【摘要】：畜禽重要經(jīng)濟(jì)性狀改良是動(dòng)物育種工作的主要目標(biāo)。其中蛋清和蛋殼質(zhì)量在家禽生產(chǎn)中至關(guān)重要。本研究開展了雞蛋清擴(kuò)散面積的遺傳變異分析和蛋殼基質(zhì)蛋白Ovocleidin-17(OC-17)與碳酸鈣作用機(jī)制的研究,以期為蛋清和蛋殼質(zhì)量的改良提供新的思路。利用兩個(gè)世代共786只白來航純系蛋雞,共收集2395枚雞蛋,測(cè)量了雞蛋全部?jī)?nèi)容物擴(kuò)散面積(TECA)、外稀蛋白擴(kuò)散面積(OTAA)、內(nèi)濃蛋白擴(kuò)散面積(ITAA)和蛋黃擴(kuò)散面積(YA)。在第二世代群體中同時(shí)測(cè)量了蛋重、蛋白高度、哈氏單位和蛋殼強(qiáng)度等性狀。采用混合動(dòng)物模型估計(jì)了雞蛋內(nèi)容物擴(kuò)散面積的遺傳參數(shù)和分析了其與蛋品質(zhì)性狀間的表型和遺傳相關(guān),并分析了影響雞蛋內(nèi)容物擴(kuò)散面積的因素。結(jié)果表明,TECA、OTAA、ITAA 和 YA 的遺傳力分別為 0.25、0.23、0.42 和 0.25。ITAA與蛋白高度和哈氏單位高度負(fù)相關(guān),而OTAA與兩者表型弱相關(guān)、遺傳中等負(fù)相關(guān)。擴(kuò)散面積較大的雞蛋中,外稀蛋白含量較多,而內(nèi)濃蛋白含量較少,因此,蛋清中外稀蛋白和內(nèi)濃蛋白相對(duì)含量的不同可能是造成雞蛋擴(kuò)散面積差異的主要原因。而輸卵管殼腺部電解液注入蛋清中的過程可能是影響兩者形成比例的主要因素。利用雞Afymetrix 600K高密度芯片對(duì)191只白來航純系蛋雞進(jìn)行基因分型,應(yīng)用全基因組高效混合模型關(guān)聯(lián)算法(GEMMA)對(duì)蛋清擴(kuò)散面積性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)。對(duì)于性狀TECA、OTAA和ITAA,分別檢測(cè)到2個(gè)、1個(gè)和0個(gè)基因組水平顯著關(guān)聯(lián)的SNP位點(diǎn)(P4.09E-6)以及23、23和34個(gè)基因組水平潛在顯著關(guān)聯(lián)的SNP位點(diǎn)(P8.17E-5),且顯著和潛在顯著關(guān)聯(lián)的SNP位點(diǎn)分別集中在基因組4個(gè)、4個(gè)和3個(gè)不同區(qū)域。針對(duì)蛋清的擴(kuò)散面積性狀,最終共篩選到11個(gè)重要的候選基因,包括 TGM4、GALNT1、MUC6、LRRC8B、RARB、EPRS、ARL5B、PRKCA、RAB11B、AKAP7和WDR19,這些基因主要參與蛋白質(zhì)的合成、翻譯后修飾和胞外分泌以及生殖腺發(fā)育、細(xì)胞容量穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)等過程。OC-17是重要的蛋殼礦化調(diào)節(jié)蛋白,但是其在蛋殼礦化過程中的具體作用機(jī)制及其與碳酸鈣晶體的主要氨基酸結(jié)合位點(diǎn)尚不清楚�；诖饲邦A(yù)測(cè)的OC-17可能的與碳酸鈣的作用結(jié)合位點(diǎn),我們?cè)O(shè)計(jì)了 4種OC-17的突變型(Ser61缺失突變型和丙氨酸替換突變型 M1(Ser27/Arg28/Ser31/Arg34/Arg35)、M2(Ser85/Arg86/Arg89)及 M3(Arg46/Ser47/Arg52))。在哺乳動(dòng)物細(xì)胞HEK-293T中對(duì)OC-17野生型和突變型蛋白進(jìn)行重組表達(dá),并采用固定金屬離子親和層析的方法分別進(jìn)行了純化。在體外碳酸鈣結(jié)晶實(shí)驗(yàn)中添加不同類型的重組蛋白,采用X射線衍射、傅里葉紅外變換光譜和掃描電子顯微鏡的方法對(duì)蛋白作用下生成的碳酸鈣顆粒進(jìn)行晶體形態(tài)和大小的分析,研究蛋白在碳酸鈣結(jié)晶過程中的作用模式。結(jié)果表明:(1)野生型OC-17在碳酸鈣結(jié)晶的早期可以促進(jìn)或穩(wěn)定ACC,之后以累積的ACC作為方解石的成核位點(diǎn),促進(jìn)方解石晶體的快速形成,同時(shí)降低晶體的大小。OC-17穩(wěn)定ACC的作用,表明其在蛋殼礦化初始階段發(fā)揮重要作用,同時(shí)其催化形成大量小方解石晶體的作用,可能最終影響蛋殼的物理性能;(2)絲氨酸61缺失突變型蛋白對(duì)方解石晶體的作用效力不如野生型;(3)丙氨酸替換突變型M1-M3可以在一定程度上促進(jìn)晶體的生長(zhǎng),晶體的尺寸變大,數(shù)量減少,其蛋白功能發(fā)生了較大變化。因此,本研究通過實(shí)驗(yàn)的方法確認(rèn)了 OC-17與碳酸鈣晶體表面結(jié)合的4個(gè)重要結(jié)構(gòu)域。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S831
【圖文】：

