VRTN和KTN1基因转座子插入多态鉴定及其与生产性能的关联分析

VRTN和KTN1基因转座子插入多态鉴定及其与生产性能的关联分析

论文摘要

转座元件(Transposable elements,TEs)是能够在其原始宿主细胞内移动的DNA序列,根据不同的结构和转座机制分为RNA转座子(I类)和DNA转座子(II类)。哺乳动物基因组中的转座子主要是RNA转座子,其转座时均需要借助RNA中间体进行。研究表明,反转录转座子对哺乳动物蛋白编码基因的进化、结构和功能有很大贡献,其中短散在重复序列(short interspersed repeated sequences,SINE)是哺乳动物基因组中重要的反转录转座子,蛋白编码基因中SINE的插入可能影响其功能。因此,本文挑选VRT和KTN1两个蛋白编码基因,研究转座子对其序列和结构变异的贡献,探究SINE的插入对猪生长繁殖性能是否产生影响,并开发新型有价值的猪基因组分子标记。主要结果如下:1、通过BLAST获得不同品种猪VRTN基因和KTN1基因及其侧翼序列,用C1 ustralx程序进行多序列比对,并通过RepeatMasker注释转座子插入位点。在VR N基因中发现3个大的结构突变,由SINE转座子插入引起,命名为VRTN-sRTI P1、VRTN-sRTIP2和VRTN-sRTIP3,并经过PCR实验验证有多态;在KTN1基因中发现77个转座子片段,绝大部分(98.70%)为SINE转座子,并鉴定了 9个小片段突变,4个大片段突变,实验验证KTN1-intron5-SINE位点存在多态。2、VRTN-sRTIP1在杜洛克、长白猪、大白猪中均有插入且西方商品猪中SINE+基因频率全部高于中国地方猪种。VRTN-sRTIP2和VRTN-sRTIP3在巴马、藏猪、梅山猪、二花脸、长白猪中存在多态,除了梅山猪,其余品种SINE+基因频率都很低。KTN1-intron5-SINE在大白猪、长白猪中SINE+基因频率高于SINE-基因频率,杜洛克、苏姜猪和巴马香猪中SINE+基因频率低于SINE-基因频率。3、选择位于VRTN基因和KTN1基因上的2个SINE多态位点,与大白猪或苏姜猪的生产性能关联分析。结果显示,SINE-VRTN分子标记中,SINE插入与大白猪100kg体重日龄和眼肌面积显著相关且负相关,校正背膘厚、产活仔数和总产仔数与SINE是否插入VRTN基因无显著性相关。KTN1-intron5-SINE分子标记中,SINE插入与苏姜猪断奶窝重显著相关且正相关,产活仔数、断奶仔猪数和初生窝重与SINE是否插入KTN1基因无显著性相关。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 文献综述
  •   第一章 转座子概述
  •     1 转座子
  •       1.1 转座子的定义
  •       1.2 转座子分类
  •       1.3 转座子对基因组和基因进化的影响
  •       1.4 转座子技术的应用
  •       1.5 短散在重复序列(SINE)概述
  •       1.6 VRTN基因研究进展
  •       1.7 KTN1基因研究进展
  • 实验部分
  •   第二章 SINE-VRTN与生长繁殖性能的关联分析及生物信息学分析
  •     1 材料与方法
  •       1.1 试验动物
  •       1.2 主要仪器设备
  •       1.3 主要试剂
  •       1.4 基因组提取
  •       1.5 聚合酶链式反应——PCR及琼脂糖凝胶电泳检测
  •       1.6 引物设计及合成
  •       1.7 统计分析
  •       1.8 获取VRTN基因和侧翼序列
  •       1.9 VRTN序列(包括基因和侧翼区)与不同物种进行基因组比对分析
  •       1.10 逆转录转座子注释
  •       1.11 基因结构和启动子预测
  •     2 结果
  •       2.1 通过比较基因组比对发现VRTN基因3个大的结构突变
  •       2.2 逆转录转座子注释从SINE插入多态发现VRTN基因3个大片段结构突变
  •       2.3 VRTN-sRTIPs在不同品种的不均匀分布
  •       2.4 VRTN基因中SINE插入情况在群体中与生长繁殖性状关联分析
  •     3 讨论
  •     4 小结
  •   第三章 SINE-KTN1与生产性能的关联分析及生物信息学分析
  •     1 试验材料
  •       1.1 试验样品
  •       1.2 基因组提取
  •       1.3 聚合酶链式反应——PCR及琼脂糖凝胶电泳检测
  •       1.4 统计分析
  •       1.5 获取KTN1基因和侧翼序列
  •       1.6 KTN1序列(包括基因和侧翼区)在不同物种间保守性分析
  •       1.7 逆转录转座子注释
  •       1.8 启动子预测
  •       1.9 多序列比对
  •     2 结果
  •       2.1 KTN1基因比较基因组比对
  •       2.2 KTN1基因在不同物种中相对比较保守
  •       2.3 转座子对KTN1基因的贡献
  •       2.4 KTN1基因中存在13个结构突变
  •       2.5 群体多态性检测
  •       2.6 KTN1基因中SINE插入情况在群体中与生长繁殖性状关联分析
  •     3 讨论
  •     4 小结
  • 全文结论
  • 本研究创新点
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文目录
  • 附录
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 陈伟

    导师: 宋成义

    关键词: 基因,结构突变,群体分析,关联分析

    来源: 扬州大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 生物学,畜牧与动物医学

    单位: 扬州大学

    基金: 国家自然科学基金项目No.31872977和No.31572364

    分类号: Q78;S828

    DOI: 10.27441/d.cnki.gyzdu.2019.001568

    总页数: 57

    文件大小: 4055K

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