鸡多趾候选基因Lmbr1的克隆和功能研究

鸡多趾候选基因Lmbr1的克隆和功能研究

黄艳群[1]2003年在《鸡多趾候选基因Lmbr1的克隆和功能研究》文中认为多趾是一些鸡的品种特征,是脊椎动物常见的肢异常表型。通过比较基因组学研究,发现有相似的基因和机理影响着多趾的发生。Lmbr1是人和鼠轴前多趾(PPD)的候选基因,也可能是鸡多趾的候选基因。 本研究首次克隆了鸡Lmbr1基因的编码序列,检测到鸡Lmbr1基因的一种短剪接方式如人ACHP患者(Acheiropodia,无手无脚)一样正好精确地缺失了c7orf2的外显子4。另外,从鸡Lmbr1基因检测到6个cSNPs(single nucleotide polymorphism in coding sequence,编码序列的单核苷酸多态性),其中两个突变预测蛋白质变异,4个为沉默突变。在丝羽乌骨鸡和白洛克肉鸡中,A797G和T1254C变异在RNA水平呈现品种特异性变化的趋势。 本研究采用PCR扩增方法克隆了鸡Lmbr1的10-16内含子,发现鸡Lmbr1基因的几个内含子的剪接方式均符合常见的GT-AG的法则。包含鸡Lmbr1 10-17外显子的基因组为相应区域的人C7orf2的1/5,鼠Lmbr1的1/3,预测鸡Lmbr1的基因组基因在50-60kb。通过直接测序,从丝羽乌骨鸡和白洛克肉鸡的内含子区域检测到了63个变异位点,转换和颠换的比例为1.6:1。 在由多趾的丝羽乌骨鸡和四趾的白洛克肉鸡杂交建立的CAU资源群体中,多趾呈不完全显性。本研究首次报道鸡Lmbr1基因编码序列的T1254C位点是鸡多趾表型的特异性突变位点。T1254C位点为纯合的TT对应多趾个体,T1254C位点为纯合的CC对应四趾个体,T1254C位点为杂合对应五趾或四趾,F2代杂合基因型的多趾外显率为84%。T1254C突变能解释资源群体中的趾数表型变异,显示了T1254C突变对多趾的发生起着关键的作用。本研究曾先后采用叁对引物对资源群进行PCR-SSCP基因型分析,在P代(parents,亲代)都观察到了基因型和品种(趾型)的紧密相关。在内含子13和外显子16都检测到丝羽乌骨鸡的特异性单倍型。 本研究首次发现鸡Lmbr1基因多态也与一些屠体性状有显着的关联。T1254C相关的PCR-SSCP基因型和屠宰性状的关联分析表明,AA基因型的全净膛率为62.93%,显着地低于BB基因型(63.83%)(P<0.05):AA基因型的肌胃率为2.21%,显着地高于BB基因型(2.00%)(P<0.05):AA基因型的胫围为4.31cm,显着地高于AB基因型(4.17cm)、极显着地高于BB基因型(4.11cm)(P<0.01);AA基因型的胫爪率为6.43%,极显着地高于BB基因型(5.97%)(P<0.01)。将T1254C和G1255A两个突变联合分析,基因型对胫爪率和胫围的影响仍达到了极显着水平,显示了Lmbr1基因具有一因多效的作用或与这些屠体性状的主效QTL紧密连锁。Lmbr1基因与趾型和胫爪率的极显着关联,表明Lmbr1基因应是调控鸡多趾表型的关键基因。Lmbr1基因的突变对胫爪率和胫围的影响都达到极显着水平,也进一步显示了Lmbr1基因对鸡多趾的形成乃至对骨骼发育都有重要的作用。 采用PCR-SSCP基因型进行连锁分析和采用放射杂交板定位两种方法,把Lmbr1基因定位在鸡2号染色体短臂靠近ADL0270标记(cR=30.6,Lod=8.23),该段染色体与包含C7orf21Lmbr1基因的人7q36和鼠5B1为同源臂,人、鼠和鸡的PPD也都被定位在这个区间。定位结果和功能分析都证明Lmbr1基因应是调控鸡多趾表型的关键基因。

