胡江[1]2001年在《野牦牛、家牦牛及其杂交种的生物学特性和遗传多样性研究》文中指出为深入研究野、家牦牛及其杂交种的生物学特性和遗传多样性，作者对青海大通牛场野牦牛（1岁）、大通牦牛（1～2岁）及甘肃天祝县天祝黑牦牛（1～2岁）的生长及部分血液生理指标、做了为期一年（分叁期）的跟踪测定。同时、亦对叁种群牦牛从血红蛋白、转铁蛋白、白蛋白及淀粉酶4个血液生化位点和9个微卫星DNA位点进行了对比分析。测试结果表明，在生长性状方面，野牦牛头形与天祝黑牦牛差异极显着（P＜0.01），野牦牛角基间宽、最大额宽与头长的比值接近于欧洲原牛；叁种群牦牛体重和体尺在采样期间差异极显着（P＜0.01），生长表现出明显的季节不均衡性，暖季（5月到10月）增重较快，冷季（10月到翌年5月）生长缓慢；但在冷季，叁种群牦牛生长变化趋势不同，野牦牛和大通牦牛体重略有增加，而天祝黑牦牛体重普遍下降，说明野牦牛和大通牦牛更能适应高寒少氧及缺草的生态环境，家野牦牛间的杂交是目前提高牦牛生产性能的有效繁育措施之一。 野牦牛及大通牦牛红细胞直径大于天祝黑牦牛；红细胞数（RBC）及红细胞压积（PCV）在种群和采样期之间均差异显着（P＜0.05），血红蛋白差异不显着；野牦牛、大通牦牛RBC在采样期间差异显着，至暖季末期（此时牧场海拔较高）达最大、而天祝黑牦牛在采样期间差异不显着，表明RBC的季节变化是野牦牛和大通牦牛能更有效地进行生理调节的标志之一。 4个血液蛋白和等位酶（血红蛋白，Hb；转铁蛋白，Tf；白蛋白，Alb；淀粉酶，Amy）位点中、只有大通牦牛和天祝黑牦牛在淀粉酶位点具有多态，且其平均预期基因杂合度分别0.0531和0.0746，表明叁种群牦牛在血液蛋白及等位酶水平遗传多样性贫乏；在9个微卫星DNA位点，叁种群牦牛有较高的基因杂合度，野牦牛、大通牦牛和天祝黑牦牛平均预期基因杂合度分别为0.47、0.71和0.67，说明在微卫星位点有丰富的遗传多样性，用微卫星DNA标记能充分揭示牦牛群体的遗传变异。
马志杰, 钟金城, 韩建林, 徐惊涛, 窦全林[2]2009年在《野牦牛(Bos grunniens mutus)mtDNA D-Loop区的遗传多样性》文中进行了进一步梳理为从分子水平上评价野牦牛(Bosgrunniens mutus)的遗传多样性,对6头野牦公牛线粒体DNAD-loop区全序列进行了克隆和测定(GenBank登录号为:FJ548840～FJ548845),结合GenBank中已刊登的2条野牦牛的相应序列,使用BioEdit7.0.9、DnaSP4.10.1、Arlequin3.11等生物信息学软件,对全部8条序列开展了比对分析,确定了多态位点与单倍型数目,计算了核苷酸多样度和单倍型多样度。结果表明8条野牦牛线粒体DNAD-loop区全序列长度在891～894bp之间,其中A、T、G和C4种核苷酸的平均含量分别为32.68%、28.65%、13.46%和25.21%,A+T的平均含量为61.33%。排除4处核苷酸的插入或缺失后,共检测到39处转换和颠换位点,占分析序列总长度的4.38%,其中包括4处单一多态位点和35处简约信息位点。依据序列间核苷酸变异共确定了7种单倍型,单倍型多样度(h)为0.9643,核苷酸多样度(π)为0.02144,提示野牦牛群体具有丰富的遗传多样性。
亐开兴[3]2013年在《牛亚科ATPase复合体基因的适应性进化及大额牛与婆罗门牛种间杂交的亲子鉴定》文中认为线粒体的生理功能是产热维持体温和为机体的活动提供ATP。线粒体突变对供能相关的选择压力相当敏感,适宜于检测物种对外界环境的适应性,因此,研究线粒体基因可以揭示物种对缺氧、低温的高海拔环境的适应性进化。牛伴随着人类的迁移与农耕文明,在人类的历史文明中扮演着重要的经济、文化及宗教角色,其中家养牛受到了人类的驯化,而牦牛经受着低氧、寒冷等多重高原考验,它们为研究牛的驯化及对极端环境的适应性进化遗传机制提供了很好的生物学模型。