反刍动物POU1 F1基因多态性与经济性状关联研究进展

垂体特异性转录因子(pituitary specific transcription factor,POU1F1)在动物垂体前叶特异性表达,是参与机体细胞生长与发育调节的一类重要的转录因子,对垂体细胞基因转录起重要调节作用,从而显著影响家畜的生长、发育及繁殖等方面。本文从反刍动物POU1F1基因的结构特征与生物学特性、近年来对牛、山羊、绵羊等反刍动物POU1F1基因多态性的挖掘及其与经济性状关联的最新进展等几个方面进行总结,以期为反刍动物POU1F1基因研究提供研究思路和研究方向。

POU1 F1基因多态性与南方荷斯坦牛产奶量的相关性分析

采用PCR-RFLP技术研究了364头荷斯坦牛POU1 F1基因第二外显子的TaqⅠ酶切位点(e2-TaqⅠ)和第六外显子的HinfⅠ酶切位点(e6-HinfⅠ)多态性,并分析了两个位点多态性与泌乳量的关系。结果表明,实验群体中这两个多态位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态,e2-TaqⅠ位点等位基因G/A的频率为0.2706/0.7294,e6-HinfⅠ位点等位基因G/A频率为0.3228/0.6772。性状关联结果表明,两个位点的基因型与第一、二胎泌乳量相关性不明显。

POU1F1基因SNP位点与尼罗罗非鱼体质量和形态性状的相关性

【目的】研究POU1F1基因的单核苷酸多态性(SNP),评估多态性与尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)的体质量和形态性状的相关性,为罗非鱼以生长性状为目的的选育提供参考。【方法】利用PCR产物测序方法,从POU1F1中共筛查到28个多态性较高的位点,分析尼罗罗非鱼高要亲代群体的这些位点与其体质量及全长、体长、头长、体高、体宽等6个形态性状的相关性,并在尼罗罗非鱼高要子代群体和番禺群体中验证,将获得的体质量和形态相关位点进一步在尼罗罗非鱼海南群体中验证。【结果与结论】高要亲代群体和子代群体中,分别有6个位点[S3(A-400G)、S4(A-469T)、S5(I-539D)、S6(A-881G)、S7(A-888G)和S12(C-1365T)]和5个位点[S3、S5、S11(I-1358D)、S13(C-1511T)、S14(A-1539T)]与体质量、形态性状相关。POU1F1基因11个SNP位点中,未发现与番禺群体体质量和形态性状相关联的位点。POU1F1基因6个SNP位点与海南雌雄群体关联分析表明,S4位点与海南雌性群体体质量相关,S3和S5位点与雄性群体体质量相关。双倍型与各群体体质量、各形态性状关联分析表明,在高要亲代群体中获得体宽相关双倍型2个;在高要子代群体、番禺群体及海南雄性群体中未获得与生长性状相关双倍型;在海南雌性群体中获得与体质量相关的双倍型1个。

边鸡PRLR基因和POU1F1基因多态性与其产蛋性状的关联分析

为探究边鸡催乳素受体(PRLR)基因和垂体特异性转录因子(POU1F1)基因的单核苷酸多态性(Single NucleotidePolymorphisms,SNPs)与产蛋性状的相关性,为边鸡的高产性状选育提供新的分子标记,应用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术(MALDI-TOF-MS)对158只边鸡的13个SNPs进行基因分型,用Excel进行Hardy-Weinberg群体遗传平衡检验,用SPSS26.0进行关联分析。结果显示,边鸡PRLR基因7个SNPs都处于中度多态(0.25<PIC<0.50),其中S1、S2、S3处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05);边鸡POU1F1基因除了S4处于低度多态(PIC<0.25),其余5个SNPs均处于中度多态(0.25<PIC<0.50),6个SNPs均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。相关性分析结果显示PRLR基因S4~S6位点杂合基因型个体的开产日龄显著或极显著高于纯合基因型个体;S7位点GA基因型个体的开产蛋重显著高于GG和AA基因型个体,GG和AA基因型个体的300日龄蛋数极显著高于GA基因型个体;POU1F1基因S5位点的AA基因型和AT基因型个体的300日龄蛋数显著高于TT基因型个体。由此可知,PRLR基因S4~S7位点和POU1F1基因S5位点可能成为边鸡开产日龄和产蛋数标记辅助选择的遗传标记。

