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6个黄牛品种ND5、GHSR基因遗传变异及其与生长性状关联分析

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第一章文献综述

1.1遗传标记及其发展现状

1.1.1形态学标记

1.1.2细胞学标记

1.1.3生化标记

1.1.4免疫学标记

1.1.5 DNA分子遗传标记

1.2 DNA分子标记在牛遗传育种中的应用

1.2.1基因定位

1.2.2构建基因组连锁图谱

1.2.3杂交选育

1.2.4亲缘关系的确定

1.2.5标记辅助选择

1.3主要黄牛品种简介

1.3.1郏县红牛

1.3.2南阳牛

1.3.3秦川牛

1.4候选基因研究进展

1.4.1 mtDNAND5基因的研究进展

1.4.2 GHSR基因的研究进展

1.5本研究的目的与意义

第二章材料与方法

2.1实验材料

2.1.1实验动物

2.1.2实验数据

2.1.3实验试剂

2.1.4仪器设备

2.2主要溶液与缓冲液

2.2.1动物基因组DNA提取所用溶液

2.2.2凝胶电泳所用试剂

2.3实验方法

2.3.1血样DNA的提取与分离

2.3.2 DNA质量检测

2.3.3 DNA浓度检测

2.3.4 PCR扩增

2.4资料的统计分析方法

2.4.1基因频率和基因型频率的计算

2.4.2多态信息含量(PIC)

2.4.3有效等位基因数(Ne)

2.4.4位点纯合度(Ho)和杂合度He

2.4.5生产性能数据统计分析

第三章ND5基因多态性及其与生长性状之间的关联分析

3.1 ND5基因SNP检测

3.2 PCR产物的SSCP分析

3.3遗传多态性指标

3.4不同基因型的序列测定

3.5三个黄牛群体ND5基因N2基因座多态性与生长性状的关联分析

3.6讨论

3.6.1 ND5基因的功能

3.6.2黄牛ND5基因的遗传变异及其与生长性状关联分析

3.6.3引起生长性状关联的原因

第四章GHSR基因多态性及其与生长性状之间的关联分析

4.1 PCR产物的电泳检测

4.2 PCR产物的SSCP分析

4.3 G1、G2、G4三个基因座的遗传多态性指标

4.3.1 G1基因座

4.3.2 G2基因座

4.3.3 G4基因座

4.4讨论

4.4.1 GHSR基因的功能

4.4.2黄牛GHSR基因遗传变异位点的分析

4.4.3不同牛群体GHSR基因多态与群体遗传结构分析

4.4.4 GHSR基因对生长性状的效应分析

第五章结论与创新点

5.1结论

5.2创新点

参考文献

致谢

作者简介

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摘要

本研究采用PCR-SSCP分子标记和DNA测序技术对ND5、GHSR两个基因在南阳牛、秦川牛、郏县红牛、晋南牛、安格斯牛和中国荷斯坦牛6个群体共714个个体的遗传变异进行分析,并探讨了南阳牛、秦川牛、郏县红牛基因遗传变异与生长性状之间的相关性,为这三个黄牛品种进一步选育从理论上提供帮助。本研究取得以下结论: 1.6个黄牛品种ⅣD5基因遗传特性分析 应用PCR-SSCP技术对6个黄牛品种mtDNAND5基因3个基因座进行多态性分析。结果表明:N1与N3基因座的PCR产物经SSCP检测仅存在一种带型。N2基因座存在A、B两种单倍型,发现3个SNP,12900 T>C、12923.A>T、12924 C>T(与NC.006853对照),其中,12900 T>C位属于同义突变,12923 A>T、12924 C>T两位突变处于同一密码子的二、三位,致使苯丙氨酸变为酪氨酸。在6个黄牛群体中,N2基因座A单倍型频率分别为0.167、0.134、0.139、0.117、0.041、0.066。 2.ND5基因多态性与牛生长性状之间的关联分析 ND5基因遗传变异与南阳牛的管围、坐骨端宽、体重、体斜长、体高、日增重等性状之间进行关联分析,发现在6月龄坐骨端宽指标上,B单倍型高于A单倍型,差异极显著(P<0.01);在6月龄体重、体斜长、体高、日增重等指标上,B单倍型也高于A单倍型,差异显著(P<0.05)。在24月龄体高指标上,A单倍型高于B单倍型,差异极显著(P<0.01);但在12、18月龄南阳牛群体中没有相关。 ND5基因的遗传变异与秦川牛、郏县红牛生长性状间进行关联分析,发现秦川牛与ND5基因变异没有相关。在郏县红牛群体中,坐骨端宽指标是A单倍型高于B单倍型,差异极显著(P<0.01)。 3.6个黄牛品种GHSR基因遗传特性分析 对GHSR基因全部外显子区共4个基因座G1、G2、G3和G4进行遗传变异分析。 首次检测到四个突变SNP,nt-7、nt456、nt667和nt3552(参考XM.592014的序列,转录起始位点为+1)。 G1基因座存在三种带型,在-7位发生了碱基C>A突变。G1基因座等位基因C基因频率在南阳牛、秦川牛、郏县红牛、晋南牛、安格斯牛和中国荷斯坦6个黄牛品种中分别为0.729、0.557、0.543、0.536、0.539、0.852。G2基因座发现两个SNP,分别在456、667位发生了碱基G>A、C>T的突变。该两处突变完全连锁,三种基因型分别命名为AA、AB、BB型,在所有研究群体中,没有检测到BB基因型。G2基因座等位基因A基因频率6个黄牛品种中分别为0.889、0.855、0.891、0.903、0.762、0.910。G4基因座仅发现一个SNP,在3552位发生了碱基C>T突变,存在两种带型,G4基因座等位基因C基因频率在6个黄牛品种中分别为0.556、0.549、0.577、0.540、0.560、0.508。6个群体G1基因座均处于Hardy.Weinberg平衡状态。南阳牛、秦川牛、郏县红牛、晋南牛和安格斯牛G1基因座遗传多态性处于中度多态,荷斯坦牛G1基因座处于低度多态。6个群体G2基因座均处于Hardy.Weinberg平衡状态。郏县红牛和安格斯牛G2基因座遗传多态性处于中度多态,南阳牛、秦川牛、晋南牛和荷斯坦牛G2基因座遗传多态性处于低度多态。其中,荷斯坦牛多态信息含量最低。6个群体G4基因座均处于Hardy-Weinberg不平衡状态。南阳牛、秦川牛、郏县红牛、晋南牛、安格斯牛和荷斯坦牛6个黄牛品种中G4基因座遗传多态性均处于中度多态。 4.基因多态性与生长性状之间的关联分析 GHSR基因G1、G2和G4基因座的遗传变异与南阳牛、秦川牛、郏县红牛生长性状之间进行关联分析。G1基因座不同基因型在郏县红牛群体中,BB基因型腰角宽、尻长显著大于AA基因型(P<0.05);在秦川牛群体中AB基因型腰角宽显著大于BB基因型(P<0.05)。G2基因座南阳牛6月龄体重和日增重AA基因型显著高于AB基因型(P<0.05),但在12/18/24月龄时差异不显著。郏县红牛和秦川牛群体中,不同基因型与生长性状没有相关。G4基因座不同基因型在南阳牛6月龄指标中,AA基因型坐骨端宽大于AB基因型,达到显著水平(P<0.05)。

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