本研究在探讨牛亚科物种的系统发育关系和群体扩张的基础上,既了解其起源和进化历史,还对家养牛和牦牛的线粒体DNAATPase复合体基因开展研究,探讨牛亚科物种在驯化后及对不同地域的适应性进化机制。此外,我们还开展了云南大额牛的遗传多样性研究以及大额牛(Bos frontalis,冻精)与婆罗门牛(Bos indicus)的种间杂交试验,从细胞遗传学与分子生物学的角度为大额牛与婆罗门牛种间杂交的可行性提供科学依据,为今后大额牛的保护、杂交利用提供遗传学信息。1、本研究通过对牛亚科物种mtDNA ATPase复合体基因(ATP8+ATP6)882bp的合并,并以牦牛(家牦牛+野牦牛)、家养牛(普通牛+瘤牛)为两个数据集同时融入下文的分析中,得到以下结论：1.1基于牛亚科物种mtDNA ATPase复合体基因构建的系统发育树将牛亚科分为5个明显的支系(以海口水牛为外群),即美洲野牛Bison.瘤牛Zebu.普通牛Taurus.牦牛Yak和亚洲野牛/大额牛(Gaur/Mithun)。美洲野牛Bison与牦牛Yak、普通牛Taurus与瘤牛：Zebu互为两组姊妹群,与亚洲野牛关系较远。所构建的牛亚科系统发育关系与以前的结果相吻合。此外,所有的拓扑结构表明大额牛中有一支聚为单系,与别的牛种分开。在云南大额牛ATPase复合体基因单倍型中,20.6%属于普通牛支系,20.6%属于瘤牛支系,其余58.8%属于亚洲野牛/大额牛支系,因此云南大额牛具有其独特的遗传基础,与印度大额牛关系最亲近。牛亚科物种的单倍型多样度与核苷酸多态度较低,分别在0.348～0.724之间与0.058%～0.259%之间。1.2Network中介网络图和碱基错配分布图显示,牛亚科物种中,牦牛(Tajima's D=-1.838,P<0.05:Fu and Li's D*=-5.489,P<0.02)、家牦牛(Tajima's D=-1.744,0.10>P>0.05;Fu and Li's D*=-4.487,P<0.02)和普通牛Taurus(Tajima's D=-2.198, P<0.01;Fu and Li's D*=-3.133,P<0.05)者经历了显着的群体扩张；尽管瘤牛Zebu的Tajima's D检验未达到显着偏离中性,且为一条不太光滑的碱基错配分布图,Fu and Li's D*检验却表明Zebu显着偏离了中性进化,有群体扩张迹象(Fu and Li's D*=-3.691, P<0.02;Tajima's D=-1.314,P>0.10)。而美洲野牛Bison(Tajima's D=-0.118,P>0.10)与亚洲野牛/大额牛(Gaur/Mithun,Tajima's D=1.977,P>0.10)无群体扩张,与目前二者分布地域狭窄,群体较小相符合。1.3基于系统发育树的比较分析,mtDNA ATPase复合体基因在牛亚科物种中的Ka/Ks<<1,表明该基因经受了强烈的纯净化选择。相比之下,MK检验两两比较群体内与群体间的非同义突变与同义突变之比值的差异水平,结果显示牦牛与其它牛种之间呈显着差异(P<0.05或P<0.01),表明ATPase复合体基因可能在牦牛经历了适应性进化过程,以提供它们适应低氧高海拔环境所需的能量供应。此外,MK检验结果还显示,家养牛与其它牛种间也呈显着差异(P<0.05或P<0.01),推测可能与家养牛在驯化后发生了显着的体型变化及基础代谢速率的调整有关。中性指数NI值高于1,表明mtDNA ATPase复合体基因在牛亚科上积累了过多的非同义突变和氨基酸多态性。对应的ATP6基因的分析结果与ATPase复合体基因出入不大,但ATP8基因由于序列太短,信息较少,功能保守而与ATPase复合体基因的结果差异较大。同样的分析表明,ND6基因在牛亚科物种经历了强烈的纯净化选择。2、通过同期发情处理的婆罗门牛经人工授精(大额牛冻精)成功获得种间杂交大婆F1代,通过传统的染色进行细胞遗传学的核型观察及大额牛第1号染色体为整条探针进行荧光原位杂交,以及微卫星DNA标记扫描揭示大额牛的遗传多样性和种间杂交F1代的亲子鉴定,得到以下结果：2.1大额牛的核型2n=58(N=3,3♀),而外形一致的大额牛中也有核型异常的2n=59个体(N=2,1♂1♀)。