牦牛IGF2基因克隆及生物信息学分析

为探究牦牛IGF2基因生物学的特征及结构,利用RT-PCR方法克隆了IGF2基因CDS区,并进行了生物信息学分析。结果表明,IGF2基因共有5个开放阅读框,编码区长540 bp,共编码179个氨基酸。该基因编码的蛋白分子式为C864H1377N251O257S9,分子量为19681.51 Da,原子总数2758个,理论等电点9.11,不稳定系数为59.56,总平均亲水性为-0.184,属于亲水性蛋白。IGF2编码蛋白具有73个磷酸化位点且仅存在于细胞质中。通过系统进化树的构建,发现美仁牦牛在进化过程中相对保守。

IGF2基因的多态性与辽宁黑猪生产性能的关联分析

胰岛素样生长因子-2(insulin-like growth factor 2,IGF2)是动物体内重要的调节因子之一,并且已经确定该基因能够影响猪的生产性能。本研究以PCR-SSCP方法分析了IGF2基因在辽宁黑猪和杜洛克猪中的多态性分布及其与生产性能的相关性。结果发现,IGF2基因第8外显子(exon8)上存在多态性位点,有AA、AB和BB三种基因型。进一步研究发现AA型辽宁黑猪的料重比的值最小,AB型辽宁黑猪的料重比最大;AA型杜洛克猪的日增重最大,料重比最小,BB型杜洛克猪的日增重最小,料重比最大。AA型的辽宁黑猪日增重最高,采食量最低,直接影响其料重比。所以3种基因型相比经济效应较好的为AA型。

IGF2基因PCR-RFLP多态性与脂肪沉积相关性状的关联分析

胰岛素样生长因子 2在胎儿生长发育、肿瘤细胞增殖、肌肉生长等方面具有重要的调控作用 ,是影响猪瘦肉量的主要候选基因。采用PCR RFLP技术 ,分析了IGF2基因第 8内含子部分片段在猪资源家系群体中的NciⅠ酶切片段多态性分布。IGF2基因该片段具有两个NciⅠ酶切位点 (切点位于第 8内含子 ,分别记录为位点A和位点B) ,两位点在资源家系中均具有多态性。IGF2基因B位点酶切未突变个体均比酶切突变的个体背膘薄 18 2 8% (P<0 0 1) ,肥肉率低 2 2 4 3% (P <0 0 1) ,瘦肉率高 8 71% (P <0 0 1) ,位点A具有相同的影响趋势。在该研究群体中 ,IGF2基因发挥作用的方式主要为加性效应 。

不同猪种IGF2基因PCR-RFLP多态性与部分生长性状相关性分析

以IGF2基因作为控制猪生长性状主基因的候选基因,采用PCR-RFLP方法对7个品种/群体共528头猪进行了NciⅠ酶切位点基因型检测,计算了该位点的基因频率与基因型频率,并对品种间基因型频率进行了x2差异性检验.结合生长性能记录,运用SAS软件分析了IGF2不同基因型对生长性状的遗传效应.结果表明:在杜洛克、长白、大白中,AA基因型比BB基因型生长速率快,生长性能指数高4.06%～8.31%,等位基因A对猪的生长具有正效应.

秦川牛IGF2基因SNPs检测及其与胴体、肉质性状的相关性

采用PCR-SSCP方法对186头24月龄秦川牛IGF2基因进行了SNPs多态性检测,并将其与部分胴体和肉质性状进行关联分析。在IGF2基因120碱基处发现C→T突变,在279碱基处发现A→G突变。方差分析结果表明:BB、DD两个位点与胴体性状中与宰前活重、胴体重、胴体长、胴体胸深、眼肌面积显著相关(P<0.05),其中背部皮下脂肪厚达到差异极显著(P<0.01);与肉质性状大理石花纹、嫩度、pH24(牛肉排酸24h后的酸度值)显著相关(P<0.05)。但是在胴体深、系水力指标中差异不显著(P>0.05)。A、D等位基因是群体中的优势等位基因,AA、DD基因型是优势基因型,而含有B、D等位基因的个体的胴体和肉质性状优于其他个体。