郭红威[2]2017年在《不同趾型贵妃鸡杂交、测交群体的多趾性状分析及其候选基因的表达》文中研究表明贵妃鸡是法国一个古老的品种,因其特殊的冠型而命名,是少有的五趾品种之一。自2003年贵妃鸡引进中国以来,对其的研究主要集中在生产性能、配套利用和营养方面,但对五趾性状的研究报道较少。本研究围绕贵妃鸡的五趾性状展开研究,首先,通过不同趾型鸡的杂交实验(3个杂交组合分别为:四五趾♂×四五趾♀、四五趾♂×五五趾♀、五五趾♂×五五趾♀)和测交实验(共9只公鸡,每1只五五趾公鸡×4只四四趾母鸡)对贵妃鸡多趾性状的遗传方式进行分析;然后,利用国内地方鸡多趾性状已知的分子标记对贵妃鸡及地方鸡进行多趾分型;最后,本试验以双亲都为多趾的贵妃鸡的胚胎,采集头部、躯体和肢芽组织样品,利用荧光定量PCR的方法,检测了与鸡多趾性状相关的6个候选基因在胚胎发育5-10天的表达。得出以下主要结果:1.贵妃鸡不同趾型杂交结果显示:四五趾×四五趾组合的初生重显着低于其它两个组合(P<0.05)。四五趾♂×四五趾♀杂交组合后代多趾与四趾比例为3.67:1,符合3:1的显性理论比值。五五趾♂×五五趾♀和四五趾♂×五五趾♀杂交组合后代的趾型比例不符合理论比例。叁个杂交组合的多趾的外显率分别为78.57%、77.70%、90.58%。贵妃鸡多趾性状相对于四趾是显性遗传,但有着不同的外显率。2.测交结果显示:贵妃鸡1-7号公鸡是五趾杂合子,应该淘汰;8号和9号公鸡后代的五趾外显率分别为87.50%、94.11%,可能为五趾纯合子,可以用于多趾群体的扩繁。3.多趾性状分子标记结果显示:鸡Lmbr1基因C4645A位点SNP检测能够检测卢氏鸡、固始鸡和丝毛乌骨鸡的基因型,并能与多趾性状完全关联。但该位点的突变并不能检测出贵妃鸡多趾性状的基因型。4.多趾性状候选基因的表达结果显示:在胚胎发育的头部组织中,Lmbr1、SHH和MNX1基因的表达量先下降后升高。RNF32、NOM1、Gli3的表达量逐渐降低;在躯体组织中,除了Lmbr1基因第9天表达量显着升高(P<0.05),其它候选基因表达量变化范围较小;在肢芽组织中,候选基因的表达量趋势较为一致,Lmbr1、RNF32、NOM1、MNX1、Gli3基因在第7天和第9天出现表达峰值。SHH基因在胚胎发育的第6-10天的表达量一直很低。综上,推测决定多趾性状形成的主要部位为肢芽组织,第7-9孵化日龄可能是贵妃鸡多趾形成的关键时期。综上所述,贵妃鸡多趾性状也为常染色体显性遗传,但多趾性状外显率不同,双亲都为多趾的个体后代出现四趾个体的原因,可能是由于基因的遗传修饰造成的,也可能是多基因调控的结果。Lmbr1基因C4645A位点不能用于贵妃鸡多趾基因型的检测,贵妃鸡多趾性状分子标记需要进一步研究。肢芽组织应该是决定贵妃鸡多趾性状形成的主要部位,孵化的第7-9天可能是多趾性状形成的关键时期。

汤琳琳[3]2011年在《五趾北京油鸡趾骨发育相关候选基因表达分析》文中指出鸡常见趾型为四趾,北京油鸡等一些国内外鸡品种表现多趾特征。已有杂交试验证明鸡多趾性状为常染色体显性遗传但外显率不同。鸡遗传图谱和比较基因组分析表明2号染色体短臂端(特别鸡遗传连锁图谱45cM处)是多趾候选基因的关键区域,而且该区域同人和鼠PPD候选基因集聚区(人类7q36区域和小鼠5号区域)高度同源。为了了解鸡多趾性状的遗传基础,实验参照人类和鼠肢体发育候选基因,首次选用经过杂交测验和纯繁选育的五趾北京油鸡以及石岐杂鸡鸡胚发育时期(胚胎发育第6-10天)趾部组织作为实验材料,采用荧光定量PCR方法检测了11个可能与肢体骨骼发育有重要关联的候选基因的表达。结果显示,大部分候选基因在五趾油鸡和石岐杂鸡之间在不同时间点呈现不同程度差异表达。其中非常有趣的是,HB9基因在胚胎发育第6-10天均呈现极显着差异表达(2-ΔΔCT高达93-282)。进一步分析发现, HB9基因的物理位置恰处在鸡遗传连锁图谱2号染色体短臂端45cM处ADL270位点附近。因此,本实验推测HB9基因可能是决定北京油鸡五趾性状重要的主效基因,非常值得进一步分析研究。

黄艳群, 陈文, 邓学梅, 李宁, 邱祥聘[4]2007年在《鸡lmbr1基因内含子多态与趾型的关联》文中认为【目的】多趾是丝羽乌骨鸡的品种特征之一,但其多趾发生的分子机制尚未知。Lmbr1基因是人和鼠轴前多趾的关键候选基因,其同源基因是否是鸡多趾表型的关键候选基因值得研究。【方法】本研究以多趾的丝羽乌骨鸡和四趾的白洛克肉鸡杂交建立的资源家系为研究素材,采用直接测序和PCR-SSCP相结合的方法进行了鸡lmbr1基因内含子13的克隆、多态分析及其在不同物种的序列保守性比较、单体型分析及单核苷酸多态与趾型的关联分析。【结果】从内含子13检测到4个SNPs,发现这些单核苷酸多态构成的单体型在丝羽乌骨鸡和白洛克肉鸡间的分布呈现明显的差异,PCR-SSCP基因型在资源家系亲代和F2代均呈现与趾型的显着关联。【结论】鸡lmbr1基因内含子13变异与调控鸡多趾表型的特异性位点紧密连锁,鸡lmbr1基因应是鸡多趾表型的重要候选基因,今后应进一步加大鸡lmbr1基因全基因组水平和其临近区域基因的检测。

