本文關鍵詞：秦川牛PSMC基因家族遺傳變異、可變剪切及啟動子區(qū)甲基化研究

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【摘要】：秦川牛是我國優(yōu)良的地方黃牛品種,隨著秦川牛肉牛改良計劃的實施,如何結合現(xiàn)代分子生物學及傳統(tǒng)育種技術,進一步提高秦川肉牛的生長性狀、屠宰性狀、繁殖性狀已逐步成為研究工作的重點。體尺和胴體性狀對于秦川肉牛而言是重要的經(jīng)濟指標,也是受到多個基因控制的數(shù)量性狀。本研究選擇秦川牛作為研究對象,以PSMC基因家族的6個基因作為候選基因,利用DNA池測序、PCR-SSCP、PCR-RFLP、CRS-PCR等SNP檢測技術以及RT-PCR、實時定量PCR(QPCR)、重亞硫酸鹽測序PCR(BSP)、基因TA克隆等現(xiàn)在分子生物學實驗技術,進行了包括秦川牛PSMC基因家族遺傳變異檢測及其與體尺和胴體性狀關聯(lián)分析、可變剪切的驗證、mRNA表達水平與啟動子區(qū)甲基化相關性三個方面的研究。取得的主要結果如下:1.秦川牛PSMC基因家族遺傳變異檢測及其與體尺和胴體性狀關聯(lián)分析研究在秦川牛PSMC基因家族中5個基因檢測到15個突變,驗證了8個SNPs位點,分別位于為PSMC1基因外顯子9(PSMC1-C69T),PSMC2基因內含子6、內含子8(PSMC2-A131G和PSMC2-C265G),PSMC3基因外顯子1、內含子10與12,分別命名為PSMC3-A218、PSMC3-T4363C和PSMC3-G4649A,其中PSMC3-A218為錯義突變(絲氨酸/甘氨酸);PSMC4基因外顯子5(PSMC4-C106G)以及PSMC5基因內含子4,命名為PSMC5-G369T。關聯(lián)分析結果顯示,PSMC1-C69T、PSMC4-C106G位點多態(tài)性與體斜長、腰角寬顯著相關(P0.01或P0.05),位點PSMC2-C265G、PSMC3-A218多態(tài)性與屠宰重及胴體重顯著相關(P0.05);在PSMC3-T4363C位點上,不同基因型與體長及腰角寬指標顯著相關(P0.05),PSMC3-G4649A位點與體高指標顯著相關(P0.05),而PSMC3-A218、PSMC5-G369T位點上不同基因型間在6個體尺和胴體性狀指標上差異不顯著(P0.05)。2.秦川牛PSMC5基因中可變剪切的驗證研究于秦川牛PSMC5基因中鑒定出一種新的可變剪接體AS2,為外顯子跳躍類型的可變剪切,缺失共128個氨基酸。發(fā)現(xiàn)該剪接體僅在成年牛的脾、腹肌、背最長肌、腹脂、前腿脂與幼年牛的腹肌、前腿脂、背脂等組織中存在,提示我們該剪接體可能在這些組織中發(fā)揮作用。3.秦川牛PSMC基因家族mRNA不同組織間表達量研究檢測了秦川成年牛PSMC家族6個基因在15個組織中的表達量,其中PSMC1基因在后腿脂肪中大量表達,PSMC2基因在腹脂及后腿脂中表達量較高,PSMC3基因在肺部及4個肌肉組織中表達量較高,PSMC4基因在腹肌和前腿肌中大量表達,PSMC5基因也在4個肌肉組織于腹脂中大量表達,PSMC6基因在脾臟、腹肌、腹脂中表達量較高。檢測了秦川幼牛PSMC2基因在腹肌、前腿肌、背最長肌、腹脂、前腿脂、背脂中的表達量,發(fā)現(xiàn)PSMC2基因在腹肌、腹脂、前腿肌上的表達量分別占前三位,而在前腿脂中表達量最低。4.PSMC2基因啟動子區(qū)甲基化相關研究篩查了秦川牛成年牛及幼牛背最長肌、背脂中PSMC2基因啟動子區(qū)域中的DNA甲基化水平,發(fā)現(xiàn)成年牛組的甲基化水平較高(P0.05),而PSMC2的表達量在成年牛組中較低,幼年牛組的甲基化程度低,而PSMC2基因的表達量較高(P0.05),DNA甲基化與mRNA表達水平間存在負相關趨勢,但未達到統(tǒng)計學顯著水平(P0.05)。以上結果表明,在PSMC基因家族中能夠篩選出具有育種價值的分子遺傳標記、驗證到了不同的可變剪接體,并檢測出在不同時期不同組織中PSMC家族基因的DNA甲基化水平,為分子標記輔助育種工作提供了參考,可以為秦川肉牛的選育和改良提供科學理論依據(jù),同時也拓展了對PSMC家族基因的認識與了解,對闡明秦川牛生長發(fā)育相關性狀的遺傳和表達調控的分子機理具有重要意義。
