豬CACNA2D1基因的研究.pdf

1、鈣離子通道由各種亞基組成,包括主成孔亞基α1和輔助亞基α2δ、β和γ,這些亞基又有許多亞型。α2δ1亞基是骨胳肌鈣離子通道中α2δ亞基的主要類型,由一個(gè)基因CACNA2D1編碼。α2δ1亞基可提高膜α亞基的通透能力、增加配體結(jié)合位點(diǎn)、加大鈣流幅度,增加鈣離子通道依電壓的動力學(xué)活性。豬CACYA2D1基因由39個(gè)外顯子和38個(gè)內(nèi)含子組成,基因組全長約50萬bp。鈣離子通過依電壓鈣離子通道進(jìn)入細(xì)胞后可作為傳遞電信號的第二信使,觸發(fā)諸如肌肉收

2、縮、激素和神經(jīng)遞質(zhì)分泌、神經(jīng)元興奮、基因表達(dá)等一系列生理活動。鈣離子通道亞基的編碼基因發(fā)生突變,可引起人類家族性心排血過少周期性麻痹、鼠肌性生殖障礙、惡性高熱癥及豬應(yīng)激綜合癥等肌肉鈣離子通道病。
　　 對CACNA2D1基因進(jìn)行的進(jìn)化遺傳分析表明,CACNA2D1基因各氨基酸都有最適密碼子,但沒有任何氨基酸對密碼子的使用達(dá)到專門化的程度,密碼子的使用存在輕度偏倚:CACN2D1基因同源序列問平均發(fā)生轉(zhuǎn)換的堿基對明顯大于發(fā)生顛換的

3、堿基對,密碼子第三位點(diǎn)發(fā)生的轉(zhuǎn)換數(shù)和顛換數(shù)均明顯高于密碼子第一和第二位:CACNA2D1基因在進(jìn)化上具有高度的保守性,在進(jìn)化過程中不遵守中性理論且經(jīng)歷了凈化選擇。
　　 運(yùn)用輻射雜種細(xì)胞系,將豬CACNA2D1基因定位在豬9號染色體79.3～86.7cM的位置上:通過比較分析相關(guān)數(shù)據(jù)庫,發(fā)現(xiàn)在CACNA2D1基因定位區(qū)域有三個(gè)分別影響母豬發(fā)情期排卵數(shù)、胴體肩胛重以及10周齡體重的QTL,在定位區(qū)域附近有影響豬屠宰24小時(shí)后肌肉P

4、H值的QTL。豬CACNA2D1基因可作為豬繁殖性狀、胴體性狀、生長性狀及肉質(zhì)性狀的候選基因,進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
　　 擴(kuò)增測定了豬CACNA2D1基因外顯子8至3’端非翻譯區(qū)共32個(gè)外顯子、31個(gè)內(nèi)含子及3’端非翻譯區(qū)部分基因組DNA39106 bp的核苷酸序列；運(yùn)用PCR-SSCP技術(shù)對其中11965 bp核苷酸序列,分成29個(gè)片段進(jìn)行單核苷酸多態(tài)性檢測。檢測的外顯子數(shù)占豬CACNA2D1基因外顯子總數(shù)的82.1％,檢測的編

5、碼核苷酸數(shù)占豬CACNA2D1基因編碼核苷酸總數(shù)的76.9％。在14個(gè)片段中發(fā)現(xiàn)了多態(tài)性,共檢測出SNPs位點(diǎn)21個(gè)。在這21個(gè)SNPs多態(tài)位點(diǎn)中,除E10-2、E1718、E35-2、E38為低多態(tài)位點(diǎn)外,其余17個(gè)均為中度多態(tài)位點(diǎn)。在14個(gè)多態(tài)片段中,引物對E8和E35擴(kuò)增片段各有3個(gè)SNPs位點(diǎn),各組成3種基因型；E16擴(kuò)增片段有3個(gè)SNPs位點(diǎn),組成4種基因型；E10擴(kuò)增片段有2個(gè)SNPs位點(diǎn),組成6種基因型:E1718和E38

6、擴(kuò)增片段各有1個(gè)SNPs位點(diǎn),各組成2種基因型:E14、E19、E26、E27、E29、E3031、E37和E39擴(kuò)增片段各有1個(gè)SNPs位點(diǎn),各組成3種基因型。
　　 以金華×皮特蘭F2代資源家系為研究材料,運(yùn)用一般線性模型(GLM)分析了有多態(tài)性的14個(gè)擴(kuò)增片段基因型對豬胴體和肉質(zhì)性狀的影響,發(fā)現(xiàn)擴(kuò)增片段E8 TG TC AG基因型豬的腿臀肌肉重比GG CC GG基因型豬的重0.336 kg,TT TT AA基因型豬的肌肉總

7、蛋白含量分別比TG TC AG和GG CC GG基因型的低0.492％和0.61％,差異顯著(P＜0.05)；擴(kuò)增片段E14 GG基因型豬的眼肌面積分別比AG和AA基因型豬的大3.306和5.625 cm2,AG基因型豬的眼肌和腿臀肌肉pH45分別比AA基因型豬的大0.24和0.211,差異顯著(P＜0.05)；擴(kuò)增片段E16 AT AG AA基因型豬的眼肌h*值比AA GG AT基因型豬的小5.86,AAGG AA基因型豬的眼肌導(dǎo)電率

8、分別比AT AG AA和AA GG AT基因型豬的高2.675和3.332,差異顯著(P＜0.05)；擴(kuò)增片段E19 TT基因型豬的腿臀肌導(dǎo)電率分別比CC和CT基因型豬的高2.58和2.44,差異顯著(P＜0.05)；擴(kuò)增片段E26TT基因型豬的肌內(nèi)脂肪含量分別比CC和CT基因型的高1.943％和1.786％,CT基因型豬的肌肉總蛋白含量比TT基因型的高0.812％,差異顯著(P＜0.05)；擴(kuò)增片段E27 GG基因型豬的肌內(nèi)脂肪含量分

9、別比AA和AG基因型的高3.018％和3.116％,GG基因型豬的肌肉總蛋白含量分別比AA和AG基因型的低1.056％和0.984％,AA基因型豬的眼肌面積比AG基因型豬的大4.06 cm2,GG基因型豬的肌肉水份含量分別比AA和AG基因型的低1.774％和1.907％,差異顯著(P＜0.05)。擴(kuò)增片段E29AA基因型豬的腿臀重比AG基因型豬的重0.486 kg,AA基因型豬的腿臀脂肪重分別比AG和GG基因型豬的重0.36 kg和0.

10、292 kg,AA基因型豬的肌肉總蛋白含量比AG基因型的低0.861％,差異顯著(P＜0.05)；擴(kuò)增片段E35 CT GG CC基因型豬的眼肌b*值比CT GG CT基因型豬的小0.872,CT GG CC基因型豬的眼肌h*值比CT GG CT基因型豬的大5.359,CT GG CC基因型豬的腿臀肌肉溫度分別比CT GG CT和TT AG CT基因型的低2.651℃和2.672℃,差異顯著(P＜0.05):擴(kuò)增片段E37 AA基因型豬