鸡NUDT15和ADPRHL1遗传变异的检测及分子标记的开发

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鸡的生长性状是家禽生产中最重要的经济性状。传统育种上,这些重要的的经济性状是通过人工选择来提高的。然而,随着生物信息学和分子生物学的飞速发展,分子标记辅助选择育种技术在动植物育种领域得到了广泛应用。分子标记育种不仅效率高,而且还大大缩短了育种周期、节约了育种成本。本研究以兼用型地方鸡种、快大肉鸡品种、高产蛋鸡品种和“固始×安卡”F2资源种群为主要研究对象,利用分子生物学技术对In Del突变位点进行鉴定、检测,并对In Del位点进行遗传参数分析、经济性状关联分析和基因表达水平分析,旨在筛选出影响鸡生长发育的重要基因位点,为肉鸡育种提供有价值的分子遗传标记。主要试验结果如下:研究一:NUDT15启动子区In Del的遗传效应及其对鸡成肌细胞增殖的影响1.在NUDT15基因启动子区发现并鉴定了两个23bp的In Del突变,分别位于ATG上游的2777 bp和1673 bp,并命名为NUDT15-In Del-2777和NUDT15-In Del-1673。NUDT15-In Del-2777有2个基因型,命名为N1(113 bp)和N2(113 bp/90 bp),NUDT15-In Del-1673有3个基因型,命名为N3(150 bp),N4(127 bp)和N5(150 bp/127 bp)。2.NUDT15基因在不同周龄AA肉鸡和卢氏鸡不同组织中的表达规律显示:NUDT15在12胚龄AA肉鸡腿肌和胸肌组织中的表达量显著高于其他组织。NUDT15不同基因型表达规律分析结果发现,N4基因型基因表达量显著低于N3和N5。3.群体遗传学分析结果显示:在除哈伯德肉鸡和AA肉鸡之外的10个品种中,2777-I和1673-I的等位基因频率明显高于2777-D和1673-D。商品肉鸡中2777-I和1673-D的等位基因频率显著高于兼用型地方鸡和商业蛋鸡。N1N3在兼用型地方鸡和商品蛋鸡中明显高于其他基因型,而N2N3和N2N4是最稀有的基因型。在商品肉鸡中,N2N4是主要的基因型。此外,N2N4和N2N5基因型在商品肉鸡中的频率显著高于兼用型地方鸡和商品蛋鸡。4.关联分析结果显示:N2N4基因型产生最理想的生长性状,其次是N2N5、N1N3、N1N4和N1N5,N2N3基因型产生最不理想的生长性状。5.Pro-2777-I和Pro-2777-D的荧光活性测量表明Pro-2777-I和Pro-2777-D的活性显著高于p GL4.10,Pro-2777-I的启动子活性高于Pro-2777-D,但差异不显著。双荧光素酶报告系统结果表明Pro-1673-I和Pro-1673-D的活性显著低于p GL4.10。另外,Pro-1673-I的启动子活性显著高于Pro-1673-D。6.干扰和过表达实验结果显示:NUDT15可以抑制鸡原代成肌细胞(CPMs)的增殖。研究二:ADPRHL1基因启动子区104 bp In Del的检测及其启动子活性检验1.鉴定了鸡ADPRHL1基因启动子区存在一个新的104-bp In Del突变位点(NCBI登录号:NC_006088.5,Chr1:138752529–138752632),根据电泳结果鉴定了三种基因型,分别记为II、ID和DD基因型。2.关联分析显示:104-bp In Del位点对鸡0、2、4、6、10周龄体重,0周胫长,4周体斜长等生长性状影响显著(P<0.05),对半净膛、全净膛、腿重、腿肌重等屠宰性状影响显著(P<0.05),其中II基因型个体生长和屠宰性状增多高于DD基因型,表明该位点可以作为鸡生长性状选择的分子标记。3.群体遗传分析结果显示:II基因型在商品肉鸡中频率最高,在肉鸡群体中频率最高为99%,最低为67%;在地方鸡群体中频率最高47%,最低25%;在肉鸡群体中D等位基因频率最低为0.00,最高为19%,在地方鸡群体中D等位基因频率最低为31%,最高为51%;这表明II基因型可能是肉用性状选择的标记。4.组织表达谱结果显示:ADPRHL1基因是一个肌源性组织高表达的基因,在1周龄固始鸡和AA肉鸡的腿肌和心肌组织中表达量显著高于其他组织,且在1周龄固始鸡和AA肉鸡心肌中的表达差异达到了极显著水平(P<0.01)。ADPRHL1基因在10胚龄到3周龄的卢氏鸡和AA鸡的腿肌和胸肌组织中的表达呈现先上升后下降的趋势。5.在腿肌组织中,不同基因型的ADPRHL1基因的表达水平显示,II基因型的表达量显著高于ID基因型的表达量(P<0.01)。6.双荧光素酶报告系统显示:I等位基因的启动子活性显著高于D等位基因,为D等位基因活性的2.49倍,表明I等位基因的插入,促进了ADPRHL1基因转录。
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