奶牛产奶性状候选基因gpihbp1功能验证及基于rna

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1、奶牛产奶性状候选基因GPIHBP1功能验证及基于RNA第一章文献综述1.1QTL研究概述QTL是指那些可以通过遗传标记和一定的统计学方法被检测出来的，通常对数量性状有较大效应的基因或染色体片段。自1995年Georges等[1]首次对奶牛产奶性状QTL进行全基因组扫描，此后，许多研究者都在不同的群体中进行了产奶性状基因定位和候选基因进行了大量的研究。根据连锁不平衡信息的不同，QTL定位方法可分为连锁分析（LinkageAnalysis,LA)、连锁不平衡分析（LinkageDisequilibrium,LD)及连锁与连锁不平衡分析（binedofLinkageanalysisandlin

2、kagedisequilibrium,LA/LD)等[2,3]。其中连锁分析是QTL定位分析的主要方法之一，其基本原理是：在家系中，位于同一条染色体上的QTL与遗传标记在减数分裂的过程中会发生重组，QTL与遗传标记相距越远，发生蜇组的儿率越高，两个座位在一起传给后代的机会就越少。因此，根据QTL与遗传标记之间的重组率可估计出两者间的距离及连锁程度。然后利用覆盖密度适当的遗传标记在禅体中进行分型，找到与QTL紧密连锁的某一标记，从而确定该QTL在染色体上的大概位置。至20M年为止，QTLdb数据库中所收录的关于牛的重耍经济性状的QTL共有7091个，涉及了441个不同的性状。其中关于奶牛产

3、奶性状的QTL有1907个，主耍包括产奶量、乳腊量、乳蛋白量、乳脂率、乳蛋白率以及泌乳过程等。德克萨斯农机大学网站汇总了牛30对染色体上QTL定位的分布情况，具体如图M所示。从图1-1中我们可以看出，在染色体1、3、6、9、12、14、以及20上所分布的关于产奶性状的QTL较多。而悉尼大学兽医科学研究室和奶牛合作研究中心网站也对牛30对染色体上QTL定位的分布情况进行了汇总，其中在6号染色体以及14号染色体所分布的QTL数目明显较多。.1.2全基因组关联分析根据美国国家人类基因组研究中心的报道,截至2012年6月，仅是在人类研究上就有1350篇Gmiingat[94]报道从奶的乳脂球中所

4、提取的RNA来自于乳腺上皮细胞，因此本研究釆集了奶牛泌乳初期和泌乳髙峰期的牛奶样品提取RNA，在转录组水平进行影响奶牛产奶性状的基因蹄选工作。而为了挖掘与泌乳启动相关的候选基因，本研究采集了干奶期和泌乳初期的牛血提取RNA，在转录水平进行与泌乳启动相关的候选基因挖掘分析。.结论本研究在中国荷斯坦奶牛群体中对GP励P1基因进行序列分析，对牛GPIHBPI基因的序列突变以及结构结构变异信息进行挖掘。同时本研究釆取GHHBPI表达载体瞬时转染以及RNAi试验在牛原代乳腺上皮细胞内进行了重要候选基因GPIHBPI的功能验证试验。并且采取双焚光素酶报告系统以及凝胶阻滞试验对启动子区SNP突变位点进

5、行分析。得出以下结论：1)牛GPIHBPI基因存在5种可变剪切体，其中转录本X2、X3和X4所编码的蛋白质具有全部功能结构域或序列（信号肽、IJPAR/Ly6结构域和GPI修饰位点)。转录本XI所编码的蛋白质缺乏信号肽序列，转录本X5的开放阅读框目前还不确定。本研究通过Taq-man探针定量PCR试验发现，GP/HSP/各转录本在乳腺组织中的表达量都显著地高于其他7个组织（心、肝、肺、肾、子宫、卵巢、肌肉）。并且XI和X5的表达量较低，即编码完整蛋￡1的X2、X3和X4是主要转录本。2)GPIHBPI表达载体瞬时转染牛原代乳腺上皮细胞之后，4种酷蛋白:SN1SI、CSNS2、CSN2和C

6、SV刀和乳铁蛋白、LTn的表达量下降，而乳球蛋白UGB)表达量上升；LPL、CD36.VDLDR、ACACA、表达量都呈现上升趋势。在牛原代乳腺上皮细胞中进行G/V//SP/基因RNAi试验之后，4种酪蛋白QCSN1S1、CSNIS2、CSN2和CSNS)和乳铁蛋白、LTF、的表达量上升，而乳球蛋白UGB)表达量下降；LPL、CD36、VDLDR、ACACA、FASN表达量都呈现下降趋势。即GPIHBPI表达载体瞬时转染之后和GPmBPl基因RNAi试验之后，本研究所检测的乳脂乳蛋白合成代谢相关基因的表达变化趋势是完全相反的。因此本研究认为GPIHBPI基因对奶牛产奶性状具有重要影响，即

7、GPIHBPI基因是奶牛产奶性状的一个重要功能基因。