綿羊多胎性狀候選基因群及其互作效應的研究.pdf

1、綿羊的產(chǎn)羔數(shù)性狀屬于閾性狀，受包括主效基因在內(nèi)的眾多基因控制。目前，國內(nèi)外學者已對影響綿羊產(chǎn)羔數(shù)眾多基因的單基因效應進行了大量的分析，但仍未對其它少數(shù)候選基因以及眾多候選基因之間的互作效應進行深入研究。因此，本研究以湖羊（171只）、小尾寒羊（54只）和杜泊羊（47只）共272只綿羊為主要研究對象，在對影響綿羊產(chǎn)羔數(shù)性狀眾多候選基因的單基因效應進行全面分析的基礎之上，進一步揭示基因互作效應，并對產(chǎn)羔數(shù)與母羊體重性狀表型負相關的遺傳機制進

2、行探索。主要研究內(nèi)容包括:
　　(1)采用混合DNA池法，利用飛行時間質(zhì)譜生物芯片系統(tǒng)(Sequenom MassArray)對綿羊B4GALNT2和Zar1基因的遺傳變異進行分析。
　　(2)利用飛行時間質(zhì)譜生物芯片系統(tǒng)，對影響綿羊產(chǎn)羔數(shù)的17個主要候選基因(FecB、GDF9、MTNR1A、ESR、RBP4、PRL、PRLR、FecXL、INHA、INHBA、BMP4、FSH-β、IGF-1、IGF-2、PGR、RXRG

3、、Zar1)中的20個重要SNPs與產(chǎn)羔數(shù)的單獨效應進行分析。
　　(3)對影響綿羊產(chǎn)羔數(shù)的17個主要候選基因中的20個重要SNPs與產(chǎn)羔數(shù)的互作效應進行了分析。
　　(4)對17個候選基因中重要SNPs與母羊體重性狀關聯(lián)性進行分析。
　　以上研究的主要結果如下:
　　(1)對綿羊B4GALNT2全基因進行掃描，未發(fā)現(xiàn)任何變異。在綿羊Zar1基因上首次發(fā)現(xiàn)兩個多態(tài)位點(T5071C、T5138C)，均構成3種基因

4、型。在湖羊、小尾寒羊和杜泊羊中，2個位點的基因型相同。優(yōu)勢基因型均為CT型，基因型頻率分別為0.48、0.51、0.57;優(yōu)勢等位基因均為T，基因頻率分別為0.64、0.55、0.65。PIC結果(0.35、0.37、0.35)顯示群體均為中度多態(tài);He結果(0.46、0.50、0.46)顯示群體均為中高度雜合狀態(tài);有效等位基因數(shù)Ne分別為1.85、2.00、1.84;x2檢驗三種群體均處于Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)。與綿羊經(jīng)

5、濟性狀關聯(lián)分析顯示該位點三種基因型對綿羊所有生產(chǎn)性狀影響均不顯著(p＞0.05)。
　　(2)對三個綿羊群體的17個候選基因的20個重要SNPs位點進行分析。發(fā)現(xiàn)3個SNP位點與產(chǎn)羔數(shù)密切相關。首先，證實多胎主效基因FecB與小尾寒羊經(jīng)產(chǎn)產(chǎn)羔數(shù)密切關聯(lián)。其次，MTNR1A基因的G605A位點在小尾寒羊群體中僅存在GG、AG兩種基因型，首次觀察到MTNR1A(G605A)突變位點對小尾寒羊經(jīng)產(chǎn)產(chǎn)羔數(shù)有顯著影響，AG基因型母羊比GG型

6、平均多產(chǎn)羔0.48只(p=0.045＜0.05)。此外，首次發(fā)現(xiàn)湖羊GDF9(G477A)位點的3種基因型頻率分別為AA(0.29)、GA(0.53)、GG(0.18)，A為優(yōu)勢等位基因，頻率為0.55;AA型母羊分別比GA和GG型平均多產(chǎn)羔0.35和0.11只(p=0.040＜0.05)。
　　(3)對影響綿羊產(chǎn)羔數(shù)的17個候選基因的20個重要SNPs位點的基因互作效應進行分析，發(fā)現(xiàn)有顯著聚合效應的7個位點:FecB(A746G

7、)、GDF9(G477A)、ESR(C363G)、PGR(C70T)、MTNR1A(G605A)、TGF-1(G4988A)和 PRLR(G304A)。它們的互作效應分析結果主要是:
　　湖羊群體（171只）中:①GDF9(G477A)和ESR(C363G)基因組合中GG-GG基因型母羊比GA-CC基因型組合平均多產(chǎn)羔1.49只(p=0.041＜0.05);②FecB(A746G)和ESR(C363G)基因組合中AG-GG基因型母

8、羊比AG-GC基因型組合平均多產(chǎn)羔2.22只(p=0.017＜0.05)。
　　小尾寒羊群體（54只）中:①PGR(C70T)和MTNR1A(G605A)基因組合中CT-AG基因型母羊比TT-AG基因型組合平均多產(chǎn)羔1.49只(p=0.015＜0.05);②PGR(C70T)和PRLR(G304A)基因組合中CT-GG基因型母羊比CC-AA基因型組合平均多產(chǎn)羔1.09只(p=0.025＜0.05)。
　　三品種合并群體（27

9、2只）中:GDF9(G477A)和IGF-1(G4988A)基因組合中AA-AA基因型母羊比GA-AA基因型組合平均多產(chǎn)羔0.67只(p=0.029＜0.05)。
　　(4)首次對影響綿羊產(chǎn)羔數(shù)的17個候選基因的20個重要SNPs位點與母羊體重性狀關聯(lián)分析發(fā)現(xiàn):①MTNR1A(G605A)單基因效應分析，AG基因型對應產(chǎn)羔數(shù)最多但成年母羊體重顯著降低，小尾寒羊產(chǎn)羔數(shù)與母羊體重之間呈顯著負相關（r=-0.081，p=0.019＜0.

10、05）;②GDF9(G477A)和ESR(C363G)聚合基因型效應分析，基因型組合GG-GG型產(chǎn)羔數(shù)最多但成年母羊體重顯著降低，湖羊產(chǎn)羔數(shù)與母羊體重之間呈顯著負相關(r=-0.865,p=0.023＜0.05)。綜上所述，本研究首次對綿羊B4GALNT2、Zar1基因遺傳變異進行分析，在Zar1基因中發(fā)現(xiàn)2個與二個綿羊品種生產(chǎn)性狀沒有顯著相關的SNP位點。對17個候選基因20個SNPs位點單基因效應和互作效應進行分析，首次發(fā)現(xiàn)2個SN

11、P位點，5種基因互作類型與綿羊產(chǎn)羔數(shù)密切關聯(lián)。此外，發(fā)現(xiàn)攜帶MTNR1A(G605A)、GDF9(G477A)/ESR(C363G)基因組合母羊產(chǎn)羔數(shù)與體重間呈現(xiàn)顯著負相關。因此，得出以下主要結論:
　　(1)綿羊B4GALNT2、Zar1基因在進化中相對比較保守;
　　(2)G DF9(G477A)位點以及2種基因互作[GDF9(G477A)和ESR(C363G)、FecB(A746G)和ESR(C363G)]可作為湖羊產(chǎn)