本文關(guān)鍵詞：基于多重關(guān)聯(lián)分析鑒定豬生長(zhǎng)性狀相關(guān)基因及其功能驗(yàn)證　出處：《中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：家豬是人類最早馴化的家養(yǎng)動(dòng)物之一,也是人類肉食的主要提供者。豬生長(zhǎng)性狀是由多基因控制的復(fù)雜性狀,采用常規(guī)遺傳手段難以精準(zhǔn)鑒定其主效基因;而基于高密度SNP芯片的全基因組關(guān)聯(lián)分析技術(shù)(GWAS)為復(fù)雜性狀候選基因鑒定以及致因突變的解析提供了有效的技術(shù)手段。基于上述原因,本研究設(shè)計(jì)了基于高密度SNP芯片的GWAS分析策略鑒定豬生長(zhǎng)性狀顯著關(guān)聯(lián)的SNPs,并進(jìn)一步分析了其歸屬基因的遺傳特性和功能。論文主要完成了以下三方面的研究?jī)?nèi)容:(1)基于高密度SNP芯片的杜洛克公豬群體生長(zhǎng)性狀全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)基于796頭杜洛克公豬群體,利用GWAS鑒定與生長(zhǎng)性狀(D100、FCR和ADG)相關(guān)的SNP,研究共鑒定出11個(gè)基因組水平顯著和162染色體水平顯著的SNPs�；陲@著SNPs臨近基因的功能富集,共挖掘出14個(gè)候選基因。其中,D100性狀有6個(gè)(WT1、FBX03、DOCK7、PPP3CA、GPAT3 和 NKX6-1);FCR 性狀有 7 個(gè)(M4P2、TBX15、IVL、ARL15、CPS1、VWC2L、和V4V3);ADG性狀有1個(gè)基因(COL27A1)。功能分析表明大部分候選基因都富集到肌肉、脂肪、骨骼和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育及能量吸收和代謝相關(guān)的通路。此外,顯著SNPs構(gòu)成的單倍型block也定位在生長(zhǎng)性狀相關(guān)的QTL區(qū)間內(nèi),并進(jìn)一步縮小范圍,其中10號(hào)染色體的block較原有QTL區(qū)間縮小了～60Mb。(2)候選基因GPAT3對(duì)豬生長(zhǎng)性狀遺傳效應(yīng)分析(post-GWAS)上述GWAS分析發(fā)現(xiàn)GPAT3基因上游的SNP ASGA0040372與生長(zhǎng)性狀顯著相關(guān)。在此基礎(chǔ)上,本研究基于克隆和RACE技術(shù)獲得豬GPAT3完整轉(zhuǎn)錄本,包括14個(gè)完整的外顯子和3種可變剪接體。在另一 289頭杜洛克公豬群內(nèi),對(duì)獲得的5個(gè)SNP(含ASGA0040372)與生長(zhǎng)性狀的關(guān)聯(lián)水平進(jìn)行檢驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)子區(qū)附近的3個(gè)SNPs(包括ASGA0040372)與ADG和D100表現(xiàn)出較高的關(guān)聯(lián)水平。進(jìn)一步的啟動(dòng)子活性分析發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)子區(qū)活性從高到低依次是-950/-500、-500/-229、-1262/-950 和-1420/-950,且 ASGA0040372 顯著影響 GP4T3 啟動(dòng)子的活性。綜上所述,GPAT3基因與豬生長(zhǎng)速度顯著相關(guān),且ASGA0040372顯著影響豬GPAT3的啟動(dòng)子活性。(3)AL15基因負(fù)調(diào)控豬飼料轉(zhuǎn)化效率(post-GWAS)本研究首次克隆分析了豬ARL15基因完整的mRNA遺傳結(jié)構(gòu),并在杜洛克群體中鑒定到8個(gè)SNPs(其中4個(gè)為新獲得的SNPs)。關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)SNP單標(biāo)記和單倍型均與FCR性狀顯著關(guān)聯(lián)(p0.01)。為了進(jìn)一步挖掘ARL15基因的功能,本研究建立了慢病毒介導(dǎo)ARL15過(guò)表達(dá)3T3-L1細(xì)胞模型,同時(shí)結(jié)合轉(zhuǎn)錄測(cè)序數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn):ARL15基因可以顯著上調(diào)脂聯(lián)素基因(Adipoq)的表達(dá)和分泌,證實(shí)了Adipo的上調(diào)表達(dá)不依賴于PPARg信號(hào)通路。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)高劑量ARL15基因可以上調(diào)能量代謝通路相關(guān)基因(PPARg、AP2、GLUT4、DGAT2、Acly、Acaca等)的表達(dá)�；谏鲜鲅芯拷Y(jié)果及Adipoq的功能,推斷ARL15通過(guò)上調(diào)Adipoq表達(dá)增加機(jī)體能量消耗,進(jìn)而降低飼料轉(zhuǎn)化效率以影響豬的生長(zhǎng)。綜上所述,本研究采用全基因組關(guān)聯(lián)分析技術(shù)鑒定了與生長(zhǎng)性狀相關(guān)的SNP和候選基因,并采用重復(fù)關(guān)聯(lián)分析和細(xì)胞模型對(duì)GPAT3和ARL15基因功能進(jìn)行了闡述,充分驗(yàn)證了 GWAS的研究結(jié)果。
[Abstract]:In this paper , we designed a high - density SNP chip - based GWAS analysis strategy to identify SNPs with significant correlation with growth traits ( D100 , FCR and ADG ) . In this study , we found that three SNPs ( including ASGA0040372 ) in the vicinity of the promoter region were highly correlated with the growth traits of pigs .

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S828

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 Y Da;家養(yǎng)動(dòng)物復(fù)雜性狀基因定位的統(tǒng)計(jì)分析和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(英文)[J];遺傳學(xué)報(bào);2003年12期

2 沈偉,李蘭,耿社民,潘慶杰;畜禽經(jīng)濟(jì)性狀主效基因與QTLs的研究進(jìn)展[J];黃牛雜志;2001年06期

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本文編號(hào)：1373242