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本研究主要探讨ZP基因家族(ZP2、ZP3、ZP4)中基因的变异对绵羊产羔数的影响,以寻找与高繁殖力相关的SNP位点。以湖羊、寒羊、蒙古羊和滩羊为试验材料,采用混合样测序技术寻找ZP基因变异的SNP位点,搜集整理了100只湖羊的产羔数数据,通过分析SNP位点与产羔数之间的关系,初步筛选出对产羔数有较大影响的SNP位点。采用生物信息学的方法对ZP蛋白的一级、二级及三级结构进行分析,通过分析ZP基因变异位点和ZP蛋白结构、自然选择的关系,来阐述基因结构与基因功能之间的联系,为羊的选种、育种工作提供理论参考。利用NCBI公共数据库已有的ZP基因序列,通过比较哺乳类、鸟类和鱼类的生理性受精方式和进化状况的差异,来探究驱动ZP基因快速进化的机制。研究结果如下:1.采用混合样测序法共检测到28个SNP位点,其中ZP2有4个位置碱基发生突变,ZP3有7个位置碱基发生突变,ZP4有17个碱基发生突变。SNP间的连锁分析发现,ZP2基因的4个SNP位点形成了1个连锁区块,ZP3基因的T678C和A859C、T7781G和G7804A形成了2个连锁区块和3个独立的SNP位点,ZP4基因形成了3连锁区块和4个独立的SNP位点。将连锁的SNP区块、独立的SNP位点分别与湖羊第一胎产羔数、胎均产羔数进行关联分析后发现,ZP3基因T8176C位点对湖羊的胎产羔数有显著影响,ZP4基因有3个SNP位点(A7499C、T10223C、G10383A)对胎产羔数有明显的影响。结构分析表明,T8176C位于ZP3的跨膜结构域上,ZP4基因的G10383A位于ZP4的ZP结构域上。群体间进化检验发现,ZP3和ZP4基因在绵羊群体受到了正选择的作用。2.对绵羊ZP基因的生物信息学预测显示,绵羊ZP2基因编码713个氨基酸,编码产物是一个偏碱性的亲水跨膜蛋白。信号肽位于氨基酸序列的1-36区域,跨膜结构位于685-704区段,1-684区段位于膜的外部,705-713区段位于膜的内部。二级结构预测显示螺旋占4.63%,延伸链占39.97%,环状结构占55.40%。保守域分析显示ZP2蛋白N端和C端是变异区,中间部分约400个氨基酸较为保守,ZP结构域位于368-629区段。绵羊ZP3基因编码381个氨基酸,编码产物是一个无信号肽的亲水跨膜蛋白。二级结构主要以环状结构为主,其中螺旋占3.94%,延伸链占35.96%,环状结构占60.1%。3-261区段是其ZP结构域,跨膜结构域在341-363的α螺旋区域,在ZP3的239-340区段有一特殊结构,该结构可能是ZP3精卵结合域,305-308位点可能是弗林蛋白酶水解位点。在膜内的371位点的丝氨酸(Ser)受到了蛋白质激酶(PKA)的磷酸化作用,可能具有信号转导的功能。绵羊ZP4基因编码534个氨基酸,编码产物是含有信号肽的亲水跨膜蛋白。二级结构中α-螺旋占4.68%,β-折叠占32.02%,无规则卷曲占63.30%。信号肽位于1-19氨基酸序列,保守结构域分析表明三叶草结构(Trefoil)位于141-183区段,ZP结构域位于188-460区段,跨膜区位于508-530区段。三叶草结构上有2个精卵特异性结合位点和精卵特异性结合环状结构。3.通过分析比对哺乳类、鸟类及鱼类ZP基因的进化情况发现,哺乳类和鱼类的ZP基因具有较快的变异率,受到更大的选择压,而鸟类的变异较慢。正选择分析发现单精入卵类的物种(哺乳动物和鱼类)的ZP基因都经历过快速的进化,而鸟类的5个ZP基因均不受正选择的作用。结构分析显示,大部分的正选择位点分布在ZP2的NTR区域和ZP3的SE区域。