本文關(guān)鍵詞：豬耳面積性狀全基因組關(guān)聯(lián)分析及主效基因探索，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在豬種中,耳的大小和形態(tài)極具多樣性,在豬的品種標(biāo)準(zhǔn)中十分重要。在豬種鑒別上,尤其對(duì)于中國(guó)地方豬種來(lái)說(shuō),耳性狀被視為一個(gè)重要的構(gòu)造特征。此外,豬可以作為動(dòng)物模型為研究人類先天性小耳畸形提供幫助。在之前的報(bào)道中,把影響豬耳面積性狀的數(shù)量性狀基因座(QTL)主要定位在5號(hào)染色體(SSC5)和7號(hào)染色體(SSC7)上。最近,位于7號(hào)染色體QTL區(qū)間內(nèi)PPARD基因上的一個(gè)錯(cuò)義突變G32E被認(rèn)為是豬耳面積性狀的因果突變位點(diǎn)。然而,由于QTL的區(qū)間范圍大,5號(hào)染色體上的主效基因尚未被鑒定出來(lái)。本研究通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)方法篩選影響豬耳面積性狀的主要候選基因,并且對(duì)關(guān)鍵候選基因進(jìn)行初步分析,以鑒定主效基因和因果突變位點(diǎn)。本研究利用大耳的中國(guó)地方豬種民豬和西方商品豬種大白豬構(gòu)建了一個(gè)雜交群體來(lái)探索豬耳面積多樣性的遺傳基礎(chǔ)。通過(guò)GWAS檢測(cè)與豬耳面積性狀顯著關(guān)聯(lián)的SNPs,在SSC5上一個(gè)10.78Mb(30.14-40.92 Mb)的區(qū)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)了35個(gè)顯著SNPs;此后,結(jié)合連鎖不平衡分析和共享單體型分析,獲得了一個(gè)3.07Mb大小的縮小區(qū)間;最后,通過(guò)使用選擇性清除分析最終確定了一個(gè)約450 Kb的判別區(qū)域,包含了兩個(gè)已注釋的基因LEMD3和WIF1。功能分析表明,這兩個(gè)基因都具有豬耳面積性狀的生物學(xué)候選基因特征,在育種規(guī)劃中具有潛在應(yīng)用性;這兩個(gè)基因也可以在進(jìn)一步研究人類小耳畸形的機(jī)制中作為新的參考。為了確定SSC5上影響豬耳面積性狀的主效基因和因果突變位點(diǎn),本研究對(duì)主要候選基因WIF1、LEMD3和HMGA2進(jìn)行了初步的研究。由于數(shù)據(jù)庫(kù)中缺乏完整的m RNA序列,本研究首先通過(guò)RACE方法克隆了豬WIF1、LEMD3和HMGA2的c DNA全長(zhǎng)序列,長(zhǎng)度分別為2338bp、4843bp和2998bp。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)這三個(gè)基因,通過(guò)外顯子區(qū)和啟動(dòng)子區(qū)的序列擴(kuò)增與比對(duì)在不同豬種中共篩選到23個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)(WIF1基因11個(gè),LEMD3基因3個(gè),HMGA2基因9個(gè))。針對(duì)這些SNP位點(diǎn)分別在F2資源群體和北京黑豬群體中進(jìn)行與耳面積性狀的關(guān)聯(lián)分析,發(fā)現(xiàn)在兩個(gè)群體中都與耳面積顯著關(guān)聯(lián)的SNPs共有13個(gè),位于基因WIF1和LEMD3(WIF1基因10個(gè),LEMD3基因3個(gè)),其余SNPs在北京黑豬群體中未檢測(cè)到突變。組織表達(dá)譜分析發(fā)現(xiàn)WIF1基因在耳軟骨組織中表達(dá)量極高;使用耳面積表型差異巨大的二花臉豬和大白豬進(jìn)行耳軟骨組織中的m RNA和蛋白表達(dá)差異分析,發(fā)現(xiàn)只有WIF1在m RNA和蛋白水平上在兩個(gè)豬種耳軟骨組織中表達(dá)差異顯著,分別達(dá)到了顯著(P0.05)和極顯著(P0.01)的水平。因此,WIF1基因更有可能是影響豬耳面積性狀的主效基因,其功能機(jī)制有待進(jìn)一步的驗(yàn)證。本研究通過(guò)GWAS在SSC5上定位了影響豬耳面積性狀的顯著區(qū)間,進(jìn)一步精細(xì)定位發(fā)現(xiàn)WIF1和LEMD3可作為主效候選基因,不但對(duì)GWAS后主效基因探索研究有著重要的理論意義,也為豬種質(zhì)資源鑒定提供了分子輔助,同時(shí)也為人類和其他動(dòng)物的外耳大小多樣性的分子調(diào)控機(jī)理提供模型和參考借鑒。
【關(guān)鍵詞】：豬 全基因組關(guān)聯(lián)分析 耳面積 主效基因
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S828
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 英文縮略表17-18
• 第一章 引言18-28
• 1.1 動(dòng)物外耳性狀的遺傳學(xué)研究18-22
• 1.1.1 耳的基本結(jié)構(gòu)18-19
• 1.1.2 外耳的形成與發(fā)育19
• 1.1.3 影響外耳性狀的候選基因19-20
• 1.1.4 外耳性狀的QTL定位研究進(jìn)展20-22
• 1.2 全基因組關(guān)聯(lián)分析22-27
• 1.2.1 GWAS統(tǒng)計(jì)分析原理23
