猪胴体性状全基因组关联分析及背膘厚主效基因筛选研究

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本研究从基因组水平对猪的重要且复杂的经济性状-胴体性状研究,并筛选背膘厚性状的主效候选基因。本研究构建了大白猪×民猪F2代资源群体,对其应用Illumina Porcine SNP60K BeadChip基因分型,之后对猪的胴体性状进行了全基因组关联分析(Genome-wideAssociation Study, GWAS),并对背膘厚性状的显著区间深入研究筛选主效候选基因。1、对F2资源群体的头重、蹄重、板油重、背膘厚、胴体长、胴体重和屠宰体重七个性状进行描述分析,均值分别为7.52kg,1.69kg,1.46kg,3.84cm,95.58cm,78.96kg and109.11kg。2、根据GRAMMAR-GC (Genome-wide Rapid Association using the Mixed Model andRegression-Genomic Control)计算方法,应用R语言环境下GenABEL软件包和DMU软件对F2资源群体个体的头重、蹄重、板油重、背膘厚、胴体长、胴体重和屠宰体重7个性状进行全基因组关联分析。结果显示除胴体重外,其余6个指标均检测到了全基因组水平显著相关的SNP位点(P <1.03E–06),显著位点个数分别为头重63个、蹄重84个、板油重56个、屠宰体重8个、胴体长78个及背膘厚35个。这些显著位点均位于7号染色体上,几乎全部聚集于31Mb到49Mb范围内。3、通过单倍型分析、选择性清除分析方法对背膘厚GWAS显著区间进一步分析,将显著区间缩小至0.50Mb(34755605-35332315)区段,该区域内含有六个已有注释的基因(HMGA1、GRM4、NUDT3、RPS10、SPDEF和PACSIN1)。对这6个基因在两个试验群体(60d/150d/210d民猪、大白猪试验群体和60d二花脸猪、大白猪试验群体)背膘组织中进行荧光定量PCR分析,发现只有HMGA1mRNA有显著性的表达差异(P<0.05)。因此,HMGA1被确定为猪背膘厚的主效候选基因。4、对小鼠3T3-L1前体脂肪细胞系HMGA1基因进行了RNAi试验,对转染了siRNA的细胞和阴性对照细胞诱导分化后进行荧光定量试验,结果显示干扰后,HMGA1、C/EBP-β和PPARγ基因的mRNA表达量都显著下调(P<0.05)。此结果也说明了HMGA1在3T3-L1前体脂肪细胞分化为脂肪细胞的过程中发挥作用。
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