应用SSA报告载体提高ZFN和CRISPR/Cas9对猪IGF2基因的打靶效率

IGF2(Insulin-like growth factor 2)基因作为最复杂多样的生长因子之一,对猪胎儿发育以及出生后生长发育和肌肉生成起着非常重要的作用。通过基因组编辑技术对我国本地猪种的IGF2基因作精确的遗传修饰,对于提高本地猪种的瘦肉率具有重要的育种意义。文章在蓝塘猪胎儿成纤维细胞(Porcine fetal fibroblasts,PEF)中检测了锌指核酸酶(Zinc finger nucleases,ZFN)和CRISPR/Cas9对IGF2基因的打靶效率,结果表明CRISPR/Cas9对IGF2基因的切割效率最高可达9.2%,显著高于ZFN的切割效率(<1%),但两者均未达到作为体细胞核移植(Somatic nuclear transfer,SCNT)供体细胞所需的打靶效率。应用SSA(Single-strand annealing)报告载体筛选技术来富集IGF2基因被ZFN和CRISPR/Cas9修饰过的PEF细胞,结果表明,该技术可使CRISPR/Cas9的打靶效率提高5倍左右,对ZFN的打靶效率具有更大的增强作用。

猪IGF2基因G3072A位点多态性及其与大白猪初生重和早期生长的关系

本研究采用PCR-SSCP技术对猪胰岛素样生长因子2（IGF2）基因G3072A位点在大白、长白和杜洛克猪群体的单核苷酸多态性（SNP）进行了检测，对其与大白猪初生重和早期生长的关系进行了分析。结果表明，在所分析的大白、长白和杜洛克猪群体的511个体中，IGF2基因在该位点均呈现多态性，大白、长白和杜洛克猪群体AA、AB和BB基因型均有分布，且大白和长白猪群体均显著偏离Hardy-Weinberg平衡（P〈0．01），而杜洛克猪群未偏离Hardy-Weinberg平衡（P〉0．05）。测序结果显示，等位基因A和B分别对应于核苷酸A和G，在A等位基因中，有（AG）二核苷酸的插入。关联分析表明，在大白猪群中，AA、AB和BB基因型个体的初生重差异显著（P〈0．05），AA和AB基因型个体的21、28和70日龄体重以及从出生～21日龄、21～28日龄、28～70日龄的日增重差异不显著（P〉0．1）。

五指山猪IGF2基因5'调控区单核苷酸多态性分析

利用PCR产物直接测序法,对五指山猪、滇南小耳猪、香猪、梅山猪和大白猪共60个样本的IGF2基因5'调控区部分片段的单核苷酸多态性进行了研究。找到13个SNP,分别是:C5872T、C5888T、A5976G、C6010T、T6029A、C6037T、C6043T、C6063T、C6112T、C6164T、G13520A、G13563A和G13669A。T6029A为T←→A碱基颠换,A5976G、G13520A、G13563A和G13669A为A←→G转换,其他均为C←→T转换。针对13个SNP位点得到23种组合基因型。统计各位点等位基因和基因型以及各组合基因型在总群体与各品种内的分布频率,发现3个小型猪在A5976G、C6164T和G13669A位点上的优势等位基因均分别为G、T和A,而梅山猪和大白猪的优势等位基因均分别为A、C和G;H19型为3个小型猪的特征组合基因型,而另两个猪品种为H15型。同时对123头五指山猪IGF2基因C5888T位点进行了PCR-RFLP分析,研究表明该位点C为优势等位基因(0.8536),CC为优势基因型(0.7235)。卡方检验表明该位点处于Hardy-Weinberg平衡状态。这些结果可为五指山猪等小型猪的生长发育规律、矮小机制等方面的研究提供遗传学依据。

犏牛及其亲本IGF2基因mRNA表达水平、DNA甲基化状态差异分析

黄牛与牦牛远缘杂交一代犏牛表现出很强的杂种优势,但其雄性不育使得杂种优势的利用受到了极大限制.为了从表观遗传学角度研究这一生殖隔离现象的生理机制,通过Real-timePCR检测了犏牛及其亲本睾丸组织中IGF2基因mRNA表达水平,并用亚硫酸氢钠测序法检测了血液和睾丸组织中IGF2基因第10外显子DMR区DNA甲基化状态.结果发现犏牛睾丸组织中IGF2基因mRNA表达水平最低,与亲本的表达水平差异极显著(P<0.01);牛(犏牛、黄牛和牦牛)血液和睾丸中IGF2基因的DNA甲基化程度均较高(90%以上),其中犏牛高于其亲本,但没有达到显著水平.实验结果说明IGF2基因mRNA表达水平与牛精子发生有关,可能在牛的精子发生过程中发挥重要作用,并可能与犏牛雄性不育有关;IGF2基因第10外显子DMR区的甲基化与IGF2基因在犏牛及其双亲睾丸中的表达差异无关,可能是其他的机制参与调节IGF2基因的表达.

