【摘要】：動(dòng)物分子育種、現(xiàn)代分子遺傳學(xué)和DNA分析理論及技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,使得在DNA水平上直接進(jìn)行基因分型、實(shí)現(xiàn)早期選種選育的可能性大為增加,極大程度地提高了選種的準(zhǔn)確性。InDel(插入/缺失)標(biāo)記具有簡易的分型系統(tǒng)、較高的穩(wěn)定性、較好的多態(tài)性,廣泛地在動(dòng)植物分子育種、群體遺傳學(xué)分析等方面應(yīng)用。TGF-β信號(hào)通路在調(diào)控細(xì)胞的增殖分化、胚胎發(fā)育、骨骼形成等方面具有非常重要的作用,而LTBP1、THBS1、SMAD4、PITX2等基因是TGF-β信號(hào)通路中的重要成員。LTBP1可與TGF-β相結(jié)合,而THBS1可與LTBP1相結(jié)合,SMAD4則是TGF-β通路中重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子,PITX2是SMAD4下游的重要效應(yīng)分子。本研究以同羊(166只)、湖羊(201只)、小尾寒羊(195只)和蘭州大尾羊(69只)等4個(gè)品種綿羊(631只)為研究對(duì)象,探究TGF-β信號(hào)通路中的4個(gè)基因(LTBP1、THBS1、SMAD4、PITX2)以及鄰近信號(hào)通路LHX3的插入/缺失變異對(duì)綿羊的體斜長、體重等生長性狀的影響;旨在比較四種綿羊群體在生長性狀上的差異,并闡明LTBP1、THBS1、SMAD4、PITX2等基因與綿羊生長性狀的相關(guān)性,為綿羊分子育種提供數(shù)據(jù)支持。研究結(jié)果表明:1.對(duì)于LTBP1基因的3個(gè)InDel位點(diǎn),共發(fā)現(xiàn)9種單倍型,多態(tài)性較豐富。InDel-1(rs1089171651)的DD基因型蘭州大尾羊母羊的體斜長和十字部高顯著高于ID基因型(P0.05);InDel-2(rs1085487085)的ID基因型蘭州大尾羊母羊十字部高和胸圍極顯著高于DD基因型(P0.01),而II基因型小尾寒羊公羊胸圍極顯著低于ID基因型和DD基因型(P0.01);InDel-3(rs1086780404)的ID基因型小尾寒羊體斜長顯著高于DD基因型(P0.05),而ID基因型蘭州大尾羊母羊胸圍和十字部高顯著高于II基因型(P0.05)。2.對(duì)于THBS1基因的2個(gè)位點(diǎn),發(fā)現(xiàn)了4種單倍型,多態(tài)性較豐富。在THBS1基因InDel-1位點(diǎn)(rs1092852024),II基因型湖羊體重極顯著高于DD基因型(P0.01),而ID基因型小尾寒羊體斜長極顯著高于II基因型(P0.01);THBS1基因InDel-2位點(diǎn)(rs1094397979),蘭州大尾羊公羊ID基因型胸圍極顯著高于II基因型和DD基因型(P0.01)。3.對(duì)于SMAD4基因的InDel位點(diǎn)(rs595529487),鑒定出3種基因型,在4個(gè)綿羊品種中的多態(tài)性較豐富。DD基因型蘭州大尾羊公羊體重和十字部高顯著高于ID基因型(P0.05),而II基因型蘭州大尾羊母羊胸寬和湖羊管圍顯著高于DD基因型(P0.05)。4.LHX4基因中沒有發(fā)現(xiàn)多態(tài)性,在LHX3基因中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)29 bp的InDel(NC_019460 g.3107494-3107522),在4個(gè)綿羊品種中的多態(tài)性較豐富。DD基因型同羊體斜長和胸寬顯著高于ID基因型(P0.05),II基因型小尾寒羊母羊體斜長顯著高于ID基因型(P0.05),小尾寒羊公羊ID基因型胸寬顯著高于II基因型(P0.05)。5.PITX2基因中發(fā)現(xiàn)2個(gè)InDel位點(diǎn)(NC_019463:g.14890658-1489066和NC_019463:g.14885723-14885734),所有個(gè)體中都沒有發(fā)現(xiàn)DD型,屬于低多態(tài)性,在湖羊,同羊和小尾寒羊中發(fā)現(xiàn)了4種單倍型,蘭州大尾羊中僅有2種單倍型。PITX2基因InDel-1位點(diǎn)ID基因型同羊母羊胸寬和小尾寒羊母羊胸深極顯著高于II基因型(P0.01);PITX2基因InDel-2位點(diǎn)ID基因型同羊母羊體斜長和湖羊母羊胸圍顯著高于II基因型(P0.05)。對(duì)TGF-β通路中的5個(gè)關(guān)鍵基因InDel研究表明,LTBP1、THBS1、SMAD4、LHX3、PITX2等5個(gè)基因的9個(gè)位點(diǎn)具有較豐富的InDel多樣性,可以在綿羊分子育種中作為蘭州大尾羊胸圍和十字部高、小尾寒羊胸圍和體斜長、湖羊體重和胸圍以及同羊體斜長和胸寬等生長性狀的候選DNA標(biāo)記位點(diǎn)。
【圖文】：

