摘要
白色梅花鹿自古就有祥瑞的寓意，尽管国内梅花鹿养殖基数大，但梅花鹿毛色表型单一，毛色突变个体数量极少，白色梅花鹿育种进展缓慢。 本研究基于白色梅花鹿及家系，从分子生物学角度探究白色梅花鹿遗传机制以及突变基因的分子机制。通过全基因组重测序技术，筛选与梅花鹿白色表型相关差异信息。以制作皮肤组织切片和家系成员基因型表型分析进行验证。构建突变基因过表达质粒并进行细胞转染，检测细胞中黑色素合成量、酪氨酸酶活性、相关毛色基因表达水平，得到以下结果: 1.重测序数据最终筛选到白色梅花鹿中有1个SV（结构变异）和5个非同义突变的SNPs（单核苷酸多态性位点）与毛色相关的差异区域，SV位于干细胞因子（Stemcellfactor,SCF）（chr3:c.16444201-16454300del）,SNPs分别位于TYRP1（c.C137T:p.S46F）、LYST（c.C1667T:p.S556L）、ICAT（c.C268G:p.P90A）、WRN（c.T1529C:P.I510T）和EPG5（c.A4762G:p.S1588G）基因。 2.皮肤组织切片结果显示，白色梅花鹿皮肤组织中没有黑色素颗粒，对L-DOPA无明显反应，与对照组之间存在差异。 3.SCF基因分型显示，3个家系成员脸部有白斑，为杂合基因型;3个家系成员表型正常，为纯合野生型基因型。 4.成功构建SCF野生型（PlRES2-EGFP-SCF1-9）和突变型（PlRES2-EGFP-SCF789）表达载体。 5.黑色素含量及酪氨酸酶活性结果显示，SCF1-9（野生型）黑色素含量和SCF-789（突变型）以及对照组差异极显著（P＜0.01）,SCF1-9酪氨酸酶活性和SCF789差异极显著（P＜0.01）,和对照组差异显著（P＜0.05）。 6.色素合成基因mRNA表达水平显示，SCF1-9的MITF-MmRNA表达量与对照组差异显著（P＜0.05）,与SCF789差异极显著（P＜0.01）;SCF1-9的SLC45A2mRNA表达量与SCF789差异极显著（P＜0.01）;SCF1-9的SOX10mRNA表达量与对照组和SCF789均差异极显著（P＜0.01）;SCF1-9的TYRmRNA表达量与对照组差异极显著（P＜0.01）,与SCF789差异显著（P＜0.05）。 7.蛋白表达水平显示，SCF1-9的MITF-M蛋白表达量与SCF789和对照组均差异显著（P＜0.01）,SCF1-9的TYR蛋白表达量与SCF789差异极显著（P＜0.01）,与对照组差异显著（P＜0.05）。 结合上述研究得出结论:（1）白色梅花鹿的毛色表型是SCF基因结构变异（c.16444201-16454300del）导致，该基因突变造成梅花鹿黑色素细胞缺失，皮肤及毛囊因缺乏黑色素细胞而无色素沉着;（2）在色素合成过程中，梅花鹿SCF基因通过c-kit/SCF信号通路调控MITF-M表达,进一步上调TYR和SLC45A2的表达水平，正向调控梅花鹿色素合成过程。
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