2.2大额牛与婆罗门牛种间杂交的大婆F1代核型为2n=59,为双亲的中间类型,染色体间发生了rob(2；28)罗伯逊易位。大额牛与婆罗门牛种间杂交F1代的母牛无论在放牧条件下本交或是进行人工授精都能育,对15月龄和24月龄的F1代公牛进行电刺激采精,观察不到精子的生成,推测F1代公牛没有生育能力。杂交后代雌性能育,雄性不育。2.3通过用牛微卫星引物分子标记对云南大额牛群体扫描,发现云南大额牛的期望杂合度(Hexp)和多态信息含量(PIC)低于其它肉牛品种,分别为0.6332和0.5965。经Bottleneck检验,云南大额牛并未经历瓶颈效应,而是受到了来自家养牛的基因渐渗。这些结果也表明牛微卫星引物对大额牛的实用性,利于对其遗传背景的揭示和系统发育关系的构建。2.4对大婆F1代进行的亲子鉴定表明,已知一亲本基因型、已知一亲本基因型与性别两种情形的联合非父排除率(PEc)分别为99.9858%与99.9999%,证实大额牛(BOS frontalis)与婆罗门牛(Bos indicus)种间杂交的可行性,从分子生物学的角度证实了大额牛与家养牛种间杂交的可行性。鉴于此结果,我们也建议对Bos属的大额牛遗传资源进行圈养或保护区划定进行保护,以避免这一珍稀牛种再受来自家养牛的遗传侵蚀。
解玉亮[4]2012年在《牦牛与犏牛线粒体基因组比较分析》文中进行了进一步梳理中国是目前世界上拥有牦牛数量最多的国家,牦牛资源十分丰富,仅《中国牛品种志》中收录的优良品种就有5个,而有代表性的优良类群就达11个之多,因此中国牦牛群体遗传多样性一直是人们研究的热点,并采用血液蛋白多态、微卫星标记、线粒体D-loop区序列、细胞色素b基因序列和核基因序列进行了分析,但基于线粒体基因组全序列探讨中国主要牦牛品种遗传多样性的研究还未见报道。牦牛是青藏高原及其周边地区畜牧业经济发展不可或缺的畜种,为当地牧民提供肉、奶、毛、役力、燃料等生产和生活必需品,但其生产性能较低,通过与黄牛杂交可大幅度提高其乳、肉等生产性能,然而F1代公犏牛雄性不育,因此阐明犏牛雄性不育的机制对牦牛杂交改良和杂种优势利用,以及提高牧民生活水平等具有重要意义。目前关于犏牛雄性不育机制的研究主要集中在精子发生减数分裂相关的核基因上,关于线粒体与犏牛雄性不育关系的研究还未见报道。为了进一步研究中国牦牛品种遗传多样性以及线粒体基因组与犏牛雄性不育的关系,本文拟采用克隆测序和文献追踪等方法获得中国5个主要牦牛品种(西藏高山牦牛、九龙牦牛、麦洼牦牛、青海高原牦牛和天祝白牦牛)36个个体和4个犏牛个体的线粒体基因组全序列,分析中国牦牛线粒体基因组的基因组成和序列特征、中国牦牛品种遗传多样性和遗传分化,比较牦牛和犏牛线粒体基因组之间的差异,为揭示中国牦牛种质特性和雄性不育分子机制提供依据。主要研究结果如下：1.中国牦牛线粒体基因组全序列分析通过克隆测序获得了西藏高山牦牛线粒体基因组全序列,发现牦牛线粒体基因组全长16324bp,由13个编码蛋白基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个非编码区组成,基因组成、排列方式和位置均与牛亚科其它物种基本一致。牦牛线粒体13个编码蛋白基因序列长度为11400bp,发现4种起始密码子,大多数编码蛋白基因(9个)均以ATG为起始密码子,ND2、ND3和ND5基因以ATA为起始密码子,ND6基因以AAT为起始密码子。牦牛线粒体非编码区序列全长为893bp,定位在tRNA-Pro与tRNA-Phe之间,与牛亚科其它物种一样由终止序列区(ETAS)、中央保守区(CD)和保守序列区(CSB)组成,但牛亚科不同物种间非编码区序列长度具有物种特异性。牦牛线粒体22个tRNA基因序列长度在66-75bp之间,总长度为1511bp.牦牛线粒体基因组包括2个rRNA基因,即12s rRNA和16s rRNA基因,长度分别为957bp和1571bp。2.