秦川牛及其杂种牛POU1F1基因多态与生长性能相关性

本研究首次利用PCR-RFLP技术研究相同季节4月(±10d)龄纯种秦川牛(QQ)及杂种牛秦安(AQ)、秦德(DQ)、秦利(LQ)4个群体164个个体POU1F1基因多态性及其与体重、体尺等生长性状指标之间的相关性。结果表明,QQ及AQ、DQ、LQ群体POU1F1-HinfI基因座的451bp的PCR产物被限制性酶HinfI消化后表现多态性,它们的等位基因A/B频率分别为:0.232/0.768、0.333/0.667、0.178/0.822和0.181/0.819,且均处于Hardy-Weinberg平衡状态。同时,4个群体POU1F1基因座不同基因型与体重、体尺等生长性状指标相关分析的结果表明,4个群体内AB、BB基因型个体在胸围、十字部高指标上显著高于群体AA型个体(P<0.05),即BB、AB>AA(P<0.05),可作为秦川牛体尺指标(胸围、十字部高)候选基因之一。但在体长指标上均无显著差异(P>0.05),所以不宜作为体长指标候选基因。初步认为BB基因型为优势基因型,相应地B为优势等位基因,对选择有正向效应。

MC4R、POU1F1基因对京海黄鸡生长性能的遗传效应

以MC4R和POU1F1基因为候选基因,采用PCR-SSCP和DNA测序技术检测两个候选基因在京海黄鸡群体中的单核苷酸多态性(SNPs),同时对候选基因与京海黄鸡生长性能的相关性进行了研究。结果表明,MC4R基因编码区第662bp位置有G→C碱基的点突变,在京海黄鸡中检测到AA、AB、BB3种基因型,A等位基因频率为0.929,B等位基因频率为0.071;在POU1F1基因exon3在序列的第5231bp位置有一个A→T碱基的点突变,检测到CC、CD、DD3种基因型,C等位基因频率为0.500,D等位基因频率为0.500。采用GLM模型分析基因型对生长性能的遗传效应,结果表明,MC4R基因AA基因型个体的4、8、12周龄体重显著地高于BB型个体(P<0.05),16周龄体重差异极显著(P<0.01);POU1F1基因CD基因型个体体重极显著高于CC型和DD型(P<0.01)。因此推测MC4R和POU1F1基因可能是影响鸡生长性状的主效基因或与主效基因紧密连锁的标记基因,能够在分子标记辅助选择中用于对鸡生长性状的遗传改良。

PRL和POU1F1基因及基因聚合对白耳鸡产蛋数的效应分析

以PRL和POU1F1为影响鸡产蛋数的候选基因,采用PCR-SSCP方法检测白耳鸡PRL基因调控区和POU1F1基因外显子3区域的单核苷酸多态性,并分析PRL、POU1F1基因多态位点和两基因聚合基因型与72周龄产蛋数的关联。结果表明:PRL调控区的插入/缺失基因型AA型和POU1F1基因exon3的突变(A5331T)基因型CC型与72周龄产蛋数显著相关(P<0.05),AA、CC型对产蛋数的加性效应分别为3.65和3.57。聚合基因型AACC型个体72周龄产蛋数(除AACD型外)与对照组比较差异显著(P<0.05)。两基因间的互作效应并不显著(P>0.05)。

秦川牛和中国荷斯坦牛POU1F1基因多态性研究

采用PCR-RFLP技术研究了秦川牛(QQ)和中国荷斯坦牛(HC)共计218头个体POU1F1基因的多态性。结果表明:秦川牛及中国荷斯坦牛群体POU1F1-HinfⅠ基因座的451 bp的PCR产物经限制性酶HinfⅠ消化后表现多态,其等位基因A／B频率分别为0．232／0．768、0．132／0．868;两个群体AA、AB和BB 3种基因型的频率分别为0．030／0．403／0．567、0．007／0．251／0．742。在该基因座秦川牛群体处于Hardy-Weinberg平衡状态,中国荷斯坦牛群体处于不平衡状态。它们在该基因座的杂合度、有效等位基因数、Shannon信息熵、多态信息含量分别为0．356／1．553／0．541／0．292、0．229／1．297／0．390／0．203;秦川牛群体的位点杂合度、有效等位基因数、Shannon信息熵、多态信息含量均大于中国荷斯坦牛群体。

POU1F1基因的遗传变异对南阳牛生长发育性状的影响(英文)

