延安混合原油常压蒸馏装置工艺设计本科毕业设计

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獭兔毛皮性状相关的基因的研究进展摘要：獭兔是一种珍贵的裘皮用兔，我国的獭兔育种相对落后，主要通过从国外引种。本文主要介绍了角蛋白辅助蛋白(KAP)、成纤维细胞生长因子5(FGF5)、细胞周期素A2（CCNA2）等三个同獭兔毛皮性状相关基因的基本概况以及国内外对这三个基因与獭兔毛皮性状之间相关性的研究进展。希望可以为我国的獭兔分子育种提供一些借鉴。Abstract：Rexrabbitisakindofpreciousrabbitforfur,thebreedingofrexrabbitisnotadvancedinourcountry,thespeciesaremainlyintroducedfromabroad.Thispaperdescribedthebasicoverviewofthesethreegeneswhichwereassociatedwithrabbitfur,theywereKeratinAssociatedProtein(KAP),FibroblastGrowthFactor5(FGF5),CyclinA2(CCNA2).Andtheresearch(bothfromhomeandabroad)ofthecorrelationbetweenrexrabbitfurandthosegeneswasalsomentionedinthispaper,hopingtoprovidesomereferencetothemolecularbreedingrexrabbitinChina.獭兔，原名力克斯兔（Rexrabbit），原产于法国，是珍贵的裘皮用兔，因其皮毛酷似珍贵的毛皮兽—水獭，故被称之为獭兔。獭兔贵在毛皮，目前獭兔毛皮被广泛用于服装业，制作成裘皮大衣、围巾等，具有良好的保暖作用，前景十分广阔[1]。我国目前獭兔年饲养量5000万只左右，存栏量达2000万只以上，年产獭兔皮3000万张左右，居世界第一。由于我国獭兔皮加工业的兴起，现在已由前些年出口原料皮改变为出口獭兔裘皮服饰为主，我国不仅是獭兔皮生产大国，也是獭兔皮加工大国。近年来，我国对外开放的力度不断加大，世界兔皮加工重心已由发达国家转移至我国[2]。我国目前的獭兔养殖几乎遍及全国各地，但重点养殖区域主要分布在华北、华东、东北地区，近年来东兔西移突显生机，由于我国国民经济的快速发展，东部沿海省份农民每年的人均收入已达到5000元以上，养兔的经济效益在东部沿海省份已不再明显，而对西部的一些省区来说，农民的人均年收入只有1000多元，那里有丰富的饲草资源和富余的农村劳动力，常年干燥少雨，夏季气温不高，冬季也不是太冷，非常适宜獭兔的繁殖和生长发育。目前，四川、山西、甘肃等省獭兔养殖猛增，獭兔养殖数量排在前10名的省份依次为：山东、四川、河北、江苏、浙江、黑龙江、河南、安徽、山西、重庆。獭兔皮的交易市场主要集中在河北、广东、浙江3 省。獭兔裘皮加工业主要分布在广东惠州；河北沧州、衡水；浙江海宁、桐乡；山东威海；北京等地，多以民营企业投资为主，獭兔裘皮服饰仍以外销为主，主要贸易国有俄罗斯、日本、韩国、美国等，一件优质獭兔皮服装在国外可卖1000～3000美元，在国内市场的售价为3000～5000元人民币，效益十分可观，獭兔肉也是肉类中的上品，早已成为人们喜爱的盘中餐[2]。当前，我国獭兔品种主要引自美国、德国和法国，缺乏自主培育的当家品种，国内部分高校、科研单位及企业开展了獭兔育种研究，取得了一定进展，但远不能满足生产的需求。所以，这就要求我们要做好獭兔的育种工作，积极培育优良的獭兔品种[3]。近几年，科研人员在獭兔的分子育种方面的研究有了一定的进展，这对我国发展獭兔的育种业有一定的指导作用。