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猪腹股沟/阴囊疝是一种常见的影响养猪业经济效益的发育异常疾病,主要发生在鞘状突和腹股沟管的薄弱部位。该病是由遗传和环境因素共同作用产生的,但目前对影响猪腹股沟/阴囊疝的遗传机制却知之甚少。本研究利用实验室前期对120头猪只个体(59头患病个体和61头健康个体)进行特异性位点扩增片段测序(Specific-Locus Amplified Fragment Sequencing,SLAF-seq)的结果进行全基因组关联分析,并对猪腹股沟/阴囊疝的易感基因进行筛选和功能验证。主要研究结果如下: 1.将120个样本分成三个群体(group1:患病个体与健康个体;group2:患病大约克猪,健康大约克猪,患病长白猪,健康长白猪患病杂交猪和健康杂交猪;group3:患病法系猪,健康法系猪,患病美系猪与健康美系猪),利用FarmCPU(fixed and random model Circulating Probability Unification)模型进行全基因组关联分析,选择两种不同的阈值对关联结果进行筛选。当筛选阈值为系统默认值p.threshold=0.01/标记数时,共鉴定到21个与腹股沟/阴囊疝显著关联的SNPs(P<0.01),定位了9个易感基因(AUH,TMPRSS3,UBASH3A,PTPN20B,VWA3B,NOL10,TENM3,PLCG2和NUAK1);当筛选阈值为推荐值p.threshold=1E-05时,共鉴定到6个新的与腹股沟/阴囊疝显著关联的SNPs(P<0.01),定位了3个新的易感基因(DEGS1,MEPE和PRKCE)。上述结果均经过QQ图检验假阳性程度,发现统计结果与预测值拟合良好,关联结果可靠。 2.针对筛选出的5个与细胞凋亡相关基因(DEGS1,PLCG2,PRKCE,NUAK1和TENM3)进行扩大群体验证。结果发现,在总群体和法系大约克猪中,PRKCE基因多态位点的基因型和等位基因频率在患病、正常两组中的分布差异显著(P<0.05);在所有群体中,DEGS1基因多态位点的等位基因频率以及基因型频率的分布与阴囊疝的发生并没有显著的关联(P>0.05);在法系群体和法系长白群体中,NUAK1基因多态位点的基因型的分布差异显著(P<0.05);在总群体中,PLCG2基因多态位点的基因型的分布差异显著(P<0.05);在法系群体、法系长白群体和多元杂交群体中,TENM3基因多态位点的基因型分布差异显著(P<0.05),而且在总群体和美系群体中,该基因多态位点的基因型分布差异极显著(P<0.01)。 3.根据转录因子预测结果,选择TENM3基因作为腹股沟/阴囊疝候选基因进行初步功能研究。利用NNPP网站在线预测TENM3基因可能的核心启动子区域,与pGL3-Basic构建重组载体,通过双荧光活性检测发现TENM3-2片段的荧光活性最高(P<0.01),将其定义为TENM3基因的核心启动子区域。构建包含核心启动子TENM3-2和不同基因型(G/T)内含子片段的重组pGL3-Basic载体,双荧光素酶活性检测发现pGL3-P2-G的荧光活性显著高于pGL3-P2-T(P<0.05)。干扰预测的可能与目标SNP位点结合的转录因子RUNX2后,细胞晚期凋亡数量未发生显著变化(P>0.05),但TENM3的蛋白和mRNA水平均显著降低(P<0.05)。结果说明TENM3基因该SNP位点可以影响转录因子RUNX2的结合,且该转录因子可能具有抑制TENM3基因转录激活的作用。