1.1.3 TGF-β 信號(hào)通路與其他信號(hào)通路的關(guān)系機(jī)體穩(wěn)態(tài)是由許多調(diào)節(jié)因子和多條通路相互作用來維持的。TGF-β 信號(hào)通路與其他信號(hào)途徑存在著廣泛的交流。表皮生長因子（epidermal growth facot, EGF）、脂多糖、腫瘤壞死因子（TNF）、白細(xì)胞介素-1β （IL-1β）等均可誘導(dǎo) Smad7 產(chǎn)生，，與 TGF-β 信號(hào)通路交聯(lián)（Liu 等，2016）。TGF-β1/Smads 信號(hào)傳導(dǎo)還與酶受體介導(dǎo)的下游信號(hào)途徑之間存在交流，絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase, MAPK）系統(tǒng)對(duì)R-Smads 有雙重調(diào)節(jié)作用，既可以釋放 TGF-β1/Smads 信號(hào)的生物學(xué)效應(yīng)，也可以阻止R-Smads 的核內(nèi)聚積（Meng-Si 等，2016）。此外，TGF-β 信號(hào)還可與 Wnt 信號(hào)、P38等相互作用，這種通路間的“串話交流”縱橫交錯(cuò)，共同構(gòu)成了復(fù)雜的調(diào)節(jié)體系，不僅有效地調(diào)節(jié)了 TGF-β 信號(hào)通路的正常運(yùn)行，還賦予 TGF-β 復(fù)雜多樣的生物學(xué)效應(yīng)(張勇等，2009)。

β/Smads 信號(hào)通路是由細(xì)胞外配體、細(xì)胞表面特異受體及細(xì)胞內(nèi) Smads 信號(hào)傳同組成的，它們之間會(huì)形成緊密聯(lián)系的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，最終將細(xì)胞外信號(hào)傳導(dǎo)進(jìn)入并調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄，引發(fā)生物學(xué)效應(yīng)；一旦轉(zhuǎn)位至細(xì)胞核，TGF-β 信號(hào)的存在不再影響 SMAD4 靶基因表達(dá)的調(diào)節(jié)；在細(xì)胞核中，SMAD4 通過識(shí)別和結(jié)合因上的 5'-AGAC-3'序列的 DNA 序列（即 SBE（Smad 結(jié)合元件，SBE））來因的轉(zhuǎn)錄，其中“GAC”序列用于 Smad 蛋白，SBE。最重要的組合是圍繞“GA影響 SMADs-SBE 的結(jié)合效率，SMADs 寡聚體的核易位作為 TGF-β 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)速步驟”（Xu 等，2012）。SMAD4 核易位可以直接誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，并可能在控殖中發(fā)揮重要作用，目前，SMAD4 誘導(dǎo)凋亡的機(jī)制尚不明確，其誘導(dǎo)細(xì)胞凋于 p53 和 Rb 蛋白。GF-β/Smads 通路在 TGF-β 誘導(dǎo)的多種生物學(xué)效應(yīng)中，尚存在獨(dú)立于 SMAD4 路調(diào)節(jié)。TGF-β 可抑制 SMAD4 缺乏的胰腺癌細(xì)胞的生長，該抑制作用依賴應(yīng)通路的完整；這與 TGF-β 誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞生長抑制對(duì) SMAD4 的絕對(duì)依賴（Meng-Si 等，2016）。因此，將 TGF-β 應(yīng)答信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路分為 SMAD4 依SMAD4 非依賴型兩種（Droguett 等，2010）。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S826

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2669418