本文主要通过介绍与獭兔毛皮性状相关的三个基因——角蛋白辅助蛋白（KAP），成纤维细胞生长因子5（FGF5）以及细胞周期素A2(CCNA2）的相关特性以及其与獭兔毛皮性状相关的研究进展。1成纤维细胞生长因子5（FGF5）与角蛋白辅助蛋白(KAP)1.1FGF生物学特征在鼠中，有70多种基因突变影响被毛形态，许多突变对被毛的长度无影响，有些则使被毛变短，到目前为止只有一种突变即angora鼠(最初命名为go基因突变)引起被毛变长[4]。这一突变现象引起了众多学者的兴趣，其中，1984年Pamela.R设计的试验以及JeanM.Herbert等于1994年设计的试验证明，go基因突变就是FGF基因的突变等位基因。通过研究发现，兔毛生长发育过程与毛囊/毛乳头有着密切联系[5]。因此，研究影响毛囊/毛乳头生长的相关因子对兔毛性状的选育有重要意义。FGFs不仅存在于脊椎动物体内，也存在于无脊椎动物体内，其含有2个大的内含子序列，2个内含子将功能区分为3个外显子区域，这也是FGF家族因子的特征之一。但FGF11～14的翻译区域是由5个外显子构成的，FGFs基因翻译区域的大小约5～100kb[6]。通过对鱼类、两栖类、鸟类和哺乳动物的FGF鉴定分析表明，不同动物之间FGFs序列具有很高的同源性。FGFs是由150～200个氨基酸组成的多肽,相互之间的氨基酸序列有20%～50%是相同的,其中心区域有大约120个氨基酸序列存在高度的同源性(50%～70%)。大量的研究[5-12]表明成纤维细胞生长因子(FibroblastGrowthFactor，FGF)是影响毛囊周期性活动及被毛生长的重要生长因子。 1.2KAP生物学特征毛纤维的主要结构蛋白为角蛋白(Keratin)和角蛋白辅助蛋白(KeratinAssociatedProtein,KAP)。毛囊的主要作用是产生绒毛，而绒毛的基本性质由组成它的主要结构蛋白角蛋白和KAP共同决定。毛发角蛋白构成毛发的骨架，含量和结构比较稳定。而KAP在不同物种甚至同一物种中的结构和含量变化较大，研究表明：KAP含量变化越大，其绒品质差异越明显。KAP蛋白又分为3类，一类为高甘氨酸酪氨酸蛋白(high-glycine-tyrosineKAPs)，由KAP6.n、KAP7和KAP8编码；一类为高硫蛋白(high-sulferKAPs)，由KAP1.n、KAP2.n和KAP3.n多基因家族编码；还有一类为超高硫蛋白(Ultra-high-sulferKAPs)，由KAP4.n和KAP5.n多基因家族编码[13]。KAP蛋白与角蛋白中间丝相互交联，在毛发纤维形成过程中起到非常重要的作用[14]。目前,国内外学者对KAPs已经进行了大量的研究,就人类已有30个KAP家族成员被定位和定性,然而,KAPs的确切功能和调控机制仍不清楚。有研究表明:KAPs在调控绒品质上起重要作用,可能是通过表达于毛囊特异区域的KAP-KAP,Keratin-KAP和Keratin-Keratin家族之间的相互作用实现的,还可能受其他基因的调控[15]。近几年，在毛发研究领域中KAP基因的研究成为热点。1.3FGF5，KAP与獭兔毛皮相关性的研究在宦霞娟（2009年）[16]的研究当中，采用PCR-SSCP方法研究了KAP3.2,KAP6-1和FGF5基因外显子1和3在獭兔不同基因型与毛皮性状和胴体性状的相关性并初步找到了与毛皮与胴体性状相关的遗传标记。试验样本提取DNA后经过PCR扩增后的产物经过SSCP分析并测序后得到的数据在SPSS(16.0)统计分析下完成。并对獭兔不同生产水平群体经济性状资料进行最小二乘校正,以消除年龄、性别等因素对遗传分析的影响。在试验中，AA、BB分别代表纯合基因型,AB代表杂合基因型。对4对引物的扩增产物分别进行SSCP检测后,发现4个位点均存在多态性,均由1对等位基因控制,出现3种基因型,分别标记为AA、AB和BB型。