１．１雞蛋的形成逡逑雞蛋在輸卵管中形成，輸卵管主要由卵巢、漏斗部、膨大部、峽部和子宮部組逡逑成（圖１－１）。整個(gè)形成過程大約經(jīng)歷２４－２６個(gè)小時(shí)。第一個(gè)過程是由卵巢部排卵至逡逑漏斗部，形成蛋黃，這一過程大約經(jīng)歷１５分鐘。在此過程中，同時(shí)形成卵黃膜和蛋逡逑清中的系帶。同時(shí)，種雞的受精過程也是在該部位完成。然后卵黃進(jìn)入膨大部，進(jìn)逡逑行蛋清蛋白的分泌。蛋清從外至內(nèi)由４層組成，分別為外稀蛋白、內(nèi)濃蛋白、內(nèi)稀逡逑蛋白和系帶。有報(bào)道稱膨大部腺管中的管狀腺分泌稀蛋白，單細(xì)胞腺分泌濃蛋白（Ｙｕ逡逑ａｎｄＭａｒｑｕａｒｄｔ，邋１９７３）。蛋清為蛋黃提供物理和抗菌保護(hù)，蛋清中的一些蛋白可以有逡逑效抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，如溶菌酶。同時(shí)，蛋清為后續(xù)蛋殼膜和蛋殼的形成提供模板。逡逑大約經(jīng)歷３小時(shí)后，進(jìn)入峽部，形成內(nèi)、外殼膜，該過程需要１個(gè)小時(shí)。然后進(jìn)入逡逑殼腺部

１．３．１蛋殼的形成和結(jié)構(gòu)逡逑雞蛋的蛋殼主要在子宮液中的無細(xì)胞環(huán)境形成，從內(nèi)向外依次形成乳突層、柵欄逡逑層、過度性的垂直晶體層和非鈣化的角質(zhì)層（膠護(hù)膜）（圖１－３）。在高度選育的蛋雞逡逑中，蛋殼的形成大約經(jīng)歷１７個(gè)小時(shí)，是雞蛋形成過程中歷時(shí)最長(zhǎng)的一個(gè)過程（Ｎｙｓ，ｅｔ逡逑ａｌ．，２００４）。蛋殼形成經(jīng)歷３個(gè)階段，包括礦化起始階段、快速礦化階段和礦化終止階逡逑段（圖１－４）。雞蛋進(jìn)入紅峽部（管狀腺）后，以蛋殼外膜上的大分子聚合物為礦化起逡逑始位點(diǎn)，進(jìn)行碳酸鈣的成核過程。該過程為蛋殼礦化的初始階段，￥約需５個(gè)小時(shí)。逡逑蛋殼外膜上碳酸鈣成核位點(diǎn)的分布受遺傳因素的影響，同時(shí)在物種間＾存在差異。這逡逑些成核位點(diǎn)是乳突層的起點(diǎn)，從這些位點(diǎn)出發(fā)，晶體成射線向外生長(zhǎng)，＾逐漸形成柵欄逡逑層的基礎(chǔ)，因此，乳突的大小、柵欄層晶體的直徑大小，甚至最終蛋殼的強(qiáng)度均受這逡逑些成核位點(diǎn)空間分布的影響。第二個(gè)階段是多晶形態(tài)的方解石的快速生長(zhǎng)階段

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1 高亞輝;雞蛋清擴(kuò)散面積遺傳分析及OC-17對(duì)碳酸鈣結(jié)晶作用機(jī)制研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2019年

本文編號(hào)：2714634