綿羊DSG4基因的結(jié)構(gòu)、遺傳多樣性、育及重組特性.pdf

1、線粒體DNA(mtDNA)研究結(jié)果顯示，家養(yǎng)綿羊(Ovis aries)可能具有5個母系起源，至于父系起源的具體數(shù)量，目前尚不清楚。為了進(jìn)一步闡明家養(yǎng)綿羊的遺傳背景，本研究采用28對PCR引物和95條測序引物，分析了17只國內(nèi)外綿羊的橋粒芯糖蛋白4(Desmoglein4，DSG4)基因的41 kb全長序列，應(yīng)用鄰接法并基于Kimura-2雙參數(shù)模型構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，同時(shí)應(yīng)用MEGA4.0和DnaSP5.0軟件對DSG4基因單倍型間的遺傳

2、變異進(jìn)行了分析；進(jìn)一步測定了8個國內(nèi)品種和4個國外品種、共計(jì)450只綿羊的DSG4基因635 bp的高變區(qū)序列(14427-15061)，利用Arlequin3.1軟件統(tǒng)計(jì)單倍型的頻率、進(jìn)行HWE檢驗(yàn)和AMOVA分析，并利用DnaSP5.0軟件計(jì)算單倍型多樣度及進(jìn)行一系列的中性檢驗(yàn)，同時(shí)利用Network構(gòu)建了中介網(wǎng)絡(luò)圖，獲得如下結(jié)果：
　　 1.通過對基因組DNA和cDNA序列分析表明，綿羊DSG4基因的DNA總長度為41 k

3、b，由16個外顯子和15個內(nèi)含子組成，CDS長3123 bp，外顯子的大小在36～765 bp之間，內(nèi)含子的大小在268～12118 bp之間。
　　 2.從17條DSG4基因41 kb全長序列推導(dǎo)出20個單倍型，其中有648處變異位點(diǎn)，包括582個SNPs和66個插入/缺失(indel)，其中轉(zhuǎn)換437處，顛換145處，轉(zhuǎn)換與顛換的比值為3.01，平均每1 kb序列有14個SNPs；10個堿基以上的indel有8處，最長的in

4、del含69個堿基。在編碼區(qū)共發(fā)現(xiàn)35處變異，包括34個SNPs和1個TTG indel，其中11個SNPs和TTG indel引起氨基酸改變，Polyphen預(yù)測第785、891、904和1018位的氨基酸替換很可能會影響DSG4蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。
　　 3.通過對DSG4基因20個全長單倍型的兩兩比較，基于大量變異的分布特點(diǎn)，確認(rèn)了該基因內(nèi)有多次重組(Crossovers)，并且?guī)缀醵挤植荚?5～20 kb區(qū)域內(nèi)，因而推斷

5、綿羊DSG4基因內(nèi)存在重組熱點(diǎn)(Recombination hotspot)。
　　 4.20個單倍型的前15 kb序列可聚為8個不同的單倍型類群，類群間的遺傳變異在21處至144處之間，平均為89處(未計(jì)indels)，而類群內(nèi)的單倍型兩兩相比至多只出現(xiàn)4處變異，表明家養(yǎng)綿羊可能具有8個不同的遺傳背景。
　　 5.635 bp序列中共有22個SNPs和21個單倍型，其中h1至h10與全長單倍型H1至H10一致；h1為主

6、單倍型、總的頻率達(dá)0.493，在國外綿羊中優(yōu)勢更為明顯；h2在我國綿羊中總的頻率達(dá)0.194，在8個品種中都有分布、頻率在0.036～0.397之間，但在120只國外綿羊中沒有出現(xiàn)；h6在我國綿羊中的頻率為0.074，僅次于h1(0.424)和h2(0.194)，在國外綿羊中也沒有出現(xiàn)；h3至h10總的頻率在0.026～0.056之間；h11至h21只在我國綿羊出現(xiàn)、但頻率極低，總的頻率在0.001～0.008之間。我國綿羊含有21個單

7、倍型，國外綿羊只有8個，而且我國綿羊的單倍型多樣度(Hd)明顯高于國外綿羊(0.766 vs0.514)。對于8個國內(nèi)品種，藏羊的Hd最高(0.846)，其次是多浪羊(0.767)、灘羊(0.748)和小尾寒羊(0.747)比較接近，湖羊的Hd最低(0.451)。
　　 6.藏羊有3個SNPs位點(diǎn)的基因型分布顯著偏離HWE(P<0.05)，而所有22個SNPs在其它11個國內(nèi)外綿羊品種中均符合HWE。AMOVA分析結(jié)果顯示，品種

8、間的變異程度不高，變異主要來源于品種內(nèi)。DnaSP5.0軟件分析結(jié)果顯示，綿羊DSG4基因635 bp序列顯著偏離中性選擇。構(gòu)建了21個單倍型的系統(tǒng)發(fā)育樹，結(jié)果顯示h12可能來自一個新的遺傳背景，結(jié)合中介網(wǎng)絡(luò)分析的結(jié)果推斷部分稀有單倍犁可能是由重組產(chǎn)生。
　　 DSG4基因具有8個不同的單倍型類群，暗示家養(yǎng)綿羊可能還含有不同于母系遺傳背景的父系來源。測定了9個中國品種和2個伊朗品種、共計(jì)152只公綿羊的性別決定基因(Sex de

9、terminingregion Y，SRY)部分序列，繼而采用PCR-RFLP方法篩查了2個SNPs(其中460G>T為新發(fā)現(xiàn))在另外226只國內(nèi)外綿羊中的多態(tài)性，結(jié)果顯示：152條SRY序列與GenBank中已有的盤羊(Ovisammon)和羱羊(Ovis vignei)等野生近緣種的都不相同；88A>G的G等位基因在我國綿羊(n=322)只出現(xiàn)2例，在無角道賽特(n=10)、薩福克(n=5)和特克賽爾(n=10)中已被固定；而460