赵献芝[5]2007年在《猪多趾基因的初步定位与Lmbr1基因的克隆》文中认为多趾是猪常见的一种遗传缺陷,其分子遗传学基础尚不清楚。对控制多趾的相关基因及其分子机制进行研究,有利于我们深入了解多指(趾)畸形的形成机制,揭示肢体发育的过程和机理。因此,本试验对控制猪多趾相关的基因进行初步定位和克隆,并探讨了造成猪多趾突变的原因,为阐明猪多趾产生的分子机制奠定了基础。1猪多趾基因的初步定位选取一个叁代多趾猪家系(共38头,其中多趾10头,正常28头)作为研究对象,以人、鼠等动物已经定位的多趾基因的染色体区段为参考,通过比较基因组学,寻找猪的同源染色体区段并选择微卫星标记,应用聚合酶链式反应,变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和银染技术进行基因分型,采用LINKAGE 5.2软件包进行参数连锁分析。比较基因组学分析结果表明,猪的多趾相关基因位于9号染色体长臂(9q)和18号染色体上。在9q上选取6个(SW539、S0019、SW2093、SW174、SW2116、SWR1014)微卫星标记,在18号染色体上选取3个(SW1023、SW787、S0177)微卫星标记,对家系中的每一个个体进行基因分型。分型结果显示,微卫星标记SWR1014和SW1023在此家系中无多态性,均呈现纯合子基因型,而其它标记都显示出了良好的多态性。在常染色体显性遗传(AD)模式下,假设外显率为100%,重组率为0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5(公母猪重组率相等),疾病基因频率为10~(-4)时,9号染色体上的位点SW2116在重组率为0.2时获得最大两点Lod值2.10,而其它位点的两点Lod值均小于1,这说明微卫星标记SW2116与猪的多趾基因可能存在连锁关系,而其它标记与疾病基因均不连锁。2猪Lmbr1基因的克隆在实际生产中,我们发现猪的多趾绝大多数为轴前多趾(PPD),但控制猪多趾基因的研究尚属空白。Lmbr1基因是人、小鼠、鸡PPD表型的候选基因,因此我们以一个多趾猪和它的一个全同胞正常个体为研究对象,根据人、小鼠和鸡的Lmbr1基因序列为基础,在Genebank中寻找猪的同源EST,据此设计引物,采用RACE、RT-PCR技术对猪的Lmbr1基因cDNA序列进行克隆、测序并进行突变分析。结果如下:(1)对于正常个体,共克隆出Lmbr1基因cDNA序列1795bp,包括3’端完整序列和5’端部分序列;多趾个体克隆出3’端序列1069bp。(2)将克隆出的正常个体的Lmbr1序列与人或鼠的C7orf2/Lmbr1相比较,CDS的5’端序列还有约330bp未克隆出,它与Genebank中发布的人C7orf2序列(登录号:NM_022458,共2781bp,其中155bp-1627bp部分为CDS)的471bp-1627bp区段相比,同源性将近91%。(3)多趾个体和正常个体Lmbr1基因的CDS 3’端序列相比较,结果显示,多趾个体缺少16、17外显子共计231bp,但这是否为造成猪多趾突变的原因,还有待于进一步证实。

佚名[6]2007年在《科技动态》文中指出表达鸡马立克氏病病毒gB基因重组鸡痘病毒的遗传稳定性及生物安全性评价为了评价表达鸡马立克氏病病毒gB基因重组鸡痘病毒(rFPV-gB/R)的遗传稳定性,我们将纯化后的

参考文献:

[1]. 鸡多趾候选基因Lmbr1的克隆和功能研究[D]. 黄艳群. 四川农业大学. 2003

[2]. 不同趾型贵妃鸡杂交、测交群体的多趾性状分析及其候选基因的表达[D]. 郭红威. 河南农业大学. 2017

[3]. 五趾北京油鸡趾骨发育相关候选基因表达分析[D]. 汤琳琳. 上海交通大学. 2011

[4]. 鸡lmbr1基因内含子多态与趾型的关联[J]. 黄艳群, 陈文, 邓学梅, 李宁, 邱祥聘. 中国农业科学. 2007

[5]. 猪多趾基因的初步定位与Lmbr1基因的克隆[D]. 赵献芝. 西南大学. 2007

[6]. 科技动态[J]. 佚名. 中国家禽. 2007

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