【關鍵詞】：秦川牛 PSMC SNPs 可變剪切 基因表達 DNA甲基化
【學位授予單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S823
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 文獻綜述11-27
• 1.1 秦川牛簡介11
• 1.2 SNP11-15
• 1.2.1 SNP簡介11-12
• 1.2.2 SNP在家畜遺傳育種中的應用12-13
• 1.2.3 本研究中檢測SNP的方法13-15
• 1.3 可變剪切15-17
• 1.3.1 可變剪切簡介15-16
• 1.3.2 可變剪切在遺傳育種中的作用16
• 1.3.3 可變剪切的研究方法16-17
• 1.4 DNA甲基化17-19
• 1.4.1 DNA甲基化簡介17-18
• 1.4.2 DNA甲基化在遺傳育種中作用18-19
• 1.4.3 甲基化檢測方法19
• 1.5 PSMC基因家族研究進展19-25
• 1.6 研究目的及意義25-27
• 試驗研究27-66
• 第二章 秦川牛PSMC基因家族的遺傳變異相關研究27-48
• 2.1 材料與方法27-33
• 2.1.1 試驗材料27-28
• 2.1.2 試驗方法28-32
• 2.1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析32-33
• 2.2 結果與分析33-46
• 2.2.1 PSMC家族基因的遺傳變異檢測33-38
• 2.2.2 PSMC基因家族的群體遺傳參數(shù)分析38-40
• 2.2.3 兩個候選基因SNPs的連鎖不平衡及單倍型分析40-41
• 2.2.4 五個候選基因的SNPs與體尺及胴體性狀的關聯(lián)分析41-45
• 2.2.5 PSMC2與PSMC3基因SNPs組合基因型與體尺和胴體性狀的關聯(lián)分析45-46
• 2.3 討論46-47
• 2.3.1 PSMC家族基因的遺傳變異46
• 2.3.2 PSMC家族基因多態(tài)性對秦川牛體尺、胴體性狀的影響46-47
• 2.4 小結47-48
• 第三章 秦川牛PSMC基因家族的可變剪切相關研究48-55
• 3.1 材料與方法48-50
• 3.1.1 試驗材料48-49
• 3.1.2 試驗方法49-50
• 3.2 結果與分析50-53
• 3.2.1 秦川牛PSMC5基因可變剪切體的克隆與鑒定50-53
• 3.3 討論53-54
• 3.3.1 可變剪切在生物進化中的重要性53-54
• 3.3.2 可變剪切在牛育種中的重要性54
• 3.4 小結54-55
• 第四章 秦川牛PMSC基因家族mRNA表達與甲基化的相關研究55-66
• 4.1 材料與方法55-60
• 4.1.1 試驗材料55-56
• 4.1.2 方法56-59
• 4.1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析59-60
• 4.2 結果與分析60-64
• 4.2.1 PSMC家族基因實時定量結果60-63
• 4.2.2 重亞硫酸鹽轉化后PCR及測序結果63-64
• 4.3 討論64-65
• 4.3.1 DNA甲基化在生物體中的重要性64-65
• 4.3.2 DNA甲基化在牛育種中的重要性65
• 4.4 小結65-66
• 第五章 結論與創(chuàng)新點66-67
• 5.1 結論66
• 5.2 創(chuàng)新點66-67
• 參考文獻67-75
• 附錄75-83
• 縮略詞83-84
• 致謝84-85
• 作者簡介85

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