我国不同品种黑羽鸡MC1R基因多态性研究

为了研究我国地方黑羽鸡品种MC1R基因的多态性,采用PCR的方法扩增了我国7个黑羽鸡品种(狼山鸡、寿光鸡、东乡绿壳蛋鸡、盐津乌骨鸡、余干乌骨鸡、鸿光黑鸡和新杨黑鸡)的MC1R基因,并对不同品种鸡MC1R基因序列的多态性进行生物信息学分析。结果显示:7个品种MC1R基因编码区全长均为945 bp,共编码315个氨基酸。7个品种210条序列,总计发现10个多态位点,位于编码区的有9个,其中有7个导致编码氨基酸发生变化,共界定了14种单倍型,定义为Hap1—Hap14,其中东乡绿蛋鸡和寿光鸡有2种单倍型,其他品种单倍型数都在2个以上。系统发育树分化为两个分支,分支I仅包含新杨黑鸡,分支II包含其他6个黑羽鸡品种。我国黑羽鸡MC1R基因表现出丰富的多态性,中国本土黑羽鸡品种和国外血缘黑羽品种存在MC1R基因多态位点上存在差别。该研究结果为我国黑羽地方鸡遗传资源的种质保护、品种选育和鉴定工作提供了参考。

武定乌骨鸡MC1R基因多态性与黑色素沉积的关联研究

旨在探究武定鸡乌骨品系和非乌骨品系黑素皮质素受体1(MC1R)基因多态性与黑色素沉积的相关性,以期为后期利用分子遗传学技术选育乌度更深的武定鸡提供理论参考。试验通过测定300日龄武定鸡乌骨品系和非乌骨品系的血浆真黑色素、褐黑色素和碱溶性黑色素含量,分析了MC1R基因外显子的多态位点(SNPs)与黑色素的关系,并检测组织中MC1R基因表达差异。结果发现:武定鸡乌骨品系血浆中3种黑色素指标均高于非乌骨品系。在MC1R外显子区域检测到4个突变位点(T133C、T244C、G460A和C833A),除武定鸡非乌骨品系C833A位点偏离Hardy-Weinberg平衡以外,其余位点均未偏离;武定鸡非乌骨品系G460A位点呈低度多态,其余突变位点均呈中度多态,其中T244C位点CC基因型和G460A位点AA基因型的真黑色素和碱溶性黑色素含量均高于其他基因型,属于优势基因型。此外,武定鸡乌骨品系各组织中MC1R基因表达量均显著高于非乌骨品系,且各组织间的表达趋势为皮肤>肾脏>肝脏>心脏>肌胃>脾脏>腿肌>胸肌。本试验结果表明,MC1R基因T244C位点和G460A位点突变可能会对武定鸡的乌质性状产生影响,推测这2个位点是影响武定鸡乌骨品系和武定鸡非乌骨品系乌度差异的原因之一。

MC1R基因多态性与杜黑猪毛色关系研究

黑色素皮质素受体1(MC1R)基因是调控哺乳动物毛色的一个关键基因。为了解杜洛克和枣庄黑盖猪杂交组合(简称杜黑猪)中MC1R基因多态性与毛色表型的关系,本研究以390头杜黑猪F_(2)代个体和18头枣庄纯种黑盖猪为研究对象,对F_(2)代群体进行毛色表型类型分组,利用液相芯片捕获测序技术鉴定MC1R基因中影响毛色的10个SNP位点的基因型。结果表明,杜黑猪F_(2)代群体出现了毛色分离,其中,75.13%的个体为全黑色,13.08%的个体为棕红色,其余11.79%的个体呈现混杂色,包括黑红条纹、棕色偏黄、棕色偏白等。测定的5个多态SNP位点中,E^(D1)等位基因3个SNP位点(rs45435031、rs45434630、rs45434629)的突变纯合型(GG、GG、TT)个体表现为黑红条纹,野生纯合型(AA、AA、CC)个体表现为棕红色,杂合基因型(GA、GA、TC)个体大部分(80.83%)表现为黑色,少部分(19.17%)为黑色红纹、棕色偏黄和棕色偏白。e等位基因2个SNP位点(rs45435032、rs321432333)的突变纯合基因型(AA、TT)个体全部为棕红色,野生纯合基因型(GG、CC)个体全部为黑色毛色,杂合基因型(GA、TC,AA、TC,GA、TT)大部分(80.99%)为黑色毛色,少部分个体(19.01%)毛色为黑红条纹、棕色偏黄和棕色偏白。HaploView单倍型分析表明5个SNP高度连锁,位于1个单倍型块内。本研究结果表明,杜黑猪毛色黑色对棕红色为不完全显性,利用MC1R基因的5个SNP标记进行毛色分子标记辅助选择可快速剔除隐性棕红色等位基因,使杜黑猪新品种的毛色迅速固定为全黑色,以加速新品种培育进程。

