【摘 要】
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皱皮香猪（XPZ）是从江香猪群体中的变异个体,主要特征为全身皮肤密布褶皱,躯干及四肢皮肤粗糙增厚、腹部皮肤发红、皮肤变硬弹性变差、皮下脂肪减薄、被毛疏密不均,躯干和臀部皮肤褶皱深长、褶皱眼观极其明显,表现出明显的皮肤早衰现象。皮肤覆盖于动物机体的外表面,是哺乳动物最大的器官,具有感受外界刺激、分泌、排泄、吸收、调节体温、参与新陈代谢和免疫反应等生理功能。皱皮香猪皮肤基因组测序分析发现,皱皮香猪2号
【基金项目】
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国家自然科学基金（31672390,31960641）； 贵州省“百”层次创新型人才项目（黔科合人才2016-4012）； 贵州省科技创新人才团队项目（黔科合平台人才[2019]5615）； 贵州省科技支撑计划（黔科合支撑[2017]2587号,[2017]2585号,黔科合NY[2013]307
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皱皮香猪（XPZ）是从江香猪群体中的变异个体,主要特征为全身皮肤密布褶皱,躯干及四肢皮肤粗糙增厚、腹部皮肤发红、皮肤变硬弹性变差、皮下脂肪减薄、被毛疏密不均,躯干和臀部皮肤褶皱深长、褶皱眼观极其明显,表现出明显的皮肤早衰现象。皮肤覆盖于动物机体的外表面,是哺乳动物最大的器官,具有感受外界刺激、分泌、排泄、吸收、调节体温、参与新陈代谢和免疫反应等生理功能。皱皮香猪皮肤基因组测序分析发现,皱皮香猪2号染色体的核纤层蛋白B1（LMNB1）基因中检测到一个缺失型结构变异,位于基因上游4258 bp处。核纤层蛋白B1是核纤层蛋白家族的重要成员之一,由LMNB1基因编码,主要功能是维持细胞核骨架的完整性,并通过影响染色体分布、基因表达、DNA损伤修复及氧化应激反应等,参与皮肤成纤维细胞的增殖和衰老。为了探究LMNB1基因发生的变异是否为香猪全身性皮肤皱褶形成的原因,本研究以香猪（Xiang pig,XP）和XPZ为研究对象,采用PCR和Sanger测序鉴定LMNB1基因的结构变异,研究群体分布规律;利用荧光定量PCR检测XPZ皮肤中LMNB1基因mRNA的相对表达量;通过Western blot检测目的蛋白水平;采用生物信息学方法分析LMNB1基因单核苷酸多态性和变异区包含的功能元件;构建LMNB1基因结构变异的双荧光素酶报告基因载体,分析LMNB1基因SV中功能元件对转录活性有无影响。研究结果如下:PCR检测和Sanger测序结果证实,LMNB1基因中发生的LMNB1-sv275缺失型结构变异在猪群中真实存在,缺失片段长275 bp,结构变异LMNB1-sv275在XP、XPZ和大白猪（Large White,LW）基因组中存在多态性。XPZ的Ⅰ等位基因频率显著高于XP和LW（P＜0.05）。实时荧光定量PCR分析得出,XPZ皮肤中LMNB1基因Ⅱ型的表达量显著高于XPZ皮肤中DD基因型的表达量（P＜0.01）。Western blot检测结果显示,XPZ皮肤（Ⅱ基因型）中LMNB1蛋白的表达量显著高于皮肤样品（DD基因型）的表达量。此外,采用重测序方法从皱皮香猪LMNB1基因外显子1、外显子5和外显子7中检测到3个SNPs位点,均为同义突变。推测XPZ皮肤褶皱的原因可能与皮肤中LMNB1的结构变异所致的基因高表达有关。UCSC分析得出,LMNB1-sv275变异区间存在一个SINE/t RAN元件。NNPP分析推测LMNB1基因启动子区可能有6个潜在的核心启动子区,其中-819 bp～-868 bp位置的可能性最大;PLACE分析发现在LMNB1基因核心启动子区-850bp～-847 bp和-844 bp～-838 bp位置分别含有CAAT-box和CGCG-box 2个顺式作用元件。Meth Primer分析得到,LMNB1基因启动子区有3个CpG岛;Animal TFDB分析表明,LMNB1-sv275区域有32个转录因子结合位点,其中ESR1（estrogen receptorα）的结合位点数量最多。在此基础上,采用双荧光素酶报告基因系统检测,证明LMNB1基因LMNB1-sv275变异区有正向的转录调控元件,对LMNB1基因的启动子功能可能起正调控作用。综上所述,本研究验证了LMNB1基因上游发生的275 bp缺失变异在猪群中存在,并促进基因的转录和表达,可能是皱皮香猪的皮肤产生褶皱的原因。论文的研究结果对解析皱皮香猪皮肤皱褶的形成以及皮肤早衰发生的分子机制具有重要意义。
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