中国牦牛品种线粒体基因组遗传多样性与遗传分化在36个中国牦牛线粒体基因组全序列中共发现222个变异位点,多态位点百分率为1.36%。中国牦牛线粒体基因组全序列中发生转换44次,颠换2次,转换/颠换(Ts/Tv)比值为18.11,大于转换/颠换比临界值(2.0),说明中国牦牛线粒体基因组的突变未达到饱和状态。36个牦牛线粒体基因组全序列可定义为30个单倍型,单倍型多样度(Hd)为0.984,核苷酸多样性(Pi)为0.284%,平均核苷酸差异数目(k)为46.3,可见中国牦牛的遗传多样性较丰富。在5个牦牛品种中,多态位点在4-170个之间,单倍型多样度(Hd)在0.833-1.000之间,核苷酸多样性(Pi)在0.025-0.486之间,平均核苷酸差异数目(k)在4-76.4之间,其中麦洼牦牛的多态位点数、单倍型多样度、核苷酸多样性、平均核苷酸差异数目均最高,说明在中国5个牦牛品种中麦洼牦牛的遗传多样性较丰富。中性检验发现中国牦牛群体和5个牦牛品种线粒体基因组全序列符合中性突变,种群的群体大小基本保持稳定,没有出现过种群扩张和持续增长模式。中国牦牛5个牦牛品种间的遗传距离在0.002-0.088之间,平均为0.031,其中麦洼牦牛与其它3个品种间的遗传距离最大。中国牦牛群体的遗传分化系数(Gst)为0.0242,基因流为10.08,说明中国牦牛品种间遗传分化不明显,但麦洼牦牛与中国其它牦牛品种间的分化最明显。3.牦牛与犏牛线粒体基因组比较分析通过克隆测序技术获得了4个犏牛线粒体基因组全序列,长度在16339bp-16443bp,与牦牛之间存在明显差异。在牦牛和犏牛间线粒体基因组全序列中共发现784个差异位点,其中非编码区47个,编码蛋白基因中619个,tRNA基因中39个,rRNA基因中79个。在非编码区中,ETAS2的差异最大,而CSB2、OH。LSP和HSP等在牦牛和犏牛间均高度保守。与牦牛线粒体非编码区相比,犏牛非编码区有2个较长的碱基插入,分别位于ETAS1前以及ETAS2和CD之间。在编码蛋白基因619个差异位点中,非同义突变位点92个,引起81个氨基酸残基发生改变；92个非同义突变位点中35个引起牦牛和犏牛间氨基酸残基的类型发现改变,其中ATP6蛋白中氨基酸残基类型改变比例最大,为1.76%,而COI、ND3和ND6蛋白未发生氨基酸残基类型的改变。在tRNA基因中,tRNA-Asn基因中的差异位点最多,而tRNA-Val等6个基因则完全一致；二级结构分析差异位点在D环、TΨC环、中央环、受体臂及反密码子臂等处均有分析；在tRNA-Asn基因nt60处和tRNA-Leu (CUN)基因的nt21处各发现1个碱基插入／缺失。在rRNA基因中,12S rRNA中有19个差异位点位于二级结构的loop区,8个位于stem区：16S rRNA中有38个位于loop区,14个位于stem区。
胡佩莹, 林伟山, 李莉, 张勤文, 常建军[5]2015年在《大通犊牦牛组织线粒体COX酶活性与亚基COX-Ⅰ、Ⅱ mRNA表达的相关性研究》文中研究表明为探讨"大通犊牦牛"组织线粒体COX活性与亚基COX-Ⅰ、ⅡmRNA表达量之间的关系。采用酶联免疫分析法(ELISA)对犊牦牛心肌、骨骼肌、大脑、肝脏组织线粒体COX活性进行测定;绝对定量荧光PCR(Real-time PCR)检测组织中COX-Ⅰ、ⅡmRNA表达量。结果显示:大通犊牦牛心肌、骨骼肌、大脑、肝脏组织线粒体COX活性高于乐都犊牦牛;大通犊牦牛组织间COX-Ⅰ基因拷贝数明显高于乐都犊牦牛(P<0.05);大通犊牦牛组织间COXⅡ拷贝数以及乐都犊牦牛COXⅡ拷贝数均差异显着(P<0.05),大通犊牦牛不同组织中的COX-Ⅰ、Ⅱ的表达量与乐都犊牦牛相比差异显着(P<0.05)。结果表明:含野血的大通犊牦牛组织线粒体COX的氧化磷酸化作用要强于家犊牦牛;线粒体COX两种亚基mRNA变化与组织和品种有关;COX活性变化可使COX-Ⅰ、ⅡmRNA发生失调。