羊驼MC1R基因克隆及其在不同毛色个体中表达水平研究

为了获取羊驼MC1R基因序列,探索MC1R基因表达水平与羊驼毛色之间的相关性,根据GenBank已发表序列(EU1358800)设计1对引物,以羊驼皮肤总RNA为模板,采用RT-PCR技术扩增并成功获得了中华白色羊驼MC1R基因cDNA序列,长度为1081 bp,编码317个氨基酸,与已发表序列进行对比,同源性为99%,发现7处突变。根据所克隆序列设计引物,采用实时荧光定量PCR技术(QRT-PCR),分析MC1R基因在白色和棕色羊驼皮肤中的基因表达量,并对结果进行统计分析。结果表明:经过内参基因校正后,棕色羊驼皮肤中MC1R基因的相对表达量是白色羊驼相对表达量的4.32倍(P<0.01)。MC1R基因表达量的差异与羊驼毛色表型之间可能存在一定的相关性。

犬MC1R基因T105A基因座多态性及与毛色性状相关性的研究

为了检测犬MC1R基因T105A基因座的多态性,并分析该多态性与犬毛色表型的相关性,抽取111只外科手术学实验用杂种犬血液并提取DNA,记录毛色表型。采用PCR RFLP技术,对MC1R基因T105A基因座进行基因多态性分析,并对该基因座DNA进行克隆测序;用二元变量相关分析的统计学方法分析基因座多态性与毛色性状之间的相关性。经PCR RFLP分析结果表明,T105A基因座序列具有多态性,表现为A、B二个等位基因和AA、AB及BB3种基因型。A、B等位基因频率分别为72.97%和27.03%,基因杂合度(H)为0.39。基因型AA频率为55.86%,BB为9.91%,AB为34.23%。对T105A多态性片段DNA克隆测序后发现,MC1R基因在编码第105位氨基酸的密码子第一个碱基存在由G到A的单碱基突变,该突变导致第105位氨基酸发生由丙氨酸向苏氨酸的改变。统计分析结果表明,MC1R基因T105A基因座的多态性与毛色性状不存在显著的相关性,这可能是由于外科手术学实验用犬是杂种犬,其遗传背景不同所致,尚须在纯种犬群体中进一步研究MC1R基因对毛色的影响。

半番鸭MC1R基因SNP位点的发现和PCR-RFLP多态性分析

为了检测半番鸭MC1R基因的多态性,并分析其多态性与半番鸭羽色性状的相关性,以羽色表型极端的黑白羽半番鸭为研究对象,首先采用克隆测序的方法寻找MC1R基因编码区的SNP突变位点,结果发现MC1R基因编码区存在7个SNP,其中同义突变A399G位点为限制性内酶切Hin61的识别位点。其次针对酶切位点,利用PCR-RFLP方法鉴定A399G位点的基因多态性,结果显示,白羽半番鸭存在AG和GG两种基因型,而黑羽半番鸭只表现出1种基因型AG。最后经卡方独立性检验分析,表明A399G位点的基因型与半番鸭羽色无显著相关(P>0.05),这可能与该突变位点未引起蛋白质相应部位的氨基酸发生改变有关。基因型GG是否为白羽半番鸭特有,尚需加大样本进一步分析验证。