猪IGF2基因的遗传多态性及其遗传效应分析

采用PCR-SSCP方法检测胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factor 2,IGF2)基因外显子7,8,9的多态性,并分析其对初生重、断奶重、6月龄重和6月龄背膘厚的遗传效应。根据猪IGF2基因的DNA序列(AY044828)设计3对引物,结果在Ex8引物对扩增的片段上发现了多态性,并对纯合子进行测序,发现exon8的53位存在C→T转换,且检测到3种基因型(AA、AB、BB)。统计结果表明,3种基因型在各品种中的分布不一致,长白猪与大白猪比较,莱芜猪与大薄莲猪比较,沂蒙黑猪和里岔黑猪比较差异不显著(P>0.05);其他猪种间基因型分布的差异均显著(P<0.01)。固定效应模型分析结果表明,初生重和6月龄背膘厚基因型间差异显著(P<0.05),而断奶重和6月龄重基因型间差异不显著(P>0.05)。最小二乘分析结果表明,BB基因型个体同AA和AB基因型个体比较初生重的差异显著(P<0.05),3种基因型在初生重的大小排列顺序为AB>AA>BB;AA基因型个体同AB和BB基因型个体比较6月龄背膘厚的差异显著(P<0.05),3种基因型在6月龄背膘厚的大小排列顺序为BB>AB>AA。因此,推测IGF2基因对个体的初生重和胴体瘦肉率存在一定的影响,将IGF2基因应用于猪育种过程中的标记辅助选择可以加快猪的育种进程。

鸡IGF2基因外显子1的多态性及其与生产性能的相关性

为研究胰岛素样生长因子2基因(IGF2)多态性及其对鸡生产性能的影响,采用DNA测序、PCR-单链构象多态性(PCR-SSCP)技术分析基因单核苷酸多态性,并对鸡的生产性能进行相关分析。结果可知:共发现2个SNPs位点,P1位点对4周龄鸡体质量具有显著影响(P<0.05)。研究结果初步表明:IGF2基因可能是影响鸡生长繁殖性状的1个主效基因或是与其存在紧密遗传连锁的1个标记。

IGF2基因表达调控及其遗传变异在动物生长发育中的研究进展

胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factor 2,IGF2)作为胰岛素类激素家族中重要成员之一,广泛参与机体众多生理代谢过程,在癌症发生、神经调节、糖代谢疾病、骨质疏松、肌肉发育和脂肪沉积等方面具有重要的作用,其功能行使主要通过与受体IGF1R和IGF2R结合或与胰岛素样生长因子结合蛋白IGFBPs和IGF2BPs竞争性结合发挥功能。鉴于IGF2基因在肌肉发育和脂肪沉积中的重要作用,发掘IGF2基因相关分子标记并解析其内在调控机理,在畜牧生产中具有重要的意义。研究发现,众多IGF2基因遗传变异与动物的生长发育之间存在显著相关关系,其可能通过影响IGF2基因印记、甲基化状态、转录因子结合或miRNA靶向结合型转录后调控等方式发挥作用。因此,文章综述了IGF2基因表达调控模式,包括IGF2与其受体的调控关系,基因印记与miRNA参与的表观遗传调控,转录因子对其的调节作用,遗传变异等方面的内容,以期为IGF2基因在动物生长发育调控相关研究中提供相应的借鉴,为分子育种提供有效线索。

郏县红牛IGF2基因多态性与生长性状关系研究

本研究利用PCR-SSCP技术首次对郏县红牛母牛IGF2基因多态性及其与生长性状关系进行了研究。结果表明:IGF2基因第2外显子表现多态性,存在AA、AB、BB三种不同基因型。其频率分别为0.235/0.480/0.285;A/B等位基因频率分别为0.474/0.526;该位点纯合度为0.501,杂合度为0.499,位点间有效等位基因数为1.996。该基因位点处于Hardy-Weinberg平衡状态(P<0.05)。通过对郏县红牛IGF2基因第2外显子位点不同基因型与样本体重及其它体尺指标的关联分析表明:不同基因型对胸围(P<0.01)和体重(P<0.05)有显著影响,AB基因型个体的胸围和体重明显大于AA和BB型个体。说明IGF2基因可以作为标记用于郏县红牛的肉用选育。

