ZP基因的變異及其對(duì)湖羊產(chǎn)羔數(shù)的遺傳效應(yīng)研究.pdf

1、本研究主要探討ZP基因家族(ZP2、ZP3、ZP4)中基因的變異對(duì)綿羊產(chǎn)羔數(shù)的影響，以尋找與高繁殖力相關(guān)的SNP位點(diǎn)。以湖羊、寒羊、蒙古羊和灘羊?yàn)樵囼?yàn)材料，采用混合樣測(cè)序技術(shù)尋找ZP基因變異的SNP位點(diǎn)，搜集整理了100只湖羊的產(chǎn)羔數(shù)數(shù)據(jù)，通過(guò)分析SNP位點(diǎn)與產(chǎn)羔數(shù)之間的關(guān)系，初步篩選出對(duì)產(chǎn)羔數(shù)有較大影響的SNP位點(diǎn)。采用生物信息學(xué)的方法對(duì)ZP蛋白的一級(jí)、二級(jí)及三級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，通過(guò)分析ZP基因變異位點(diǎn)和ZP蛋白結(jié)構(gòu)、自然選擇的關(guān)系，來(lái)

2、闡述基因結(jié)構(gòu)與基因功能之間的聯(lián)系，為羊的選種、育種工作提供理論參考。利用NCBI公共數(shù)據(jù)庫(kù)已有的ZP基因序列，通過(guò)比較哺乳類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)和魚(yú)類(lèi)的生理性受精方式和進(jìn)化狀況的差異，來(lái)探究驅(qū)動(dòng)ZP基因快速進(jìn)化的機(jī)制。研究結(jié)果如下:
　　1.采用混合樣測(cè)序法共檢測(cè)到28個(gè)SNP位點(diǎn)，其中ZP2有4個(gè)位置堿基發(fā)生突變，ZP3有7個(gè)位置堿基發(fā)生突變，ZP4有17個(gè)堿基發(fā)生突變。SNP間的連鎖分析發(fā)現(xiàn)，ZP2基因的4個(gè)SNP位點(diǎn)形成了1個(gè)連鎖區(qū)塊，Z

3、P3基因的T678C和A859C、T7781G和G7804A形成了2個(gè)連鎖區(qū)塊和3個(gè)獨(dú)立的SNP位點(diǎn)，ZP4基因形成了3連鎖區(qū)塊和4個(gè)獨(dú)立的SNP位點(diǎn)。將連鎖的SNP區(qū)塊、獨(dú)立的SNP位點(diǎn)分別與湖羊第一胎產(chǎn)羔數(shù)、胎均產(chǎn)羔數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析后發(fā)現(xiàn)，ZP3基因T8176C位點(diǎn)對(duì)湖羊的胎產(chǎn)羔數(shù)有顯著影Ⅱ向，ZP4基因有3個(gè)SNP位點(diǎn)(A7499C、T10223C、G10383A)對(duì)胎產(chǎn)羔數(shù)有明顯的影響。結(jié)構(gòu)分析表明，T8176C位于ZP3的跨膜結(jié)

4、構(gòu)域上，ZP4基因的G10383A位于ZP4的ZP結(jié)構(gòu)域上。群體間進(jìn)化檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ZP3和ZP4基因在綿羊群體受到了正選擇的作用。
　　2.對(duì)綿羊ZP基因的生物信息學(xué)預(yù)測(cè)顯示，綿羊ZP2基因編碼713個(gè)氨基酸，編碼產(chǎn)物是一個(gè)偏堿性的親水跨膜蛋白。信號(hào)肽位于氨基酸序列的1-36區(qū)域，跨膜結(jié)構(gòu)位于685-704區(qū)段，1-684區(qū)段位于膜的外部，705-713區(qū)段位于膜的內(nèi)部。二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)顯示螺旋占4.63％，延伸鏈占39.97％，環(huán)狀結(jié)

5、構(gòu)占55.40％。保守域分析顯示ZP2蛋白N端和C端是變異區(qū)，中間部分約400個(gè)氨基酸較為保守，ZP結(jié)構(gòu)域位于368-629區(qū)段。綿羊ZP3基因編碼381個(gè)氨基酸，編碼產(chǎn)物是一個(gè)無(wú)信號(hào)肽的親水跨膜蛋白。二級(jí)結(jié)構(gòu)主要以環(huán)狀結(jié)構(gòu)為主，其中螺旋占3.94％，延伸鏈占35.96％，環(huán)狀結(jié)構(gòu)占60.1％。3-261區(qū)段是其ZP結(jié)構(gòu)域，跨膜結(jié)構(gòu)域在341-363的α螺旋區(qū)域，在ZP3的239-340區(qū)段有一特殊結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可能是ZP3精卵結(jié)合域，3

6、05-308位點(diǎn)可能是弗林蛋白酶水解位點(diǎn)。在膜內(nèi)的371位點(diǎn)的絲氨酸(Ser)受到了蛋白質(zhì)激酶(PKA)的磷酸化作用，可能具有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的功能。綿羊ZP4基因編碼534個(gè)氨基酸，編碼產(chǎn)物是含有信號(hào)肽的親水跨膜蛋白。二級(jí)結(jié)構(gòu)中α-螺旋占4.68％，β-折疊占32.02％，無(wú)規(guī)則卷曲占63.30％。信號(hào)肽位于1-19氨基酸序列，保守結(jié)構(gòu)域分析表明三葉草結(jié)構(gòu)(Trefoil)位于141-183區(qū)段，ZP結(jié)構(gòu)域位于188-460區(qū)段，跨膜區(qū)位于5