MC1R基因在不同毛色太行山羊皮肤组织中的表达

本研究旨在研究太行山羊MC1R基因在不同毛色皮肤组织中的表达规律。运用RT-PCR方法从纯黑色太行山羊皮肤组织中扩增了MC1R基因的编码区序列,运用生物信息学方法分析了其编码蛋白的结构特点,利用实时荧光定量PCR技术,对4种不同毛色(纯黑、纯白、黄褐、黑斑白)各4只太行山羊,共计16个个体的皮肤组织进行mRNA表达研究。结果表明:MC1R基因CDS区长954 bp,编码317个氨基酸,其编码蛋白是G蛋白偶联受体家族的成员;同源性比对和进化树结果显示,与绵羊、家牛和水牛同源性较高;荧光定量结果显示,MC1 RmRNA在纯黑色个体皮肤组织中表达量最高,黄褐色次之。本研究结果为进一步研究该基因在毛色形成中的作用以及对纯黑色太行山羊的纯繁选育奠定基础。

半番鸭和北京鸭MC1R基因的克隆与序列分析

羽色是半番鸭一个重要的经济性状。黑素皮质素受体1(melanocortin receptor1,MC1R)基因是控制动物黑色素合成的重要基因。根据鸡、鹌鹑、雪雁、孔雀等MC1R基因同源序列的保守区设计1对引物,以半番鸭、北京鸭总DNA为模板,PCR扩增,克隆测序。结果,获得了2个长度为900bp的基因片段,并提交GenBank,登录号分别为EU877265和EU877264。经比对,发现北京鸭与半番鸭核苷酸序列存在8个变异位点,其中位于184bp(T/A)、229bp(G/A)、364bp(A/G)、385bp(G/A)处的变异导致了氨基酸序列分别在第62位(C/S)、77位(E/K)、122位(T/A)和129位(V/I)发生突变。为进一步研究半番鸭羽色MC1R基因单核苷酸多态性(SNP)奠定了基础;通过BLAST进行相似性搜索,结果表明,鸭与黑雁MC1R基因的核苷酸序列同源性最高为98.4%,与其他家禽的同源性也保持在92.8%～98.2%之间。可见禽类的MC1R基因编码区序列具有高度的保守性;系统进化分析表明,半番鸭、北京鸭与雪雁、黑雁、皇雁亲缘关系相近,从分子角度验证了它们在动物学分类上的地位。

MC1R基因在中国草金鱼中的遗传变异及其进化分析

鱼类的体色具有重要的观赏和经济价值,是重要的品种特征,属于高遗传力的质量性状,通常受单个基因或几个基因控制。MC1R基因在黑色素合成过程中起着重要的调控作用,因此可能参与鱼体色的形成。研究利用中国草金鱼为材料,对MC1R基因进行全长序列扩增、SNPs搜寻及其突变位点的功能与进化分析。结果在MC1R基因整个序列上只鉴定到1个突变位点,即Exon1 g.82 G>A,属于错义突变,该突变导致MC1R基因的第28个氨基酸发生改变(丙氨酸>苏氨酸)。进一步蛋白质结构预测和功能分析发现该突变导致MC1R蛋白形成了一个新的低复杂区。通过MC1R基因的分子进化树分析发现金鱼与鲫鱼、鲤鱼、斑马鱼等最先遗传分化出来,它们的遗传距离最近。MC1R基因的Exon 1 g.82 G>A突变位点是否在金鱼体色的形成中起着重要调控作用还有待进一步研究。

