蒙古羊和乌珠穆沁羊BMP15基因多态性及其与产羔数的关联性分析

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产羔数是绵羊重要的经济性状之一,影响肉羊产业的生产效率。内蒙古的绵羊品种多数为一胎一羔、繁殖力较低,制约了草原畜牧业的高质量快速发展。因此,挖掘与内蒙古地区主要绵羊品种蒙古羊和乌珠穆沁羊产羔数相关的候选功能基因及其分子标记,进而利用分子标记辅助育种技术快速提高蒙古羊系绵羊的产羔数,是现阶段的内蒙古草原生态畜牧产业发展的重点。BMP15基因是影响绵羊产羔数的关键候选功能基因之一,对卵泡及卵母细胞的生长发育和排卵过程发挥着重要的调控作用,其多个多态性位点会显著影响不同绵羊品种的排卵率或产羔数,具有非常高的品种特异性。为了研究BMP15基因与蒙古羊和乌珠穆沁羊产羔数之间的关系,本研究选取蒙古羊和乌珠穆沁羊各6只进行BMP15基因直接测序,挖掘蒙古羊和乌珠穆沁羊BMP15基因的品种特异性突变位点。再通过Mass ARRAY技术对250只蒙古羊、168只苏尼特羊、116只乌珠穆沁羊、30只滩羊、30只湖羊、30只小尾寒羊、30只萨福克羊及30只杜泊羊,共计684只进行基因分型,进而对突变位点与蒙古羊和乌珠穆沁羊的产羔数进行关联性分析,同时进行突变位点的遗传多样性分析。此外,对BMP15基因启动子区域甲基化和转录因子结合情况及BMP15蛋白的理化性质、糖基化位点、磷酸化位点和三维结构进行生物信息学预测和分析。结果表明:(1)在本研究所选的蒙古羊和乌珠穆沁羊BMP15基因上共发现了16个突变位点,其中3个为已知突变,13个为新突变。其中,c.-2016G>A、c.-1760C>A、c.-1145G>A和c.-1491C>T位点位于5’非翻译区,c.33-31del CTT多态性位点位于1号外显子,c.755T>C和c.1047G>A位点位于2号外显子,g.50985975G>A、g.50984457T>C、g.50986052C>A、g.50983595A>C、g.50984265G>T、g.50984771G>A、g.50985473C>A、g.50986336G>A和g.50981349T>C位点位于内含子区域。(2)遗传多样性分析结果表明:在本实验绵羊群体中,只有c.-2016G>A、c.-1760C>A、c.-1145G>A、c.33-31del CTT、c.755T>C、g.50985975G>A、g.50984457T>C和g.50986052C>A共8个位点符合Hardy-Weinberg平衡。(3)连锁不平衡分析结果表明:c.755T>C位点与g.50985975G>A位点存在较强的连锁性;关联性分析结果表明:BMP15基因c.-1145G>A突变位点与蒙古羊的产羔数极显著相关(P<0.01);c.755T>C突变位点与蒙古羊的产羔数显著相关(P<0.05)。(4)通过生物信息学预测分析结果显示:c.755T>C位点为C等位基因时,对BMP15蛋白质的理化性质、糖基化位点、磷酸化位点均未产生影响,可能对BMP15蛋白质的三维结构产生了影响。同时,BMP15基因启动子区c.-1145G>A位点为A等位基因时,转录因子结合情况发生明显变化。综上,BMP15基因c.-1145G>A突变位点和c.755T>C突变位点与蒙古羊产羔数显著相关,可为提高蒙古羊繁殖力提供科学有效的分子标记。同时,可为绵羊BMP15基因的功能研究提供新的科学线索。
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