猪IGF2基因外显子4b的遗传多态性及其遗传效应

采用PCR-SSCP方法检测猪胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factor 2,IGF2)基因外显子4b的多态性,并分析其对初生重、断奶重、6月龄重和背膘厚的遗传效应。根据猪IGF2基因的DNA序列(AY044828)设计引物,在exon4b上发现了一个多态性位点,并对纯合子进行测序,发现13位C→A转换,且存在3种基因型(AA、AB、BB)。统计结果表明,3种基因型在各品种中的分布不一致,长白猪与大白猪比较,莱芜猪与大薄莲猪比较,沂蒙黑猪和里岔黑猪比较差异不显著(P>0.05);其他猪种间基因型分布的差异均显著(P<0.05)。固定效应模型分析结果表明,初生重,断奶重和背膘厚基因型间差异显著(P<0.05),而6月龄重基因型间差异不显著(P>0.05)。最小二乘分析结果表明,BB基因型个体同AA和AB、基因型个体比较初生重和断奶重的差异显著(P<0.05),3种基因型在初生重和断奶重的大小排列顺序为AA>AB>BB;AA基因型个体同AB和BB基因型个体比较背膘厚的差异显著(P<0.05),3种基因型在背膘厚的大小排列顺序为BB>AB>AA。因此,推测IGF2基因对个体的生长速度和胴体瘦肉率存在一定的影响,将IGF2基因应用于猪育种过程中的标记辅助选择可以加快猪的育种进程。

猪IGF2基因多态性研究

该研究分析了猪胰岛素样生长因子2(IGF2)基因内含子3的3 072位点在大白、长白、杜洛克3个品种中的多态性,并分析不同基因型与100 kg体重日龄和背膘厚的关系。结果表明,在3个品种中均存在A、G基因型,且A基因型为优势基因型。3个品种中A基因型个体背膘厚显著低于G基因型个体(P<0.05),而不同基因型间100 kg体重日龄无显著差异。结果提示IGF2可作为脂肪沉积的候选基因应用于标记辅助选择。

牛IGF2基因多态性与大别山牛生长性状的相关性分析

[目的]分析IGF2基因多态性位点与大别山牛体尺性状的相关性。[方法]利用PCR和测序技术检测大别山牛群体中IGF2基因的多态性,利用SPSS 23.0软件分析其与体尺性状的相关性。[结果]在大别山牛群体中,IGF2基因第一内含子共检测到3个SNPs位点(g.22218G>A、g.22421C>T和g.22448G>T),3个SNPs位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05),且均属于中度多态(0.25<PIC<0.50);相关性分析结果显示g.22218 G>A位点与大别山牛群体体斜长、胸围显著相关(P<0.05),与腹围极显著相关(P<0.01);g.22421C>T位点与大别山牛群体的体高和腰角宽显著相关(P<0.05),与腹围极显著相关(P<0.01);g.22448G>T位点与大别山牛群体的胸围显著相关(P<0.05),与腹围和腰角宽极显著相关(P<0.01)。[结论]IGF2基因第一内含子的g.22218 G>A、g.22421C>T和g.22448G>T位点多态性与大别山牛群体部分生长性状具有显著或极显著的相关性。

海南黑山羊IGF2基因SNPs检测与生长性状的关联性分析

以IGF2基因作为影响海南黑山羊生长性状的候选基因,采用直接测序和SnaPshot分型方法检测基因是否存在单核苷酸多态性,探讨不同基因型与海南黑山羊生长性状之间的相关性。结果只在IGF2基因第一外显子115 bp处检测到一个SNP多态性位点,突变位点G→A转换,属于同义突变,没有导致氨基酸改变。突变位点有效等位基因数(Ne)为1.166,观测杂合度(Ho)为0.135,期望杂合度(He)0.142,平均多态信息含量(PIC)为0.132,多态位点有三种基因型GG、GA、AA,GG基因型89个,GA基因型14个,AA基因型1个,基因型与与体长,体高,体重的关联性分析显示差异不显著。