牦牛MC1R基因的克隆测序及其分析研究

以麦洼牦牛、斯布牦牛、天祝牦牛和九龙牦牛为研究对象,对黑色素皮质素受体1(Melanocortin receptorⅠ,MC1R)基因编码区进行了克隆测序及分析。结果表明,牦牛的MC1R基因编码区全长954 bp,编码317个氨基酸;4个牦牛品种间及与普通牛间在MC1R基因的编码区内共有13个碱基差异,无碱基的插入和缺失现象,编码蛋白共有9个氨基酸差异。MC1R蛋白为亲水性蛋白,无信号肽,有糖基化位点和7个跨膜区。系统进化分析显示,麦洼牦牛与斯布牦牛的MC1R基因相似性最近。本研究结果对今后开展MC1R基因与牦牛毛色性状的相关性分析以及牦牛的毛色遗传机理、基因定位、基因表达调控等研究具有重要的意义。

不同羽色鸽种MC1R基因的扩增与序列分析

黑素皮质素受体1(Melanocortin-1 Receptor,MC1R)是一种7跨膜结构G蛋白耦联受体,在鸟类羽色形成中起着重要作用。为探讨MC1R对太湖鸽特殊羽色形成的影响,本实验利用PCR和直接测序法对太湖鸽、乌鸽和白卡奴鸽MC1R基因编码区进行扩增,并对不同鸽种MC1R基因序列进行差异性分析。结果表明:鸽MC1R基因编码区全长942 bp,共编码313个氨基酸,存在7个跨膜结构;白卡奴鸽与乌鸽的MC1R基因编码区核酸序列基本一致,黑羽和棕羽太湖鸽的MC1R基因序列没有差异,而太湖鸽与其他2个鸽种分别于279bp(A>G)和520bp(G>A)处存在碱基差异,其中G520A造成了氨基酸(Ser174Gly)的改变,推测该位点突变与太湖鸽特殊羽色形成有关。

我国乌骨鸡品种MC1R基因多态性和品种鉴定研究

为探究我国黑肤色鸡品种MC1R基因多态性,采用PCR方法扩增了我国5个乌骨鸡品种(丝羽乌骨鸡、东乡绿壳蛋鸡、盐津乌骨鸡、余干乌骨鸡和竹丝鸡)以及白耳黄鸡(黄肤色)和崇仁麻鸡(白肤色)的MC1R基因,并对不同品种鸡MC1R基因序列的多态性进行生物信息学分析。结果显示:7个品种MC1R基因编码区全长均为945 bp,共编码315个氨基酸;7个品种210条序列,总计发现13个多态位点,位于编码区的有12个,其中有8个导致编码氨基酸发生变化;基于13个多态点共界定了19种单倍型,定义为Hap1~Hap19,其中只有东乡绿壳蛋鸡有2种单倍型,其他品种单倍型数都在2个以上;系统发育树分化为两个分支,分支Ⅰ仅包含白耳黄鸡,分支Ⅱ包含崇仁麻鸡和5个乌骨鸡品种。研究表明鸡MC1R基因表现出丰富的多态性,多态位点能够很好地区分黄和白/黑肤色的品种,白肤和乌骨鸡品种很难进行区分,结果为我国乌骨鸡遗传资源的保护、选育和鉴定工作提供了遗传背景信息。

大菱鲆MC1R基因克隆与序列分析

黑素皮质素受体1（melanocortin-1-receptor，MC1R）是黑色素形成调控中的一个关键因子。MC1R通过调节色素产生的数量和类型，决定皮肤表型。本研究根据鱼类的MC1R基因保守区的核苷酸序列设计引物，利用PCR技术扩增出大菱鲆MC1R基因部分片段，纯化后进行克隆测序。经生物软件拼接后，得到大菱鲆MCIR基因编码区951bp片段。序列分析表明：此片段与GenBank上公布的部分鱼类的MCIR基因序列同源性较高（97％～86％）。本试验结果为进一步研究该基因的结构与生物学功能奠定了基础。

