我国部分鹅品种（类群）Myostatin基因SNPs及遗传多样性研究

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中文摘要：本研究首次获得家鹅Myostatin基因3’-调控区部分序列(GenBank登录号为DQ291134)以及内含子1全序列(GenBank登录号为DQ355160)，分析了两序列结构特点，并利用GenBank中不同物种Myostatin基因相关的序列信息，初步研明了Myostatin基因cDNA、3'-调控区以及内含子等核苷酸序列对分析物种进化的贡献；在测序的基础上，利用Oligo6.0和PrimerPremierV5.0引物设计软件设计了15对PCR-SSCP引物，首次获得了3个品种鹅Myostatin基因不同区段单核苷酸多态(SNP)特点，初步分析了不同SNPs与扬州鹅(80日龄)、皖西白鹅(110日龄)和五龙鹅(110日龄)的屠体重、胸肌重、胸肌率、腿肌重、腿肌率、全净膛重、全净膛率等屠体性状之间的关系；利用多态性丰富的6个微卫星基因座对雁鹅、皖西白鹅、五龙鹅、扬州鹅、浙东白鹅、兴国灰鹅、四季鹅以及引进品种莱茵鹅等8个家鹅品种(类群)的遗传多样性以及亲缘关系进行了探索。研究结果如下： (1)家鹅Myostatin基因不同区域序列特征为： 5’-调控区核苷酸序列的碱基组成中，A+T的比例为63.32％，G+C为36.44％；转录起始点位于第1外显子上游117bp处；转录起始点上游-73bp处为CCAAT盒，-27bp处有一TATA盒；与GenBank中登录的鹅同一序列的同源性高达99％。同时比对结果发现，在-386bp处(T→A)、-371bp处(T→G)、-176bp处(A→T)、-154b处(A→T)、-72bp处(C→T)具有待检测的单碱基突变位点。 3’-调控区序列中，A+T的比例为65.23％，G+C为34.77％；序列1048～1054bp处为一polyA加尾信号序列(TAATAAA)；富连续的“TTTT”的高保守区重复序列，与虎皮鹦鹉Myostatin基因3’-调控区序(也为本研究试验结果，GenBank登录号为DQ295804)的同源性达88.1％，与家鸡的同源性达87.8％。完整的鹅Myostatin基因内含子1包含2106bp碱基数，其中，A+T含量为61.21％，G+C为38.60％，与家鸡内含子1(AF346599)的序列同源性达82.7％；具有"GU-AG"的保守序列作为RNA结合蛋白的识别序列，参与剪接或在剪接中具有其他的重要功能。 (2)Myostatin基因的编码区在进化过程中高度保守，在所分析的17个物种(分属于鱼类、鸟类和哺乳类)的同源性极高(55.8～100％)，利用其构建的分子系统进化树能较为全面的反映不同物种在较高分类阶元上的亲缘关系；Myostatin基因3’-调控区序列在近缘物种间也高度同源，但在亲缘关系较远的物种间同源性极低(如鸡与黄鳍鲷3’-调控区序列的同源性仅为2.6％)，以其序列构建的系统发育进化树适合于分析物种在较低分类阶元上的亲缘关系，但当用于探索物种在较高阶元上的进化时却出现偏差，因此Myostatin基因不同区段的基因序列对分析物种进化过程中的贡献不同。 (3)15对引物在检验Myostatin基因单核苷酸多态时，发现了4个单核苷酸多态位点。引物3ex2与3ex3同时检测到第3外显子由A263→C所产生的单碱基“沉默”突变位点。3’-调控区中，引物3et1扩增多态性是由A88→G的单碱基突变所产生，引物3et3多态性是由G353→T所引起；5’-调控区中，引物5et3的扩增多态性为C-662→A的点突变所产生。 (4)群体遗传学分析表明，编码区第3外显子A263→C的突变率在3个鹅群中均极低，CC基因型占绝对优势，没有发现纯合DD基因型，而总群体CD基因型频率仅为3％；引物3et1的扩增多态性在3个鹅群体中有差异，虽均未能发现突变纯合FF型，但扬州鹅具有较高的杂合子频率(55％)，五龙鹅的杂合子频率为20％，而皖西白鹅仅为3.3％；3et3SNP多态位点具有3种基因型，GG型比例在3个鹅群中均较高，且以皖西白鹅为最高(83.3％)，而杂合子比例以五龙鹅为最高(33.3％)；5et3SNP多态性在3个鹅品种间差异不大，均具有较高频率的AA基因型，皖西白鹅以BB基因型最低，而扬州鹅与五龙鹅的AB基因型频率则最低。 (5)3et3位点不同基因型对80日龄的扬州鹅与110日龄的皖西白鹅的腿肌重和腿肌率有一定的影响，GG型的腿肌重及腿肌率显著高于HH型(P＜0.05)，尽管110日龄五龙鹅3et3位点的3种基因型的腿肌重及腿肌率差异不显著，但各屠体性状也表现出GG型＞GH型＞HH型的趋势。 (6)6个微卫星基因座在8个家鹅品种(类群)中共检测到27个等位基因，其中以G07微卫星座检测到的等位基因最多(7个)，CKW14和CAUD013两个基因座的等位基因最少，为2个。中国家鹅与莱茵鹅在CKW13、CKW14等基因座上存在一定的差异，可以作为中国鹅和欧洲鹅群体遗传学的判别依据。7个中国家鹅品种(类群)的平均基因杂合度(H)为0.3789～0.5826，多态信息含量(PIC)为0.3237～0.4690，浙东白鹅的H值最高，为0.5826，皖西白鹅的PIC最高，为0.4690，而雁鹅具有最低的H和PIC，必须加强对这一宝贵的遗传资源的多样性保护。莱茵鹅的H值为0.4305，PIC为0.3513，稍高于雁鹅，但不及其它中国家鹅，遗传多样度也偏低。 (7)利用6个微卫星基因座对8个家鹅品种(类群)的聚类结果表明，引进品种莱茵鹅与所有7个中国家鹅的亲缘关系均较远。7个中国家鹅中，五龙鹅独有的地理分布类型导致其与另外6个中国家鹅品种(类群)的分歧时间最早，亲缘关系最远；另外的6个家鹅品种(类群)同处于低海拔农业发达地区，其亲缘关系与各自所处的地理位置关系不大，且以雁鹅与兴国灰鹅两个灰色鹅种的亲缘关系最近，两者与皖西白鹅聚为一类后，再与浙东白鹅和四季鹅的聚类体聚为一类，最后与扬州鹅聚为一体。

作者：

杨凤萍

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关键词：

家鹅 Myostatin基因系统发育树 SNPs 遗传多样性亲缘关系

授予学位：

博士

学科专业：

动物遗传育种与繁殖

导师：

王金玉

学位年度：

2006

学位授予单位：

扬州大学

语种：

中文

中图分类号：