胡佩莹[6]2016年在《大通牦牛心肌组织低氧适应发育学研究》文中研究指明为探讨在高原低氧环境下不同发育期大通牦牛心肌组织发育学特点,本实验选择同一海拔梯度不同发育期(妊娠4月龄、出生1日龄、1月龄、3月龄、6龄月)大通牦牛作为研究对象,应用透射电镜技术对不同发育期牦牛心肌细胞线粒体立体形态学指标进行定性和定量分析;运用分子生物学技术检测心肌线粒体标志性酶:细胞色素C氧化酶(Cytochrome C Oxidase,COX)、琥珀酸脱氢酶(Succinatedehydro-genase,SDH)以及低氧诱导因子(Hypoxia-inducible factor,HIF-1α)m RNA进行实时定量荧光分析;应用免疫组织化学方法对牦牛心肌组织血管内皮因子(vascular endothelial growth factor,VEG)和微血管面密度(Microvessel density,MVD)进行检测。研究结果如下:(1)心肌线粒体形态学结果:心肌细胞内线粒体排列整齐均匀,大多呈圆形或卵圆形;外膜、内膜完整,膜间隙、嵴和基质结构清晰可见,由于分娩及外界环境的应激刺激出生1日龄牦牛心肌细胞线粒体结构膨大、数量减少、部分空泡化;心肌线粒体平均截面积、平均体积、面数密度、体积密度随年龄的增加呈上升趋势,差异显着(P<0.05);出生1日龄各项指标变化明显,线粒体平均截面积(AX/μm2)、平均体积(V/μm3)均大于其他年龄段,而面数密度(Na/μm2)均低于其他年龄组,体积密度(V/μm3)除大于1月龄均小于其他年龄段。(2)心肌组织COX亚基m RNA表达量结果:出生1日龄时牦牛心肌线粒体COX-I、II m RNA表达量最高;COX-II m RNA表达量均高于COX-Im RNA。(3)心肌组织SDH亚基m RNA表达量结果:心肌组织中SDH 4个亚基转录在出生1日龄SDH 4个亚基表达量均高于其他年龄段。(4)心肌组织HIF-1αm RNA表达量结果:HIF-1αm RNA表达量随年龄增长表达量稳定增加,不同年龄组间差异显着(P<0.05);出生1日龄和6月龄HIF-1αm RNA表达量显着高于其他年龄组,差异极显着(P<0.01)。(5)心肌组织VEGF、MVD测定结果:不同发育期大通牦牛心肌中VEGF、MVD均有分布,心肌VEGF、MVD百分比含量随年龄的增长而增加,差异显着(P<0.05);出生1日龄VEGF、MVD占单位数量心肌纤维的比值较其他年龄组含量低。综上所述,高原低氧环境下,大通牦牛心肌细胞线粒体数目、体积以及心肌组织SDH、COX、HIF-1αm RNA的表达量、心肌组织VEGF、MVD蛋白百分比含量均随年龄增长呈稳定上升趋势。可能由于分娩及外界环境的应激刺激,出生1日龄各项参数与其他年龄组相比均有明显变化,线粒体结构受到暂时性损伤,出生1日龄牦牛在分娩应激刺激下,增加心肌组织HIF-1α表达量和加强调控线粒体标志性酶COX、SDH氧化磷酸化作用使组织细胞快速复氧增加,从而对心肌组织的供氧供能起到一定的保护作用。HIF-1α在细胞核内快速积累,进而诱导机体内VEGF、MVD因子表达调节氧分压防止低氧对细胞造成损伤。
参考文献：
[1]. 野牦牛、家牦牛及其杂交种的生物学特性和遗传多样性研究[D]. 胡江. 甘肃农业大学. 2001
[2]. 野牦牛(Bos grunniens mutus)mtDNA D-Loop区的遗传多样性[J]. 马志杰, 钟金城, 韩建林, 徐惊涛, 窦全林. 生态学报. 2009
[3]. 牛亚科ATPase复合体基因的适应性进化及大额牛与婆罗门牛种间杂交的亲子鉴定[D]. 亐开兴. 西北农林科技大学. 2013
[4]. 牦牛与犏牛线粒体基因组比较分析[D]. 解玉亮. 南京农业大学. 2012
[5]. 大通犊牦牛组织线粒体COX酶活性与亚基COX-Ⅰ、Ⅱ mRNA表达的相关性研究[J]. 胡佩莹, 林伟山, 李莉, 张勤文, 常建军. 中国兽医学报. 2015
[6]. 大通牦牛心肌组织低氧适应发育学研究[D]. 胡佩莹. 青海大学. 2016
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