杜洛克×陆川猪杂交F_1代MC1R基因型分析

为了解释杜洛克和陆川猪杂交F_1代毛色分离现象,以5窝黑毛全同胞杜陆仔猪及其母本为对照,利用PCR测序法对4窝毛色异常全同胞杜陆仔猪及其母本的MC1R基因型进行分析。结果表明,5窝黑毛全同胞杜陆仔猪MC1R基因型均为ED1/e,母本MC1R基因型均为ED1/ED1;4窝毛色异常全同胞杜陆仔猪中,黑毛杜陆猪MC1R基因型均为ED1/e,红毛杜陆猪MC1R基因型均为e/e,母本MC1R基因型均为ED1/e。由于纯种杜洛克MC1R基因型为e/e,纯种陆川猪MC1R基因型为ED1/ED1,理论上其杂交F_1代杜陆猪MC1R基因型应该为ED1/e,毛色表现为黑色。研究结果显示,产毛色分离仔猪的母本为杂合子,含有杜洛克血统,因此,杂合子母猪和杜洛克杂交产生MC1R基因型表现为纯种杜洛克所特有的e/e,子代表现为红毛,从分子水平揭示了杜陆猪毛色分离的原因。以MC1R基因为分子标记可以指导猪场快速淘汰杂合子陆川猪母本,迅速纯化基础群。

番鸭MC1R基因多态性与羽毛相关性分析

为探讨黑素皮质素受体1(melanocortin-1 receptor,简称MC1R)基因对番鸭羽色的影响,采用PCR和直接测序法对番鸭MC1R基因编码区进行多态性分析,比较不同羽色番鸭群体遗传参数和基因型分布卡方检验。结果表明:在番鸭MC1R基因编码区发现G274A、G279A、C485A突变,使第92处氨基酸由谷氨酸(E)变为赖氨酸(K),第162处的氨基酸由苏氨酸(T)变为天冬氨酸(N)。通过各个位点不同羽色番鸭群体基因型、等位基因频率的比较分析,同时结合不同群体间基因型分布卡方检测,发现在第279处的G-A突变中白羽番鸭仅有GG型,而其他3个携带大量黑羽的番鸭群体都以GA、AA型存在;同时全白番鸭与其他3个番鸭群体之间卡方值最大,推测此位点对番鸭的羽色影响较大。而从其他2个突变位点的数据分析推测,它们对番鸭的羽色几乎没有影响。研究结果为开展番鸭羽色研究和育种工作奠定了基础。

狐狸MC1R基因编码区c. 40A>C和c. 41C>T相邻变异研究

为了检测狐狸MC1R基因多态性及其与毛色表型的相关性,本研究采集两个狐属12种毛色共计163只狐狸的皮肤组织样,利用PCR扩增和产物直接测序的方法获得狐狸MC1R基因1 054bp长的核苷酸序列,并进行了SNPs筛查。用PopGen32和SHEsis软件对突变位点进行了群体遗传学分析,用PANTHER软件评估了突变对基因产生的功能影响,用SPSS二元变量相关统计方法分析了多态位点与毛色表型间的相关性。结果表明,狐狸MC1R基因编码区40(c.40A>C)和41位点(c.41C>T)存在2个相邻错义突变,导致其编码的第14位氨基酸发生了变异:当第40位点为A时,氨基酸由苏氨酸(Thr)转变为异亮氨酸(Ile);当第40位点为C时,氨基酸由脯氨酸(Pro)转变为亮氨酸(Leu)。北极狐属狐在41位点基因型全部为TT型,而狐属狐大部分个体均为CC型,不存在TT型,推测该位点可能是区分狐狸属间的一个重要功能位点。PANTHER预测获知第41位点突变导致的氨基酸替换(p.Pro14Leu)对MC1R功能有显著影响。SPSS二元变量相关分析结果表明,41位点多态性与狐狸毛色表型存在显著低度相关性,推测狐狸MC1R基因编码区第41位点可能是参与其毛色形成的一个相对重要功能位点。

