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安徽白山羊是一个优秀的皮肉兼用型地方山羊品种,具有繁殖力高、适应性好、抗病力强、产品质量优等特点。为了充分挖掘和开发其优良种质特性,本研究成功克隆了安徽白山羊MC4R基因的cDNA,采用PCR-RFLP方法对MC4R基因和GDF9基因进行了多态性检测,分析了其遗传效应,并成功构建了山羊IGF-I真核表达载体。主要研究结果如下:
1.MC4R基因的cDNA克隆、序列分析与组织表达谱分析
以安徽白山羊心脏、肝脏、肾脏等十个组织样本为材料,运用RT-PCR技术对其MC4R基因的cDNA进行克隆,并进行了组织表达谱和生物信息学分析。结果表明:克隆获得山羊MC4R基因全长2068bp(GenbankNo.:JN580891),包含999bp的完整CDS编码区,共编码332个氨基酸;山羊MC4R基因与绵羊同源性最高(96.9%),其次为牛(93.5%);MC4R基因在山羊各组织中均表达,在肾脏组织中最高,在大肠和小肠组织中最低;MC4R蛋白含有7个跨膜结构、5个丝氨酸磷酸化位点、4个苏氨酸磷酸化位点和1个特异蛋白激酶的磷酸化位点;MC4R蛋白空间结构包括7个α螺旋和5个β折叠。推断MC4R基因表达具有明显的组织特异性,在进化中比较保守,不同动物间具有相似的生物学功能。
2.MC4R基因的PCR-RFLP分析
以178只安徽白山羊血液样本基因组DNA为材料,采用PCR-RFLP方法,检测MC4R基因在安徽白山羊群体中的多态性,并做了与体长、体高、胸围、尻宽等体尺性状的关联性分析。结果表明:安徽白山羊群体中存在AA、AB和BB三种基因型;AA基因型频率最高(0.5899),BB基因型频率最低(0.1123),等位基因A表现为优势等位基因;MC4R基因多态位点产生的3种基因型中,AA基因型个体的体长要显著高于基因型BB个体(P<0.05);AA基因型个体的体高、胸围、尻宽的数值也最高,但与其它两种基因型个体间差异不显著(P>0.05);MC4R基因多态位点在安徽白山羊群体中处于Hardy-Weinberg不平衡状态。推断MC4R基因多态位点的发现可以为山羊生产性状的标记辅助选择提供理论依据。
3.GDF9基因的PCR-RFLP分析
以178只安徽白山羊母羊的血液基因组DNA为材料,采用PCR-RFLP方法检测GDF9基因在安徽白山羊群体中的多态性,但未能检测到GDF9基因的FecGH突变(C→T),推断该群体均为野生型。
4.山羊IGF-I真核表达载体构建
以安徽白山羊肝脏组织样本为材料,采用Trizol法和RT-PCR技术,获得IGF-I的基因片段,并通过基因重组技术将其插入真核表达载体pEGFP-N1中,构建pEGFP-N1-IGF-I真核表达载体。并通过PCR扩增、酶切结果电泳分析和测序的方法对重组质粒进行鉴定,表明已成功构建了山羊IGF-I真核表达载体。
上述结果为安徽白山羊品种的分子标记辅助选择和肉用山羊转基因材料的研制奠定了一定的工作基础,也为进一步研究安徽白山羊的优良特性和开发利用该优秀种质资源提供了重要的理论参考依据。