山羊LF基因序列分析及SNPs研究

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本试验根据GenBank上已发表的牛的乳铁蛋白(Lactoferrin, LF)基因DNA序列和山羊mRNA序列进行引物设计,扩增山羊LF基因的部分5’UTR至外显子17序列片断,测序总长度为30306bp,已提交到GenBank,序列号为FJ609300。为比较反刍动物LF基因遗传变异与分化,同时测定了绵羊LF基因相应序列30340bp,序列号为:FJ541507。根据测序结果检测到山羊LF基因序列上共30个突变位点,其中处于外显子的有1个,内含子的29个。依据序列号FJ609300上的位置来命名这些突变位点,处于外显子上的1个点突变为7605C>T,引起氨基酸Arg136Trp突变。处于内含子上的29个突变位点分别为2428C>G、2761C>G、6053A>G、6538A>C、7363A>G、8642C>T、8655C>T、9284C>T、13719C>T、15783A>G、15820A>G、16820A>G、17774A>T、17775A>G、17793A>G、17808A>G、17855C>G、18266C>G、18428A>G、18930A>G、19764C>T、19997C>T、20740A>G、20989C>T、21146C>T、21281C>G、23146C>T、24300C>T、24720A>G、25249A>G。同时检测到绵羊LF基因序列上16个突变位点,都是内含子变异,依据序列号FJ541507上的位置来命名这些突变位点分别为:2432C>T、2764C>G、4197C>T、4274A>T、4633C>T、11038C>T、13045A>G、13075A>G、13482A>G、18072A>G、20660C>T、21022C>T、21625T>G、21706T>G、22583T>G、22594C>T。在山羊DNA序列中发现21个短散布元件和14个长散布元件。在绵羊DNA序列中发现19个短散布元件和14个长散布元件。另外,在山羊和绵羊DNA序列中各发现5个简单重复序列(SSR)。7605C>T位点上检测到C和T两个等位基因。所研究的10个中国地方山羊品种/品系(承德无角山羊、成都麻羊、济宁青山羊、雷州山羊、辽宁绒山羊、南江黄羊黑色系、南江黄羊高繁系、唐山奶山羊、内蒙古绒山羊、武安山羊)共300个个体。T等位基因频率(50.12%)稍高于C等位基因(49.88%)。从基因型分布看,10个中国地方山羊群体的基因型频率在各群体间差异较大。遗传多样性分析表明,10个中国地方山羊在7605C>T位点具有较丰富的遗传多样性。群体遗传分化分析表明,10个中国地方山羊群体间的平均基因流为2.9433,平均遗传分化指数为0.0783。本试验获得了山羊和绵羊LF基因完整编码区(CDS)序列,另外,从GenBank获得了60条不同物种LF基因完整CDS序列,比对分析LF基因在物种间和物种内的遗传变异和分化。大部分物种终止密码子使用TAA,(1个人变异个体使用TAG),而小鼠使用TGA( 1个变异体使用TAA)。物种间长度变异较大(2055bp2190bp)。根据美国国家生物技术信息中心(NCBI)分类法,相近物种的LF基因的CDS序列长度相同或相差较小。挪威鼠最长为2190bp,是由于终止密码子突变(TAA>GAA)导致的66bp的延长。一个黑猩猩变异体(XM001150238)LF基因CDS长度最短为2055bp,是由于81bp缺失片段造成的。物种内也存在长度变异,狗长度变异最复杂,其它物种LF基因CDS的变异较小。遗传多样性分析发现多数物种LF基因具有较丰富的遗传多样性,群体间的遗传多样性大于群体内。通过物种内的LF氨基酸序列比对,发现了新的氨基酸变异位点(人8个、小鼠6个、山羊2个、牛10个、猪20个、绵羊3个)。物种间的遗传分化明显,系统发生树所显示的物种的聚类关系与NCBI物种的分类学一致。
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