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TGF-β家族与哺乳动物的生殖有密切的关系,该家族绝大多数成员在生殖系统中表达,尤其在母畜卵泡发育过程中,该家族成员在不同的卵泡发育阶段和优势化过程中规律性表达。TGF-β家族成员首先与位于细胞膜上的I型受体和II型受体结合,进一步激活下游的Smads蛋白进行信号传导。因此,本研究选取了TGF-β家族信号传导过程中的8个基因和1个在睾丸组织中特异表达的基因为候选基因,进行了cDNA克隆、SNPs分析和组织表达谱研究,为进一步研究TGF-β家族成员及其信号传递奠定了基础。取得了以下结果:1.利用EST拼接和GenScan技术,结合RT-PCR方法,得到了牛Smad1、Smad4、Smad9、BMPRⅡ、BMPR1A、ZFP474、BMP2、BMP3和BMP10共9个候选基因完整的CDS区序列并进行了生物信息学分析。2.通过3’RACE方法,得到了Smad1、Smad4、Smad9、BMPRⅡ、BMPR1A共5个基因完整的3’UTR区序列;通过5’RACE的方法,得到了Smad4、Smad9、BMPR1A和ZFP474共4个基因完整的5’UTR区序列。向GenBank数据库递交了Smad1、Smad4、Smad9和BMPR1A基因的cDNA序列,获取登录号分别为DQ922947、DQ494856、DQ922948和DQ922946。3.用RT-PCR的方法对9个候选基因在卵巢、肝脏、肌肉、小肠、脂肪、子宫、肾脏、心脏、肺、胰腺、睾丸和乳腺共12个组织中的表达情况进行了研究,结果表明,除ZFP474基因只在睾丸组织中表达外,其余8个基因都有比较广泛的组织表达。4.以p32-dCTP标记的cDNA单链为探针,用斑点杂交的方法对Smad4、Smad9和BMPR1A基因在卵巢、肝脏、肌肉、小肠、脂肪、子宫、肾脏、心脏、肺、胰腺和睾丸共11个组织的表达情况进行了研究,结果发现,牛Smad4基因在心肌组织中表达量最高,其次是骨骼肌和肺脏,在小肠、子宫和胰腺中的表达量最低;Smad9基因在心肌组织中表达量最高,其次是肺脏、肝脏、卵巢和睾丸,在小肠和子宫中的表达量最低;BMPR1A基因在卵巢中的表达量比其他组织明显高,其次是心肌组织,在肝脏、肌肉和肺脏中的表达量比较接近,在小肠、子宫和胰腺中的表达量最低。5.通过不对称PCR-SSCP和测序的方法对Smad4基因第1外显子、第2外显子和3’UTR区进行了SNPs分析,在牛Smad4基因3’UTR区发现1个“GC”插入突变、1个“T”插入突变和1个“A/T”突变。分别用不对称PCR-SSCP和酶切的方法对这3个突变在鲁西黄牛、鲁西黄牛双胎母牛、西门塔尔牛、三河牛和荷斯坦奶牛群体中的分布情况进行了研究,结果发现,“GC”插入突变和“T”插入突变发生的频率很低,AA基因型个体在群体中占绝对优势,没有发现BB基因型个体;在“A/T”突变中,A等位基因的频率占优势,三河牛群体该位点处于低度多态,其他3个群体均处于中度多态。卡方检验表明,该位点各基因型在4个群体中的分布没有差异。6.用不对称PCR-SSCP和HhaⅠ-RFLP的方法对“GC”插入突变在116头鲁西黄牛和75头荷斯坦奶牛群体中的分布情况进行了检测,2种方法得出的结果完全相同,表明不对称PCR-SSCP具有较高的准确性。7.利用生物信息学软件对DNA单链的二级结构进行预测,并将不对称PCR-SSCP分析结果与软件预测结果进行比较,分析了生物信息学在DNA单链二级结构预测上的优缺点。