中國部分地方雞種MHC B-LBⅡ、B-G基因變異及其群體遺傳結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、雞的主要組織相容性復(fù)合體(majorhistocompatibilitycomplex，MHC)是指16號染色體上的一組緊密連鎖、高度多態(tài)的基因群，位于MHCB區(qū)的基因群包括B-F(Ⅰ類)、B-L(Ⅱ類)和B-G(Ⅳ類)三個基因座，它們所編碼的抗原決定著機(jī)體的主要組織相容性，其不僅與免疫應(yīng)答和免疫調(diào)節(jié)密切相關(guān)，而且對許多重要經(jīng)濟(jì)性狀也有一定影響。將MHC與分子生物學(xué)、免疫遺傳學(xué)、群體遺傳學(xué)等相結(jié)合研究，將成為家禽遺傳育種，尤其是抗病育種

2、領(lǐng)域的焦點(diǎn)。本研究利用生物信息學(xué)與群體遺傳學(xué)、分子生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合的方法，以12個中國地方雞品種為實(shí)驗(yàn)材料，對其MHCB-G基因和B-LBⅡ基因的遺傳變異及群體遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，取得了如下結(jié)果： 1.采用RT-PCR和RACE技術(shù)，獲得了雞的MHCB-G基因的全長cDNA序列，推導(dǎo)出了相應(yīng)的MHC型B-G抗原分子氨基酸序列，并對其抗原性進(jìn)行了初步預(yù)測。 2.對中國8個地方雞品種B-G基因第二外顯子序列的遺傳多態(tài)性進(jìn)行研究

3、表明，核苷酸的多態(tài)變異位點(diǎn)為37個，其中簡約性信息位點(diǎn)29個，單變異位點(diǎn)8個；各變異位點(diǎn)的核苷酸變異指數(shù)為0.206-1.462；第二外顯子核苷酸異義替換率為9.26±1.92％，高于同義替換率，2.34±0.90％。 3.發(fā)現(xiàn)了屬于10個等位基因主型的31個B-G新等位基因，利用人和哺乳動物的等位基因命名規(guī)則對其進(jìn)行命名，并將DNA序列提交GenBank數(shù)據(jù)庫；GenBank收錄號分別為：AY744339-AY744348，A

4、Y792330-AY792338，AY792340和AY792342-AY792352。對B-G新等位基因在中國地方雞品種中的不均衡分布及其不同等位基因間的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系進(jìn)行了分析。 4.對中國8個地方雞品種B-LBⅡ基因第二外顯子序列的遺傳多態(tài)性進(jìn)行研究表明，核苷酸的多態(tài)變異位點(diǎn)為68個，其中簡約性信息位點(diǎn)51個，單變異位點(diǎn)17個；序列同源性達(dá)90.6％-99.5％;核苷酸異義替換率為14.64％±2.67％，高于同義替換率，2

5、.92％±0.94％。為雞B-LBⅡ基因多態(tài)性進(jìn)化機(jī)制研究提供了參考資料。 5.共發(fā)現(xiàn)了34個B-LBⅡ新等位基因，對其進(jìn)行命名后，將DNA序列提交GenBank；GenBank收錄號分別為：AY744338，AY744349-AY744363，AY770594-AY770606和AY7786309-AY7786313。并對B-LBⅡ新等位基因間的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系進(jìn)行了分析。 6.對B-LBⅡ基因和B-G基因第二外顯子所分別

6、編碼的β1、類Ig-V結(jié)構(gòu)域氨基酸序列的遺傳變異進(jìn)行了分析，并對其抗原性、親水性和疏水性進(jìn)行了初步預(yù)測。 7.本研究首次對部分家禽(家雞、雉雞、鵪鶉)B-LBⅡ基因第二外顯子與哺乳動物(人、豬、奶牛、綿羊、山羊、小白鼠和大鼠)MHCⅡ類β基因第二外顯子序列進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，該序列在家雞間的同源性達(dá)91.1-97.8％，家雞與雉雞、鵪鶉間同源性分別為84.1-87.0％和78.5-81.5％；家禽(家雞、雉雞、鵪鶉)與人類DR

