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PITX1、PITX2是成对同源异型结构域蛋白转录因子,又被称为垂体转录因子,在垂体器官发育过程中起着关键性作用,是垂体-下丘脑-肾上腺(HPA)轴相关激素基因的重要调节器,直接调控生长激素(GH)和催乳素(PRL)基因的表达,而GH和PRL基因是国际公认的影响哺乳动物泌乳性能的重要功能基因,故PITX1、PITX2基因遗传信息和表观遗传信息的改变,将直接或间接地影响奶山羊的泌乳性能。因此,本研究从分子遗传学与表观遗传学角度,以西农萨能奶山羊和关中奶山羊作为研究对象,研究PITX1和PITX2基因的遗传变异和DNA甲基化修饰对泌乳性能的影响,筛选对泌乳性能有显著影响的SNP位点和DNA甲基化位点,同时结合基因表达信息,揭示SNP和DNA甲基化修饰对mRNA表达的可能影响,期望为奶山羊的分子育种提供理论资料和实践支持。1.奶山羊PITXI和PITX2基因的遗传变异及其对泌乳性能的影响采用DNA池测序和PCR-RFLP等方法检测了925只西农萨能奶山羊和关中奶出羊个体PITX1和PITX2基因的遗传变异,首次揭示了PITX1基因内含子1的1个SNP(IVS1+41G>A), PITX2基因外显子1的2个SNPs (Cys28Arg, Pro42Pro)和内含子1的2个SNPs (IVS1+79C>A, IVS1+110T>C)。在所分析的奶山羊群体中,PITXl基因的IVS1+41G>A位点属于中度多态性,而PITX2基因的4个SNPs位点均属于低度多态性。关联分析显示,PITX1基因IVS1+41G>A位点以及PITX2基因IVS1+110T>C和Pro42Pro位点对奶山羊的泌乳性能(乳脂含量、总固体物含量、乳密度等)具有显著遗传效应(P<0.05或P<0.01),提示这3个SNPs位点可以在提高奶山羊泌乳性能的标记辅助选择育种(MAS)中作为有效DNA标记。2.奶山羊PITX1和PITX2基因的遗传变异对mRNA表达的影响采用实时荧光定量PCR方法鉴定出了成年奶山羊各组织中最稳定表达的持家基因,并检测了各组织中PITX1、PITX2基因mRNA的相对表达量,其中PITXl基因在成年奶山羊各组织中均未检测到表达。利用18只西农萨能奶山羊的DNA与各组织RNA研究PITX2基因各SNP位点基因型与mRNA表达的关系,结果表明,肌肉、心脏和小肠组织中PITX2基因位于外显子1和内含子1的3个SNPs位点(Cys28Arg, Pro42Pro, IVS1+110T>C)的不同基因型显著影响mRNA表达水平(P<0.05或P<0.01)。3.奶山羊PITX2基因甲基化修饰及其对mRNA表达的影响利用泌乳期西农萨能奶山羊各组织DNA和总RNA样品,采用亚硫酸氢盐修饰后直接测序(BSP)方法检测PITX2基因启动子区CpG岛的DNA甲基化模式,采用实时荧光定量PCR技术检测mRNA表达水平,发现PITX2基因启动子区CpG岛的DNA甲基化水平很低,但并未发现DNA甲基化率与mRNA表达水平之间的显著关联(P>0.05)。4.奶山羊PITX1和PITX2基因的IDNA甲基化修饰对泌乳性能的影响利用泌乳期西农萨能奶山羊血液基因组DNA样品和详细泌乳数据,研究了PITXl和PITX2基因各CpG岛的DNA甲基化模式与泌乳性能之间的关系。研究发现,PITX2基因启动子区CpG岛整体甲基化水平显著低于内含子和外显子区CpG岛(P<0.01),而且PITXI基因3’侧翼区CpG岛、PITX2基因5’启动子区和外显子区CpG岛的整体甲基化水平及其内部10个CpG二核苷酸位点的甲基化率在高、低泌乳量分组中差异显著(P<0.05或P<0.01),表明其DNA甲基化水平可能对奶山羊的泌乳性能有影响,可作为在标记辅助选择育种中提高奶山羊泌乳性能的有效表观遗传标记。