中国和孟加拉山羊品种NOD1、NOD2和NLRP9基因SNP筛选及其与捻转血矛线虫感染粪卵计数的关联分析

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Bomm
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捻转血矛线虫(H.contortus)是在中国、孟加拉以及世界其他各地广泛感染山羊的一种主要的胃肠道线虫。控制其流行的方式之一是选育对线虫侵染有着天然抗性和良好遗传背景的山羊品种。单核苷酸多态性(SNP)为检测群体内抗性基因的存在给出了可行方法。本次研究旨在从遗传上评估自然放牧状态下中国和孟加拉的山羊群体内外捻转血矛线虫感染的抗性或易感性,并鉴定与FEC性状相关的功能候选基因的单核苷酸多态性(SNPs)。本研究中,使用了 507头无亲缘关系的山羊,分别来自中国和孟加拉的6个不同品种/群体。从每头山羊上采血用来提取基因组DNA和检测血液指标,例如血红蛋白和红细胞比积,并且收集粪便用于捻转血矛线虫的粪便虫卵计数。使用改进的酚仿法来提取全血的基因组DNA,利用改良的麦克马斯特技术确定粪便虫卵数并借助光学显微镜来鉴别孵化的寄生虫卵。PCR产物通过基于荧光能量共振转移化学过程的竞争性等位基因特异性PCR来分离SNP位点的基因型,并使用R软件包以及统计程序进行关联分析。目前的研究结果总结如下:1.全群总体的捻转血矛线虫感染率为46.75%,在中国和孟加拉的山羊群体中观察到的总感染率分别为68.9%和19.4%。其中,中国的ESB山羊品种(88.89%)感染率最高,最低的是孟加拉的BBH群体(0%)。2.在粪便虫卵计数方面,基于对数转化后的数据,在中国的杂交山羊和BBH山羊品种中分别观察到了最高的寄生负荷(2.58±0.05epg)和最低的寄生负荷(1.40±0.15epg)。当前的研究表明,所有的中国山羊品种和孟加拉的BBW群体均表现出对捻转血矛线虫易感,但孟加拉BBH群体则显示出不敏感。血红蛋白和红细胞比积在群体中的差异显著(p<0.01)。3.在NOD1146A>G基因座位上,除了 ESB山羊(AA型:0.14,AG型:0.58,GG 型:0.28)之外,其他所有山羊群体 AA 型(0.42,0.43,0.27,0.93 和 0.74)和 AG 型(0.35,0.35,0.45,0.07 和 0.25)的基因型频率均高于 GG 型(0.23,0.22,0.27,0.0和0.01)。例外的是BBH群体中没有发现GG基因型。在NLRP943A>G基因座中,所有山羊群体的GG型(0.65,0.62,0.69,0.55,0.57和0.60)基因型频率高于其他两种基因型(AA型和AG型)。AA型的(0.03,0.09,0.03,0.11,0.0和0.03)基因型频率在所有山羊中均很低,尤其是在BBH群体中,AA型频率为0。在所有山羊群体中,AG型的(0.32,0.29,0.29,0.34,0.43和0.37)基因型频率分布中等。4.一共鉴定出了 10个单核苷酸多态性位点(SNPs),其中2个SNPs(NOD1146A>G和NLRP943A>G)与FEC性状相关显著相关。在关联分析中,NOD1146A>G(p<0.001)比 NLRP943A>G(p<0.01)还要显著。NOD1146A>G基因上,GG-AA(p<0.01)基因型与GG-AG(p<0.01)基因型显著关联(p<0.01),NLRP943A>G基因上,AG-AA(p<0.01)基因型与GG-AA(p<0.01)基因型也显著相关(p<0.01)。5.在NLRP943A>G基因座上,GG(399.12±106.4)基因型山羊群体的中观察到最小的FEC均值,比其他两者基因型AA(1129.57±196.5)和AG(462.99±113.1)更低。NOD1146A>G 基因上,GG(904.43±140.65)基因型的山羊的 FEC 平均值高于其他两种基因型:AA(396.68±67.22)和AG(353.19±105.11).6.在中国山羊群体中,NOD1146A>G上GG(1216.16±231.09)基因型山羊和NLRP943A>G上AA(1619.07±263.6)基因型山羊的FEC平均值较高。在孟加拉山羊中,NOD1146A>G基因和NLRP943A>G基因上所有基因型的山羊的FEC平均值均很低。本研究在山羊中首次鉴定了 NOD1和NLRP9这两个基因与捻转血矛线虫的FEC显著相关。因此,这两个基因在遗传上影响线虫的感染性状(FEC),可能与抵抗捻转血茅线虫感染有关以及与山羊的抗病性密切相关。未来在山羊免疫遗传学方面的深入研究可能有助于找出这种差异的真正原因并发展抗病的山羊品种。
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