• 1.2.2 GWAS的樣本量大小23
• 1.2.3 GWAS試驗(yàn)設(shè)計(jì)類型23-24
• 1.2.4 GWAS的性狀選擇24
• 1.2.5 GWAS的局限性24
• 1.2.6 GWAS在動(dòng)物遺傳育種中的應(yīng)用24-25
• 1.2.7 豬 60K全基因組SNP芯片25-27
• 1.3 本研究目的及意義27-28
• 第二章 豬耳面積性狀GWAS研究28-44
• 2.1 試驗(yàn)材料28-31
• 2.1.1 試驗(yàn)動(dòng)物28-29
• 2.1.2 試驗(yàn)樣品與數(shù)據(jù)采集29
• 2.1.3 主要儀器與試劑29-31
• 2.2 試驗(yàn)方法31-36
• 2.2.1 耳面積的測(cè)量與計(jì)算31-32
• 2.2.2 基因組DNA的提取和檢測(cè)32-33
• 2.2.3 SNP基因型判定33-34
• 2.2.4 基因型數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制34
• 2.2.5 數(shù)據(jù)分析34-36
• 2.3 全基因組關(guān)聯(lián)分析結(jié)果36-41
• 2.3.1 質(zhì)量控制36-37
• 2.3.2 豬耳面積性狀描述性統(tǒng)計(jì)分析37
• 2.3.3 全基因組關(guān)聯(lián)分析37-41
• 2.4 討論41-43
• 2.4.1 試驗(yàn)群體41
• 2.4.2 GWAS41-42
• 2.4.3 GWAS結(jié)果討論42-43
• 2.5 本章小結(jié)43-44
• 第三章 豬耳面積性狀主效候選基因篩選44-60
• 3.1 試驗(yàn)材料44
• 3.1.1 試驗(yàn)動(dòng)物44
• 3.1.2 儀器與試劑44
• 3.2 試驗(yàn)方法44-52
• 3.2.1 祖代共享單倍型分析與連鎖不平衡分析44-45
• 3.2.2 選擇性清除分析45-52
• 3.3 試驗(yàn)結(jié)果52-57
• 3.3.1 連鎖不平衡分析和共享單倍型分析把顯著區(qū)間縮小至 3.07Mb52-56
• 3.3.2 選擇性清除分析把顯著區(qū)間縮小至約 450Kb56-57
• 3.4 討論57-59
• 3.4.1 單倍型分析57
• 3.4.2 選擇性清除分析57-58
• 3.4.3 候選基因的篩選58-59
• 3.5 本章小結(jié)59-60
• 第四章 豬耳面積性狀候選基因分子克隆與功能驗(yàn)證60-107
• 4.1 試驗(yàn)材料.60-61
• 4.1.1 組織樣本的采集60
• 4.1.2 主要儀器與試劑60-61
• 4.2 試驗(yàn)方法61-71
• 4.2.1 WIF1、LEMD3、HMGA2 cDNA分子克隆61-67
• 4.2.2 WIF1、LEMD3、HMGA2及其蛋白序列分析67-68
• 4.2.3 WIF1、LEMD3、HMGA2基因多態(tài)位點(diǎn)鑒別68-69
• 4.2.4 多態(tài)位點(diǎn)群體關(guān)聯(lián)分析69
• 4.2.5 組織表達(dá)譜分析69-70
• 4.2.6 大白豬、二花臉豬耳軟骨中基因和蛋白表達(dá)差異分析70-71
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果71-101
• 4.3.1 RACE結(jié)果71-75
• 4.3.2 WIF1、LEMD3、HMGA2及其蛋白序列分析75-87
• 4.3.3 WIF1、LEMD3、HMGA2基因多態(tài)位點(diǎn)鑒別87-88
• 4.3.4 WIF1、LEMD3、HMGA2多態(tài)位點(diǎn)群體關(guān)聯(lián)分析88-97
• 4.3.5 組織表達(dá)譜分析97-98
• 4.3.6 耳軟骨中WIF1、LEMD3和HMGA2 mRNA和蛋白表達(dá)差異分析98-101
• 4.4 討論101-106
• 4.4.1 WIF1102-104
• 4.4.2 LEMD3104-105
• 4.4.3 HMGA2105-106
• 4.5 本章小結(jié)106-107
• 第五章 全文結(jié)論107-108
• 參考文獻(xiàn)108-119
• 附錄119-126
• 致謝126-127
• 作者簡(jiǎn)歷127

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 夏輝;李龍江;;Hox基因與腫瘤發(fā)生發(fā)展的研究進(jìn)展[J];國(guó)際口腔醫(yī)學(xué)雜志;2007年06期

2 朱軍,王艷萍,梁娟,周光萱;1988～1992年全國(guó)先天性無(wú)耳和小耳畸形發(fā)病率的抽樣調(diào)查[J];中華耳鼻咽喉科雜志;2000年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 李平華;豬5號(hào)染色體耳面積QTL精細(xì)定位及其因果基因的初步鑒別[D];江西農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

2 喬瑞敏;以家豬為模型解析先天性外耳發(fā)育畸形的遺傳機(jī)制[D];江西農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：豬耳面積性狀全基因組關(guān)聯(lián)分析及主效基因探索，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：384848