对试验中各个位点不同基因型值间进行显著性检验，结果表明：KAP3.2位点在胴深和被毛密度性状上BB基因型的LSM极显著地高于AA基因型(P<0.01)，而AA基因型的LSM也极显著地高于AB基因型(P<0.01)，表明KAP3.2位点的BB基因型可作为胴深和被毛密度性状的首选标记基因型；KAP6-1位点在体质量和被毛长 度性状上，AB基因型的LSM极显著地高于AA型和BB型(P<0.01)，AA基因型也极显著高于BB基因型(P<0.01)，胴体质量性状上，AB基因型的LSM显著地高于AA型和BB型(P<0.05)，而AA基因型和BB基因型LSM差异不显著(P>0.05)，说明KAP6-1位点的AB基因型可作为体质量、胴体质量和被毛长度性状的首选标记基因型；FGF5-1位点在体质量和胴体质量性状上，AA基因型的LSM极显著地高于AB和BB基因型(P<0.01)，AB基因型也极显著高于BB基因型(P<0.01)，在皮质量性状上，AA基因型的LSM显著地高于AB型和BB型(P<0.05)，而AB基因型和BB基因型的LSM差异不显著(P>0.05)，在被毛密度性状上,AA基因型的LSM极显著地高于AB和BB基因型(P<0.01)，AB基因型也极显著高于BB基因型(P<0.01)，说明FGF5-1位点的AA基因型可作为体质量、胴体质量、皮质量和被毛密度性状的首选标记基因型；FGF5-3位点在体质量性状上，BB基因型的LSM极显著地高于AB型和AA型(P<0.01)，AA基因型显著高于AB基因型(P<0.05)，在被胴体质量性状上，BB基因型的LSM极显著地高于AB型和AA型(P<0.01)，BB和AB基因型都极显著地高于AA基因型，在被毛长度性状上，BB基因型的LSM极显著地高于AB型和AA型(P<0.01)，AA基因型显著高于AB基因型(P<0.05)。说明FGF5-3位点的BB基因型可作为体质量，胴体质量和被毛长度的首选标记基因型。分析试验中的相关数据还发现，FGF5-1位点的遗传方差在体质量、胴体质量、皮质量和被毛密度性状上均较大,而且加性效应分别占到98.9%、95.1%、83.8%和84.2%,说明FGF5-1位点对獭兔多性状标记辅助选择具有一定的可靠性。而KAP3.2和KAP6-1位点各性状上的遗传方差有50%左右来自于显性效应,说明环境因素对獭兔的生长发育也有着至关重要的作用。由此结果可见,每个位点对经济性状的效应是不同的,有的位点之间甚至相差很大,而且不同位点基因型的效应并不完全相同,同一位点不同基因型的效应也不相同,在不同位点基因型效应中加性效应和显性效应所占比例亦不相同,这完全符合数量遗传学中表型值剖分的有关理论。该试验得出的最终结论为：结合基因型的选择,獭兔KAP3.2位点可作为胴体深和被毛密度的标记位点,KAP6.1位点可作为獭兔体质量,胴体质量和被毛长度性状的标记基因型的标记位点,FGF5-1位点可作为体质量,胴体质量,皮质量和被毛密度的标记位点。 通过该试验，我们可以看出，通过筛选KAP和FGF5的几个相关位点进行研究，试验分析了獭兔KAP基因和FGF-5基因的多态性与经济性状的关系,发现，这两个基因的某些位点确实可以作为獭兔毛皮、胴体等相关性状的遗传标记，为獭兔下一步的性状改良提供了更好的理论基础，可以指导我们做好自己的獭兔育种工作，希望可以尽早结束从国外引种的过程，尽早培育出我国所独有的具有优良性状的獭兔品种。2细胞周期素A2（CCNA2）2.1CCNA2生物学特征细胞周期素A2（CCNA2）是由CCNA2基因所编码的蛋白质，属于高度保守的细胞周期蛋白家族，其成员的特征在于：在细胞周期的蛋白丰度中，存在一个特殊的周期性。细胞周期素具有调控的CDK激酶的功能。不同的细胞周期素表现出明显不同的细胞周期蛋白表达和降解模式，进而使得有丝分裂的时间得以协调得当。相对于只在生殖细胞中的发挥作用的细胞周期素A1，细胞周期素A2可以在所有测试的组织中表达。