7、B，哺乳類(人、豬、鼠)DQB、人類DPB和DOB基因間的同源性分別為62.6-68.1％，50-61.5％，53.7-60％和53.3-57.8％。第二外顯子核苷酸異義替代率高于同義替代率，且家禽的異義替代率和同義替代率均低于哺乳動物。在Ⅱ類β鏈抗原分子β1結(jié)構(gòu)域氨基酸序列中可共價形成二硫鍵的兩個半胱氨酸殘基均非常保守；該序列中禽類、人類和反芻類的糖基化位點(diǎn)較豬和鼠類更保守些。同人類、反芻類和豬的DQB1基因第二外顯子比較，發(fā)現(xiàn)鼠類D

8、QB1第二外顯子均存在如下差異：第195-200位有六個堿基缺失、第247-249位有三個堿基插入；其分別導(dǎo)致鼠類DQB1β1結(jié)構(gòu)域第65、66、67位的三個氨基酸殘基缺失和第85位氨基酸殘基的插入。并發(fā)現(xiàn)人類DPB1第二外顯子較DQB1于第72-77位有六個堿基缺失的差異，此引起了人類DPB1β1結(jié)構(gòu)域第24、25、26位的三個氨基酸殘基缺失。系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系分析表明，禽類B-LBⅡ基因與哺乳動物DRB、DQB、DPB和DOB基因間無直向

9、進(jìn)化關(guān)系；家雞與雉雞的親緣關(guān)系較近，與鵪鶉的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)；哺乳動物DQB與DPB間的進(jìn)化關(guān)系較近、其次為DRB基因，它們與DOB基因的進(jìn)化關(guān)系較遠(yuǎn)。進(jìn)化樹也反映出了七種哺乳動物間的親緣關(guān)系。 8.發(fā)現(xiàn)了存在于B-LBⅡ基因第二外顯子序列的6個PCR-RFLP遺傳多態(tài)性位點(diǎn)(AluⅠ，CaiⅠ，CfrⅠ，Hin1Ⅰ，HinfⅠ和RsaⅠ)，存在于B-G基因第二外顯子序列的2個PCR-RFLP遺傳多態(tài)性位點(diǎn)(MspⅠ和TasⅠ)和第

10、一內(nèi)含子序列的BsuRI-RFLP位點(diǎn)，及存在于B-LB基因第二外顯子序列的BsuRI-RFLP位點(diǎn)，并對不同位點(diǎn)的基因型和等位基因頻率分別進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)比較。 9.對B-LBⅡ基因2個PCR-RFLP多態(tài)性位點(diǎn)(CaiⅠ，CfrⅠ)與藏雞產(chǎn)蛋性狀間的關(guān)聯(lián)分析表明，在CfrⅠ位點(diǎn)，AB基因型個體在開產(chǎn)后90天、120天、150天、180天和210天的產(chǎn)蛋數(shù)均顯著地高于AA基因型的個體(P＜0.05)；在CaiⅠ位點(diǎn)，AA基因型個體的

11、蛋重顯著地高于BB基因型的個體(P＜0.05)。藏雞B-G基因第二內(nèi)含子擴(kuò)增片段在BsuRⅠ酶切多態(tài)位點(diǎn)AB基因型個體于開產(chǎn)后160天的產(chǎn)蛋數(shù)顯著高于BB型的個體(P＜0.05)。 10.利用8個PCR-RFLP遺傳標(biāo)記對8個中國地方雞種和1個國外雞品種的群體遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示：平均群體有效等位基因數(shù)在1.564和1，955之間；PIC值為0.372-0.461；平均(觀測)雜合度，藏雞最高，為0.514，狼山雞最低，