利用PCR-RFLP技术首次研究了南阳牛群体100个个体POU1F1基因多态性及其与体重、体尺等生长性状指标之间的相关性。结果表明,南阳牛群体POU1F1基因座的451 bp的PCR产物被限制性酶HinfⅠ消化后表现多态性,它们的等位基因A／B频率为:0．465／0．535,且处于Hardy-Weinberg平衡状态。同时,南阳牛群体POU1F1-HinfⅠ基因座不同基因型与体重、体尺等生长性状指标相关分析的结果表明:南阳牛群体内BB与AB基因型个体在初生重、断奶前平均日增重、六月龄体重、体斜长和胸围以及十二月龄的体重、体高、体斜长和胸围指标上有显著差异,且BB>AB(P<0．05);群体内BB型个体在十二月龄体重指标上显著高于群体的AA型个体,即BB>AA(P<0．05),在其他各年龄段的各项体重和体尺指标上同样呈现出B等位基因高于A等位基因的一种趋势。初步认为BB基因型为优势基因型,相应地B为优势等位基因,对选择有正向效应,提示POU1F1基因的B等位基因可能与高生长发育性状有关。

中国荷斯坦牛POU1F1基因与PRL基因的多态性及其聚合效应对产奶性状的影响

文章采用DNA测序、PCR-RFLP和CRS-PCR技术对979头中国荷斯坦牛POU1F1基因与PRL基因进行研究,发现了3个新SNPs,分别是POU1F1基因第二外显子G1178C、PRL基因5侧翼区A906G和A1134G。采用SAS统计软件GLM程序,利用最小二乘法拟合线性模型,分析基因多态性与产奶性状的关系。结果表明:POU1F1基因1178位点GC基因型在产奶量、乳蛋白量、乳脂量方面均为优良基因型。PRL基因5侧翼区906位点AG基因型在产奶量方面为优良基因型,1134位点不同基因型产奶性状差异不显著。对PRL基因5侧翼区的906位点和POU1F1基因的1178位点进行基因互作分析,结果在乳脂率、乳蛋白率、产奶量、乳蛋白量和乳脂量方面各基因型组合之间均未观察到显著差异,说明基因聚合效应并不是单基因效应的简单相加,基因聚合效应在分子育种中具有更重要的意义。

鸡GH和POU1F1基因多态性及基因聚合对产蛋数的影响

以GH和POU1F1作为影响鸡繁殖性状的候选基因,采用PCR-SSCP方法,检测白耳鸡GH外显子4和POU1F1外显子3区域的单核苷酸多态性,并利用最小二乘法分析GH、POU1F1单基因型和两基因聚合基因型与72周龄产蛋数的关联.结果表明,GH基因exon4(C2338G\C2341T)的突变和POU1F1基因exon3的突变(A5331T)基因型CC与白耳鸡的72周龄产蛋数显著相关(P<0.05),基因型AA、CC对产蛋数的加性效应分别为3.80和3.57.聚合基因型AACC个体72周龄产蛋数(除基因型ABCC外)与对照组差异显著(P<0.05).两基因间的互作效应不显著(P>0.05).扩繁F1代聚合基因型AACC个体72周龄产蛋数与前一世代相当.

猪POU1F1第一内含子单核苷酸多态性和生长性状相关性研究

【目的】寻找猪POU1F1多态位点和基因表达量之间可能存在的相关性。【方法】以大白猪(英系)和中畜黑猪为试验材料,对POU1F1基因第一内含子多态性进行PCR-SSCP检测分析,同时提取垂体总RNA,对POU1F1、GH、PRL、TSH-β的mRNA进行实时定量荧光PCR检测。【结果】发现一个位于第一内含子1515位点的突变和猪屠宰前日增重相关系数为R=-0.6(P<0.05),且该位点的替换和屠宰前GH的表达量存在显著相关(R=0.483,P<0.05);【结论】T→C的替换将导致GH的mRNA表达量升高,在生长性状上表现为屠宰前日增重降低。

猪POU1F1基因启动子区多态分析及其与生长性状的关联

【目的】获得猪POU1F1基因启动子区的多态信息,揭示其在不同品种中的分布特点,阐明其与生长性状的关联性。【方法】采用PCR克隆、DNA测序和PCR-RFLP技术进行POU1F1基因启动子区多态分析,利用一般线形模型分析其与生长性状的关联性。【结果】在POU1F1基因1.5 kb的启动子区域内发现5个多态位点;其中,5 bp短片段插入或缺失突变的A等位基因频率在引入品种猪中最高,在培育品种中中等,在中国地方品种最低。一般线形模型分析表明,该多态位点与猪的生长性状存在显著相关。多重比较分析发现,AA基因型个体的体高、体长、胸围和体重显著高于AB和BB基因型个体(P<0.05),而AB和BB基因型个体的体高、胸围和体重差异不显著(P>0.05),但AB基因型个体的体长显著高于BB基因型个体(P<0.05)。【结论】5 bp短片段插入或缺失突变的A等位基因是生长性状的优势等位基因,是生长性状可能的分子标记。

