子多态性与肉质性状的相关研究

本研究以草原红牛为研究对象,对CAPN1基因的第5外显子进行SNP分析,发现第5外显子存在A3717G突变,同时与肉质性状进行相关分析发现其与pH及嫩度相关。这将为系统的研究草原红牛以及其他肉牛品种的肉质特性提供分子生物学依据。

猪CAPN1基因mRNA表达特性分析

为了进一步揭示CAPN1的功能,研究以野猪、大白猪及野家杂交猪为研究对象,利用相对定量RT-PCR方法研究其编码基因的表达特性。结果表明:CAPN1基因在组织中普遍表达,但表达量存在差异,并且野猪和大白猪具有不同的表达模式;在大白猪肌肉组织中表达的发育性变化为波浪型;在360日龄大白猪和野家杂交猪肌肉组织中的表达量存在显著差异。

CAPN1基因的多态性与鸡肉质性状的关系研究

采用PCR-SSCP方法对寿光鸡CAPN1基因的外显子14、外显子20及其侧翼区序列进行多态性检测,并分析它们的多态性与部分肉质性状的关系。CE14引物扩增的座位在群体发现3个单核苷酸多态性(SNPs)位点:g.13715409 A>G、g.13715387 T>C位于外显子14中,g.13715467C>T位于内含子13中;共检测到AA、AB、AC、BB、BC及CC 6种不同基因型,基因型频率分别为0.238、0.273、0.197、0.095、0.102、0.095,等位基因A、B、C的频率分别为0.473、0.282、0.245。CE20引物扩增的座位在群体发现6个SNPs位点:g.13713224C>A位于外显子20中,g.13713320A>T、g.13713289G>A、g.13713277T>C位于内含子19中,g.13713185T>C、g.13713184G>A位于内含子20中;共检测到AA、AB、AC、BC、AD、BB、CD及DD 8种不同基因型,基因型频率分别为0.122、0.354、0.197、0.143、0.061、0.034、0.048、0.041,等位基因A、B、C、D的频率分别为0.429、0.282、0.194、0.095。最小二乘统计分析结果表明,CE14座位对胸肌pHu、腿肌pHu、肌内脂肪含量、腿肌剪切力及胸肌蒸煮损失存在显著性影响(P<0.05),CE20座位对胸肌pHu及胸肌蒸煮损失存在显著性影响(P<0.05)。

CAPN1和CAST基因多态性与肉品质相关研究进展

目前认为主要是钙蛋白酶I(Calpain 1,CAPN1)和钙蛋白酶抑制蛋白(Calpastatin,CAST)参与了畜禽屠宰后肌肉蛋白的水解,从而导致肉的嫩化。钙蛋白酶I大亚基由CAPN1基因编码,钙蛋白酶抑制蛋白由CAST基因编码,二者被认为是影响肉嫩度的潜在候选基因。文章综述近年来有关CAPN1和CAST基因多态性与肉品质的相关性研究,并指出存在的问题,以期为今后开展更多的科学研究提供参考依据。

‘黑羽番鸭’肌肉发育中A-FABP、CAPN1基因的mRNA表达规律

采用实时荧光定量PCR技术检测了A-FABP 和CAPN 1基因在‘黑羽番鸭’肌肉生长发育过程中 mR-N A表达规律。结果显示：在胸肌中,A-FABP 基因在2周龄时表达最高；在腿肌中,A-FABP 基因在8周龄时表达量最高。在胸肌、腿肌组织中A-FABP 基因mRNA的表达量大致为2～4周龄下降,4～8周龄上升,8～13周龄再次出现下降,公母鸭的变化趋势一致。在胸肌、腿肌中,CAPN 1基因在2周龄时表达量最高。在胸肌组织中, CAPN1基因mRNA的表达量在2～10周龄之间下降,10～13周龄上升。在腿肌组织中,CAPN1基因 mRNA 的表达量先下降,后上升,最后再次下降。

黑羽番鸭CAPN1基因的克隆及生物信息学分析

本实验旨在对黑羽番鸭CAPN1基因进行克隆和生物信息学分析,以期为改善番鸭肌肉嫩度提供参考。选取黑羽番鸭为研究对象,采集腿肌组织,提取RNA,反转录为cDNA,通过同源重组方法克隆CAPN1基因的编码区序列并进行生物信息学分析。结果显示:黑羽番鸭CAPN1基因编码区序列长度为2 148 bp,编码715个氨基酸;与鸭、鸡、雉鸡、人、猪、牛、绵羊、马的序列进行同源性比较,显示核苷酸序列的同源性分别为98.70%、87.29%、86.11%、81.89%、81.62%、81.18%、81.04%、81.27%,氨基酸序列的同源性分别为99.30%、91.47%、90.63%、83.22%、83.64%、83.10%、82.96%、83.36%。系统进化分析结果与传统分类学结果一致。理化性质分析表明CAPN1蛋白相对分子质量为81 368.72 ku,理论等电点为5.82,亮氨酸使用频率最高,组氨酸使用频率最低,属于稳定性、亲水性蛋白;存在2个跨膜螺旋区,无信号肽剪切位点,主要分布于细胞质中。修饰结构分析表明,该蛋白存在59个潜在的磷酸化位点,9个O-糖基化位点和3个N-糖基化位点;二级结构中α-螺旋占比最高,β-转角占比最低;包含3个结构域;最后对CAPN1蛋白的三级结构进行了建模,模型可信度较高。

野猪、家猪及野家杂种猪CAPN1基因3′UTR区的SNPs检测及PCR-RFLP分析

μ-钙蛋白酶(μ-calpain,CAPN1)是动物体内肌原纤维蛋白降解的主要酶,为了揭示其基因变异与瘦肉率和嫩度的关系,文章以野猪、家猪及野家杂种猪为研究对象,通过测序和PCR-RFLP方法对CAPN1基因3′UTR进行了SNPs检测和多态性分析。结果表明,共发现7个SNPs,分别是C114T,G220C,C344T,T380C,G501A,T543C,T610C;对G220C/T380C两处突变建立了基于限制性内切酶HinfⅠ/AlwNⅠ的PCR-RFLP检测技术;群体遗传学分析表明,在这两个位点不同基因型在不同品种(品系)猪中的分布都存在着极显著的差异(P<0.01),野猪和民猪之间的差异都不显著(P>0.05),并且HinfⅠ位点的B等位基因频率具有随着品种瘦肉率的增加而增多的趋势。该结果为寻找高瘦肉率的分子标记提供了基础。