豬CACNA2D1基因的研究.pdf

1、鈣離子通道由各種亞基組成,包括主成孔亞基α1和輔助亞基α2δ、β和γ,這些亞基又有許多亞型。α2δ1亞基是骨胳肌鈣離子通道中α2δ亞基的主要類型,由一個基因CACNA2D1編碼。α2δ1亞基可提高膜α亞基的通透能力、增加配體結(jié)合位點、加大鈣流幅度,增加鈣離子通道依電壓的動力學(xué)活性。豬CACYA2D1基因由39個外顯子和38個內(nèi)含子組成,基因組全長約50萬bp。鈣離子通過依電壓鈣離子通道進入細胞后可作為傳遞電信號的第二信使,觸發(fā)諸如肌肉收

2、縮、激素和神經(jīng)遞質(zhì)分泌、神經(jīng)元興奮、基因表達等一系列生理活動。鈣離子通道亞基的編碼基因發(fā)生突變,可引起人類家族性心排血過少周期性麻痹、鼠肌性生殖障礙、惡性高熱癥及豬應(yīng)激綜合癥等肌肉鈣離子通道病。
　　 對CACNA2D1基因進行的進化遺傳分析表明,CACNA2D1基因各氨基酸都有最適密碼子,但沒有任何氨基酸對密碼子的使用達到專門化的程度,密碼子的使用存在輕度偏倚:CACN2D1基因同源序列問平均發(fā)生轉(zhuǎn)換的堿基對明顯大于發(fā)生顛換的

3、堿基對,密碼子第三位點發(fā)生的轉(zhuǎn)換數(shù)和顛換數(shù)均明顯高于密碼子第一和第二位:CACNA2D1基因在進化上具有高度的保守性,在進化過程中不遵守中性理論且經(jīng)歷了凈化選擇。
　　 運用輻射雜種細胞系,將豬CACNA2D1基因定位在豬9號染色體79.3～86.7cM的位置上:通過比較分析相關(guān)數(shù)據(jù)庫,發(fā)現(xiàn)在CACNA2D1基因定位區(qū)域有三個分別影響母豬發(fā)情期排卵數(shù)、胴體肩胛重以及10周齡體重的QTL,在定位區(qū)域附近有影響豬屠宰24小時后肌肉P

4、H值的QTL。豬CACNA2D1基因可作為豬繁殖性狀、胴體性狀、生長性狀及肉質(zhì)性狀的候選基因,進行進一步的研究。
　　 擴增測定了豬CACNA2D1基因外顯子8至3’端非翻譯區(qū)共32個外顯子、31個內(nèi)含子及3’端非翻譯區(qū)部分基因組DNA39106 bp的核苷酸序列；運用PCR-SSCP技術(shù)對其中11965 bp核苷酸序列,分成29個片段進行單核苷酸多態(tài)性檢測。檢測的外顯子數(shù)占豬CACNA2D1基因外顯子總數(shù)的82.1％,檢測的編

5、碼核苷酸數(shù)占豬CACNA2D1基因編碼核苷酸總數(shù)的76.9％。在14個片段中發(fā)現(xiàn)了多態(tài)性,共檢測出SNPs位點21個。在這21個SNPs多態(tài)位點中,除E10-2、E1718、E35-2、E38為低多態(tài)位點外,其余17個均為中度多態(tài)位點。在14個多態(tài)片段中,引物對E8和E35擴增片段各有3個SNPs位點,各組成3種基因型；E16擴增片段有3個SNPs位點,組成4種基因型；E10擴增片段有2個SNPs位點,組成6種基因型:E1718和E38

6、擴增片段各有1個SNPs位點,各組成2種基因型:E14、E19、E26、E27、E29、E3031、E37和E39擴增片段各有1個SNPs位點,各組成3種基因型。
　　 以金華×皮特蘭F2代資源家系為研究材料,運用一般線性模型(GLM)分析了有多態(tài)性的14個擴增片段基因型對豬胴體和肉質(zhì)性狀的影響,發(fā)現(xiàn)擴增片段E8 TG TC AG基因型豬的腿臀肌肉重比GG CC GG基因型豬的重0.336 kg,TT TT AA基因型豬的肌肉總

7、蛋白含量分別比TG TC AG和GG CC GG基因型的低0.492％和0.61％,差異顯著(P＜0.05)；擴增片段E14 GG基因型豬的眼肌面積分別比AG和AA基因型豬的大3.306和5.625 cm2,AG基因型豬的眼肌和腿臀肌肉pH45分別比AA基因型豬的大0.24和0.211,差異顯著(P＜0.05)；擴增片段E16 AT AG AA基因型豬的眼肌h*值比AA GG AT基因型豬的小5.86,AAGG AA基因型豬的眼肌導(dǎo)電率

8、分別比AT AG AA和AA GG AT基因型豬的高2.675和3.332,差異顯著(P＜0.05)；擴增片段E19 TT基因型豬的腿臀肌導(dǎo)電率分別比CC和CT基因型豬的高2.58和2.44,差異顯著(P＜0.05)；擴增片段E26TT基因型豬的肌內(nèi)脂肪含量分別比CC和CT基因型的高1.943％和1.786％,CT基因型豬的肌肉總蛋白含量比TT基因型的高0.812％,差異顯著(P＜0.05)；擴增片段E27 GG基因型豬的肌內(nèi)脂肪含量分

9、別比AA和AG基因型的高3.018％和3.116％,GG基因型豬的肌肉總蛋白含量分別比AA和AG基因型的低1.056％和0.984％,AA基因型豬的眼肌面積比AG基因型豬的大4.06 cm2,GG基因型豬的肌肉水份含量分別比AA和AG基因型的低1.774％和1.907％,差異顯著(P＜0.05)。擴增片段E29AA基因型豬的腿臀重比AG基因型豬的重0.486 kg,AA基因型豬的腿臀脂肪重分別比AG和GG基因型豬的重0.36 kg和0.

10、292 kg,AA基因型豬的肌肉總蛋白含量比AG基因型的低0.861％,差異顯著(P＜0.05)；擴增片段E35 CT GG CC基因型豬的眼肌b*值比CT GG CT基因型豬的小0.872,CT GG CC基因型豬的眼肌h*值比CT GG CT基因型豬的大5.359,CT GG CC基因型豬的腿臀肌肉溫度分別比CT GG CT和TT AG CT基因型的低2.651℃和2.672℃,差異顯著(P＜0.05):擴增片段E37 AA基因型豬