中华鳖IGF2基因SNP标记与生长性状的关联分析

采用四引物扩增受阻突变体系PCR法对中华鳖的2个SNP位点进行验证,并统计其基因型频率。采用方差分析法分析2个SNP位点与中华鳖6个生长性状(体质量、背甲长、背甲宽、腹甲长、体高和裙边宽度)的差异。结果显示,只有A–1609G位点上的体高和裙边宽度有显著差异;这2个SNP位点的不同基因型共组成6种双倍型(去掉频率小于3%的双倍型D1、D6和D9),ANOVA分析结果表明这6种双倍型的6个生长性状间均存在显著差异,D4双倍型6个生长性状的均值最大,属于生长优势双倍型。筛选到的IGF2基因上的2个SNP位点具有用作中华鳖生长性状分子标记辅助育种的潜力。

碱基编辑器介导的猪IGF2基因高效定点突变

本研究旨在利用碱基编辑器在巴马猪胎儿成纤维细胞(porcine fetal fibroblast cells,PFFs)中对生长性状相关基因胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factor 2,IGF2)进行高效、精确的定点编辑。通过PCR扩增和测序对巴马猪和大白猪的IGF2基因序列进行鉴定,构建靶向巴马猪的sgRNA-IGF2表达载体,进而通过细胞转染、混合细胞编辑效率检测、单克隆细胞筛选及基因型鉴定等技术手段研究不同碱基编辑器对猪IGF2基因靶点的编辑效率及突变类型。结果显示,巴马猪和大白猪IGF2基因第3内含子存在第3072 bp处的单核苷酸多态性(SNP)位点,设计靶向巴马猪IGF2基因的单链寡核苷酸序列。单链寡核苷酸经退火后与BsaⅠ线性化的pGL3-U6-sgRNA质粒进行重组连接,构建sgRNA-IGF2表达质粒,重组质粒测序结果表明,sgRNA序列已经精确连入U6启动子和sgRNA骨架之间。将rA1-BE3、hA3A-BE3、hA3A-BE3-Y130F和hA3A-eBE-Y130F 4种胞嘧啶碱基编辑器分别与sgRNA-IGF2表达质粒共转染至猪胎儿成纤维细胞中,对混合细胞编辑效率进行检测结果表明,对于IGF2基因靶点,hA3A-BE3系列碱基编辑器C到T的编辑效率显著高于rA1-BE3(P<0.05)。流式分选、单克隆细胞培养及鉴定结果表明,虽然有71.43%的hA3A-BE3单克隆细胞已被编辑,但有42.86%的细胞存在插入和缺失(indels);hA3A-BE3-Y130F和hA3A-eBE-Y130F的编辑效率(56.86%和40.38%)虽低于hA3A-BE3(71.43%),但是indels的效率也较低(31.37%和21.15%)。测序结果分析表明,利用碱基编辑器高效筛选到IGF2基因靶点纯合点突变的单克隆细胞。碱基编辑器作为新的基因编辑工具,可以对猪基因组中与经济性状关联的SNP位点进行高效、精确的基因修饰,为加速猪经济性状的遗传改良提供理论与实践基础。

IGF2基因第2外显子多态性与牛生长性状相关性分析

【目的】探究IGF2第2外显子多态位点与秦川牛、西门塔尔牛、安格斯牛及新疆褐牛4种品种牛群体的多态性及与生长性状的相关性,为肉牛遗传改良提供依据。【方法】以秦川牛等4个肉牛品种共91头为研究对象,利用PCR-RFLPs技术分析IGF2基因第2外显子多态性,并将IGF2的基因型与生长性状进行相关分析。【结果】IGF2基因第2外显子多态性在不同牛品种中均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05),且均属于中度多态(0.25<PIC<0.50)。IGF2基因第2外显子多态性与不同牛品种生长指标关联分析表明:秦川牛AA、AB基因型个体体重、体高、管围及尻宽显著优于安格斯牛、西门塔尔牛及新疆褐牛BB型个体(P<0.05);AA、AB型个体秦川牛和安格斯牛胸围显著优于西门塔尔牛及新疆褐牛(P<0.05);而腰角宽和胸深在各品种间差异不显著(P>0.05)。IGF2基因第2外显子多态性与不同月龄秦川牛生长性能相关性分析表明,AA、AB型个体12月龄体斜长显著高于BB型(P<0.05),其他月龄无显著差异(P>0.05);12、18月龄AA、AB型个体胸围显著优于BB型个体(P<0.05),其余各项指标基因型间差异不显著(P>0.05);在所有检测品种中,A为优势等位基因。【结论】研究表明IGF2基因第2外显子多态性与生长性能具有显著相关性,可作为肉牛生长性状辅助选择的标记之一,为优良肉牛早期选择提供参考依据。