山羊MC1R基因克隆、表达及其多态性研究

为研究黑色素皮质素受体1(MC1R)基因与山羊毛色形成的相关性,以苏淮山羊和波尔山羊为研究对象,克隆测序获得了山羊MC1R基因编码区全序列,实时定量荧光PCR(Real-Time PCR)检测其在苏淮山羊和波尔山羊耳组织中的表达水平,DNA池方法筛选其在山羊群体中的SNPs位点。结果发现,MC1R基因在苏淮山羊中全长954 bp,编码317个氨基酸残基。波尔山羊和苏淮山羊MC1R基因核苷酸和氨基酸序列一致性为99.79%和98.77%;系统进化分析发现,波尔山羊与苏淮山羊聚在一起后再与绵羊聚在一起。在苏淮山羊群体中发现183C/T和748T/G 2个突变位点,在波尔山羊群体中检测到701G/A突变。MC1R基因在波尔山羊耳组织中的表达水平高于苏淮山羊,但差异不显著。该研究显示MC1R基因可能在调控山羊毛色形成中发挥一定的作用。

四个牦牛品种MC1R基因部分序列的多态性研究

为探索4个牦牛品种MC1R基因多态性的相关信息,选取甘南牦牛、天祝白牦牛、青海高原牦牛、大通牦牛4个品种共408头个体为研究对象,采用PCR-SSCP方法分析牦牛MC1R基因部分序列的基因多态性。结果表明,与GenBank中牛MCIR基因序列(登录号:AF445641.1)比对发现,该扩增片段在3 891 bp处发生C→G的突变,在3 912 bp处发生T→C的突变,共发现CC、DD、EE、CD、CE和DE 6种基因型。4个牦牛品种中CD、CE和DE 3种基因型在青海高原牦牛和大通牦牛中占主要优势,这3种基因型频率总和在青海高原牦牛和大通牦牛群体中分别是0.778和0.781。DD和CD两基因型是甘南牦牛群里中的优势基因型,其基因型频率分别是0.351和0.328。天祝白牦牛中优势基因型是DD,其基因型频率是0.500。D等位基因是4个地方品种牦牛中的优势等位基因。4个地方品种在该基因座上都处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。青海高原牦牛和大通牦牛两个群体处于高度多态(PIC>0.5),甘南牦牛和天祝白牦牛处于中度多态(0.25<PIC<0.5)。

8个鸭群体MC1R基因A399G位点变异分析

为了检测鸭MC1R基因的多态性,并分析其多态性在家鸭、白番鸭、半番鸭各品种中的分布情况,以8个鸭品种/群体共769只鸭为研究对象,采用PCR产物直接测序的方法寻找MC1R基因编码区可能存在的SNP突变位点。结果发现,MC1R基因编码区399 bp处发生了A→G的碱基突变,经分析为限制性内切酶Hin61的识别位点。针对该酶切位点,利用PCR-RFLP方法鉴定A399G位点的基因多态性。结果显示:(1)该位点对羽色未造成影响。半番鸭中,该位点在黑羽半番鸭中表现一种基因型AG,在白羽半番鸭中虽存在AG和GG 2种基因型,但GG频率相当低,只有0.019,差异不显著(P>0.05);半番鸭母本中,该位点在羽色极端且亲缘关系相近的莆田黑鸭和小型白羽半番鸭母本中只呈现单一基因型GG。(2)该位点对品种产生极显著影响。该位点基因型在白番鸭、家鸭内均呈单态分布,其中白番鸭的基因型全为AA,而家鸭的基因型全为GG;该位点在半番鸭群体中呈低度多态,基因型AG占绝对优势(0.982),GG几乎为零(0.018)。经卡方独立性检验,MC1R基因A399G突变位点各基因型分布在家鸭、番鸭、半番鸭各品种中的分布差异极显著(P<0.01),这从本质上有效鉴定和区分家鸭、白番鸭和半番鸭三类鸭群体,并为番鸭保种提供了新的方法。

牛MC1R基因——新的SNP

本实验克隆测序了中国荷斯坦牛、鲁西黄牛和渤海黑牛三个品种的MC1R基因。运用Blastn工具对本实验得到的序列及所有发表的牛MC1R基因序列进行比对分析,发现牛MC1R基因编码区725bp处存在一新的单核苷酸多态性(SNP)。基于此SNP我们对现发表的所有牛MC1R基因做了总结。