藏鸡FSHβ、POU1F1和FSHR的基因多态性及其与产蛋性能的关系

目的:通过研究藏鸡FSHβ、POU1F1和FSHR的基因多态性及其与产蛋性能的关系,在分子水平上分析其产蛋性能低下的原因,目的是筛选出高产基因型以帮助选育高产藏鸡,为保护纯种藏鸡、促进规模化养殖提供理论依据和指导.方法:以高产蛋量鸡品种罗曼鸡为对照,选择禽类繁殖调控轴上的促卵泡激素β亚基(FSHβ)、垂体特异性转录因子1(POU1F1)和促卵泡激素受体(FSHR)三个基因,克隆、分析这三个基因部分编码区(CDS区)单核苷酸序列多态性(SNP)及其与藏鸡产蛋量的相关性.结果:1.藏鸡与罗曼鸡FSHβ基因第2外显子和第3外显子种内、种间均不具有多态性,表现为单一基因型.2.POU1F1基因exon3,exon4和exon6在藏鸡和罗曼鸡种间存在SNP位点,具有各自独特的基因型.exon3上藏鸡为AA基因型,罗曼鸡为AB基因型;exon4上藏鸡为CC基因型,罗曼鸡为CD基因型;exon6上藏鸡为TT基因型,罗曼鸡为TW基因型.而该基因第5外显子序列在两物种的种内和种间均未表现出多态性.3.FSHR基因exon1和exon4在藏鸡和罗曼鸡种间存在SNP位点.exon1上藏鸡为EE基因型,罗曼鸡为EF基因型;exon4上藏鸡表现为3种基因型(GH,GI,HI),而在罗曼鸡上仅具有一种基因型(GH),且罗曼鸡的基因型与藏鸡种群内的一种相同.结论:1.FSHβ基因不具有多态性,与产蛋量间的关系有待进一步研究.2.POU1F1基因exon3,exon4和exon6具有多态性.此3个片段的核苷酸突变位点的等位基因频率和基因型频率在两个种群间呈极显著性差异(P<0.01),这6个SNP与藏鸡产蛋量具有显著相关性.3.FSHR基因的exon1和exon4具有多态性.此2个片段的核苷酸突变位点的等位基因频率和基因型频率在两个种群间呈极显著性差异(P<0.01),该基因的SNP与产蛋量具有显著相关性.

奶山羊POU1F1基因CDs区的克隆、分析及原核表达

【目的】克隆奶山羊垂体特异性转录因子POU1F1基因CDs区,并对其进行生物信息学分析和原核表达。【方法】采集关中奶山羊垂体组织,提取其总RNA,根据绵羊POU1F1基因序列,利用反转录RT-PCR克隆POU1F1基因CDs区,对其进行生物信息学分析,并构建原核表达载体pET-32a-POU1F1,在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中进行表达。【结果】关中奶山羊POU1F1基因(GenBank登陆号:FJ547813)开放读码框由876个碱基组成,编码291个氨基酸,基中包含1个POU-specific结构域(从第124～198个氨基酸)和1个Homeobox结构域(从第214～276个氨基酸);奶山羊POU1F1基因CDs区核苷酸序列与绵羊(NM_001009350)、牛(NM_174579)、人(NM_000306)和小鼠(NM_008849)的同源性分别为98%,97%,91%和86%,其氨基酸序列与绵羊、牛、人和小鼠的同源性分别为98%,98%,96%和92%;成功构建了重组质粒pET-32a-POU1F1的原核表达系统,并在体外条件下诱导表达出融合蛋白His-POU1F1。【结论】POU1F1基因编码的功能氨基酸在奶山羊、绵羊、牛、人和小鼠上高度保守,推测奶山羊POU1F1基因与其他物种的POU1F1基因具有相似的功能。

新疆褐牛POU1F1基因多态性分析及早期生长曲线比较

垂体特异性转录因子1（（Pituitary Specific Transcription Factor 1,POU1F1）基因是POU基因家族的成员之一,对哺乳动物生长发育、新陈代谢起主要的调控作用。采集116份新疆褐牛血样,利用PCR-RFLP技术检测POU1F1基因第6外显子的多态性,分析不同基因型与生长性状的相关性。结果表明,新疆褐牛的POUIFI基因第6外显子HinfI位点有多态性,新疆褐牛群体在该位点上处于Hardy-Weinberg平衡状态,等位基因A/B的频率分别为0.375/0.625。3种不同基因型间个体出生体质量及1-5月龄体质量的差异不显著（P〉0.05）,而BB基因型6月龄体质量与AA基因型差异显著（P〈0.05）。应用Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy 3种非线性生长模型对新疆褐牛POU1F1基因3种基因型个体进行生长曲线拟合,所选生长曲线模型均可以较好地预测机体的生长发育情况,拟合优度（R2）均大于0.995。AA、AB、BB基因型3种生长曲线比较,BB基因型具有极限体质量大,生长速率快,拐点体质量及生长拐点月龄大等特点。

