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拷贝数变异（copy number variations, CNVs）主要指大于lkb以上的DNA片段的缺失、插入、重复等。拷贝数变异可导致不同程度的基因表达差异,对正常表型的构成及疾病的发生发展具有一定作用。猪疝气病（又称赫尔尼亚）是猪腹腔内脏器连同腹膜壁脱至皮下或其他解剖腔内的一种遗传性缺陷病,严重影响了猪场经济效益。尽管目前已经发现一些基因和基因组区域与猪疝气有关,但是尚未找到起着绝对控制作用的基因。因此本研究选取来自8个品种的12头猪,利用比较基因组杂交芯片（array-based comparative genomic hybridization, aCGH）在全基因组范围内进行CNV检测,绘制猪的全基因组CNV图谱：另外选取48头猪（14头脐疝猪、34头正常猪）,利用单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism, SNP）芯片进行CNV检测和全基因组关联分析,挖掘出显著与疝气疾病相关的SNPs及拷贝数变异区域（copy number variation region, CNVR）,并研究了候选SNP对抗衰老（klotho,KL）基因表达的影响。主要研究结果如下：1、研究通过比较基因组杂交芯片对来源于国内外的共8个品种的12头猪进行了CNV的检测。在12头猪中共检测到259个CNVRs,其中93个区段出现了获得,140个出现了缺失,26个区段呈现共有的状态（缺失/获得）。CNVRs的长度从2.30kb到1.55Mb,总长16.85Mb,涵盖0.74%的猪基因组,平均长度为65.07kb,中长为98.74kb。聚类结果显示12头猪共聚为两个大类,第一大类包括二花脸猪、阳新猪和通城猪3个个体；第二大类又分支为两个亚类,第一亚类包括杜洛克猪、2头DIV猪和2头长白×DIV猪,第二亚类包括皮特兰猪、大白猪和2头长白猪。在259个CNVRs中,分别有171个（66.02%）和34个（13.13%）CNVRs与重复序列和数量性状遗传位点（quantitative trait loci, QTL）部分或完全重叠。CNVRs共包含372个唯一的转录本。这些基因主要富集在嗅觉感官知觉、化学刺激的感官知觉、认知、G蛋白偶联受体信号通路、嗅觉受体活动和其它的一些基本的生物学过程。通路分析显示有50个基因显著富集在嗅觉转导通路（P<0.05）。对位于CNVRs中的基因进行了选择压力性分析,发现与鼠相比,不同状态的CNVRs都经历了相对宽松的纯化选择：与人相比,“共有”和“缺失”状态的CNVRs同样经历了宽松的纯化选择,然而“获得”状态的CNVRs的选择却很严谨。通过定量PCR（real-time quantitative PCR, qPCR）实验,成功验证了芯片结果中的CNVR100（R2=0.64, P=0.02）和CNVR 215 （R2=0.57, P=0.05）。2、研究基于猪的SNP60芯片,对48头猪（14头脐疝猪和34头正常猪）进行了分型,分析了与脐疝存在关联的SNPs和拷贝数变异亚区域,对CNVRs进行了聚类和基因的功能富集等相关分析,全基因组关联分析结果表明共有7个SNPs与脐疝存在关联（P<7.27E-07）。这些SNPs分布在猪的SSC1、SSC11和SSC13,其中显著性最高的SNP （ASGA0049694） （P= 9.90E-09）位于11号染色体9520284bp位置。其中5个SNPs位于类固醇合成相关急性调节脂质转移体13基因（star-related lipid transfer domain containing 13. STARD13）和KL基因,其余2个SNPs位于基因间区域。对SNP芯片数据进行分析后鉴定出117个CNVs,对其进行合并,获得了34个CNVRs,平均长度和中长分别为1.7Mb和2.2Mb。CNVRs共包含了813个唯一的已注释基因。这些基因主要富集在嗅觉感官知觉、嗅觉受体活动、G蛋白偶联受体信号通路和其它的一些基本的生物学过程。通路分析显示有45个基因参与嗅觉转导。对34个CNVRs进行分割,获得40个CNV亚区域,大小从30kb到8.8Mb不等。CNV亚区域的聚类结果显示48个个体聚为两大类,第一大类为2头患病猪,其它的46头猪聚为第二大类。70%（28/40）的CNV亚区域在显著性水平为0.1的情况下与脐疝存在相关。通过qPCR检测CNV亚区域（2和39号）的拷贝数,发现2个区段的拷贝数在患病组和正常组之间存在显著的差异（P≤0.05）。通过qPCR,在40头猪中成功验证了2个CNV亚区域（2和39号）,验证率分别为0.73和0.70。3、通过在线软件Promoter 2.0预测获得KL基因的核心启动子区域后,构建包含KL-D1（-178bp/-3bp）、KL-D2 （-418bp/-3bp）、KL-D3 （-599bp/-3bp）和KL-D4（-835bp/-3bp）缺失片段的重组pGL3-Basic载体。双荧光酶活性检测发现,KL-D2的相对荧光活性最强,将其定义为KL基因的核心启动子区域（-418bp/-3bp）。构建包含KL-D2与不同基因型内含子片段（A/G）的重组pGL3-Basic载体并瞬时转染猪肾细胞（porcine kidney, PK）和猪睾丸细胞（swine testis, ST）。双荧光酶活性检测发现pGL3-D2-G的荧光活性显著高于pGL3-D2-A的荧光活性（P<0.05）。合成干扰有机阳离子转运体1基因（organic cation transporter 1,OCT-1）的小干扰RNA（small interfering RNA, siRNA）,分别与pGL3-D2-A和pGL3-D2-G瞬时共转染PK和ST细胞。双荧光酶活性检测发现,pGL3-D2-A的荧光活性显著高于pGL3-D2-G （P<0.05）。并且当位点为A时,相比阴性对照组,siRNA组的荧光活性显著提高（P<0.05）。在PK细胞中和ST细胞中,干扰OCT-1后,KL基因的mRNA水平和蛋白水平均呈现显著的降低（P<0.05）,细胞凋亡百分比并未发生显著的变化。染色质免疫共沉淀试验表明OCT-1结合在KL基因第一内含子上（1464bp/1476bp）。