细胞周期素A2可结合并激活CDC2或CDK2激酶，从而促进这两种细胞周期的G1/S和G2/M转化[17]。2.2CCNA2与獭兔毛皮相关性的研究陈赛娟（2011年）[18]的研究中采用了PCR-RFLP的方法研究了獭兔的CNNA2基因与被毛密度的相关性。试验中，将样本中提取出的DNA进行PCR扩增之后，采用RFLP的方法进行处理特异性的酶切，用1.2%的琼脂糖凝胶电泳检测酶切结果，并根据电泳的条带来检测基因型。试验中，运用了SPSS13.0软件分析不同基因型与毛皮品质的关系。通过对测序结果进行序列比对，筛查出了两个SNP位点：129G>A和1140G>C。试验中，利用PCR-RFLP方法对实验兔群进行SNP检测，结果表明：通过测序初步筛选出的多态性位点(129G>A位点和1140G>C位点)真实存在。通过分析统计结果，试验发现：在该群体中，129G>A位点的G等位基因的频率高于A等位基因的频率，GG型的基因型频率高于AA型的基因型频率，G基因为优势基因；1140G>C位点的G等位基因的频率高于C等位基因的频率，GG型的基因型频率高于CC型的基因型频率，G基因为优势基因。试验对CCNA2基因129G>A位点和1140G>C 位点的各基因型与毛皮品质的相关性进行了分析，结果表明，獭兔的背中部被毛密度在CCNA2基因129G>A位点的不同基因型间差异极显著(P<0.01)，GG型的背中部被毛密度显著高于GA型和AA型，GA型的背中部被毛密度又显著高于AA型；GA型的绒毛细度最小、100日龄重和被毛长度最大，但獭兔的100日龄重、绒毛细度、被毛长度等毛皮品质性状在129G>A位点的不同基因型间差异均不显著。獭兔的背中部被毛密度在CCNA2基因1140G>C位点的不同基因型间差异极显著(P<0.01)，GG型的背中部被毛密度显著高于GC型和CC型，GC型的背中部被毛密度又显著高于CC型；CC型的绒毛细度最小，GG型的100日龄重和被毛长度最大，但獭兔的100日龄重、绒毛细度被毛长度等毛皮品质性状在1140G>C位点的不同基因型间差异均不显著。由此可见，CCNA2基因129G>A位点和1140G>C位点的GG基因型均能在不影响獭兔皮张面积!被毛长度和绒毛细度的情况下，显著增加其被毛密度。该试验研究发现，CCNA2基因129G>A位点和1140G>C位点的GG基因型均能在不影响獭兔皮张面积、被毛长度和绒毛细度的情况下，显著增加其被毛密度。因此，CCNA2基因可以作为影响獭兔毛皮性状的遗传标记。3展望通过研究獭兔种等相关基因位点与獭兔毛皮性状的的关系，这对于我们提高獭兔的被毛密度等具有重要的指导作用。当前，我国的獭兔育种业还不是特别的发达，引种还主要是引进国外的优良品种，这严重制约了我国的獭兔育种业的发展。随着分子育种理论和技术的日趋完善,利用分子标记找到与产毛性状相关联的标记位点,进而培育优良的獭兔品种,已成为研究的重点。在陈赛娟的研究中，利用家兔全基因表达谱芯片筛选出了2657个在不同被毛密度獭兔皮肤组织间差异表达基因,其中包含1106个已知功能的基因。在宦霞娟和陈赛娟的研究中，分别选择了KAP、FGF5以及CCNA2基因进行了多态性检测及其与被毛品质的相关性研究，下一步的研究应该结合基因芯片的结果选取更多的候选基因,通过对这些基因进行多态性检测及其与被毛品质的相关性研究,最终寻找到与皮兔毛皮品质特别是被毛密度高度相关的分子标记。此外，以上两个试验仅为阶段性成果，对于今后的研究人员，应该创造条件在一定的分离群体上进行主基因-多基因分析，并实现主基因的QTL定 位和分子标记辅助选择。獭兔KAP，FGF-5以及CCNA2基因遗传多样性与遗传育种关系的研究为獭兔的分子育种奠定了理论基础,但是我国目前在分子育种方面的研究还比较少。因此，我国在今后的獭兔育种中也应加强对遗传育种的研究。 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