中国荷斯坦牛POU1F1基因第6外显子多态性与产奶性能相关研究

牛POU1F1蛋白对牛乳腺发育有重要作用。哺乳动物上已有很多关于POU1F1基因的研究,但未见该基因对中国荷斯坦牛产奶性能影响的相关报道。作者采用PCR-RFLP技术对182头中国荷斯坦牛POU1F1基因第6外显子的A/G变异进行分析,得到AA、AG和GG基因型频率分别为0.434、0.451和0.115。2χ检验后显示,样本群体符合哈迪-温伯格平衡状态。利用POPgene32软件进行分析表明,该位点多态信息含量属于中度多态。应用SAS 8.1软件的GLM程序进行POU1F1多态性与产奶性状(包括90 d和305 d产奶量、乳脂率、乳蛋白率)关联分析,结果显示GG基因型牛与AA和AG型牛相比,有更高的乳蛋白率(P<0.05);而该位点对乳脂率和产奶量影响不显著(P>0.05)。因此,POU1F1基因的SNP初步可以作为影响中国荷斯坦牛乳蛋白率的实践依据。

京海黄鸡POU1F1基因多态性及其与生长性能的遗传效应分析

采用PCR-SSCP和DNA测序技术检测POU1F1基因在京海黄鸡中的单核苷酸多态性(SNPs),并对不同基因型与京海黄鸡生长性能的相关性进行了分析。结果表明:在POU1F1基因第三外显子第5231bp位置有A→T碱基的点突变,在京海黄鸡群体中检测到AA、AB、BB3种基因型,A等位基因的频率为0.500,B等位基因的频率为0.500。基因型与生长性能的关联分析得知:POU1F1基因不同基因型显著影响京海黄鸡各周龄体重,AB型显著高于AA型和BB型(P<0.01)。因此,推测POU1F1基因可能是影响鸡生长性状的主效基因或与主效基因紧密连锁的标记基因,并且能够在分子标记辅助选择中用于对鸡生长性状的遗传改良和固定。

猪POU1F1基因第三内含子Msp Ⅰ酶切片段多态特征的研究

采用PCR-RFLPs技术,以Msp I为内切酶,检测猪POU1F1基因中片段为2.1 kb的第三内含子中的多态位点:1.68 kb(C等位基因)和0.85/0.83 kb(D等位基因),分析各多态位点在长白猪、杜洛克猪、小梅山猪、香猪、姜曲海猪5个品种群中的分布,并通过X2检验比较这5个猪种间的基因型差异。X2适合性检验结果表明:Msp I酶切突变位点的3种基因型在5个品种中分布差异均极显著(P<0.01)。中国地方品种小梅山猪、姜曲海猪等位基因C的比例很高,中国地方品种香猪等位基因C的比例则比较高,国外品种长白猪、杜洛克猪等位基因C的比例很低。

POU1F1基因多态性与藏羊生长性状的关联性分析

【目的】探讨POU1F1基因的多态性与藏羊生长性状之间的关联性,寻找与藏羊生长性状相关的分子标记。【方法】利用DNA测序方法检测藏羊POU1F1基因的多态位点并对其进行基因分型,分析单一多态位点不同基因型及双倍型与藏羊生长性状的关联性。【结果】在POU1F1基因第4内含子上检测出1个多态位点g.14205G>A,在第5内含子上检测出2个多态位点g.15223G>A和g.15286A>G。关联性分析表明,g.14205G>A位点上AA基因型的体质量和体长分别极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)高于GG和AG基因型;g.15223G>A位点上GG基因型的体质量显著高于GA基因型(P<0.05),极显著高于AA基因型(P<0.01);g.15286A>G位点AA基因型体质量极显著高于GG基因型(P<0.01),体高显著高于GG基因型(P<0.05)。单倍型Hap7(-GGA-)的发生频率最高,达到42.40%,其次为单倍型Hap5(-GAA-)和单倍型Hap3(-AGA-),发生频率分别为21.50%和14.70%。此外,POU1F1的r2值均小于0.33,说明这3个多态位点之间不存在强的连锁性。通过合并基因型发现,双倍型H7H7(GGA-GGA)的各个生长性状表现最优。【结论】POU1F1基因的3个SNP位点可用于藏羊生长性状的选育。