鸡Mx基因和MHC基因座的遗传多样性

论文摘要

禽类传染性疾病严重地影响着禽业生产,采用遗传改良方法提高宿主对病原的遗传抗性,开展抗病育种,是禽病防治的有效途径之一,并有益于家畜生产和人类健康。Mx蛋白和主要组织相容性复合体(MHC)因具有抗病毒作用而备受抗病育种研究者的关注。已有报道,Mx基因编码序列1892位的G/A SNP对Mx蛋白抗禽流感的功能起关键作用;应用分子标记对MHC的基因型进行测定是研究其功能的基础。本研究通过对分布于西亚、南亚和东亚的12个鸡群体378个样本的Mx基因之1892位的单核苷酸多态性的检测和对位于MHC区域内的三个微卫星标记LEI0258、MCW0371和MCW0312的遗传多态性的分析,得出以下结论:1)地方群体中Mx抗病基因型(AA)和抗病基因(A)的频率明显高于商品培育品种。地方群体中,西、南亚群体中Mx抗病基因(A)的频率明显高于中国西北和韩国(东亚)群体,其中以孟加拉(BAN)群体的抗病基因(A)频率最高(77.5﹪),中国西北会宁群体的抗病基因(A)频率最低(11.8﹪)。2) LEI0258和MCW0312基因型测定结果显示,地方群体的遗传多样性大于商业培育品种。地方群体中,西、南亚群体的遗传变异程度高于中国西北和韩国群体(东亚);其中以孟加拉(BAN)的平均多态信息含量和杂合度最高,民勤(MQ)最低。3) MCW0371序列的重复区呈Fr1(An)和Fr2((AAC)mAn)两种模式。Fr1为完全型单核苷酸重复微卫星,Fr2为有两个毗邻的重复单元的复合型微卫星。序列结构复杂,核苷酸长度相同的等位基因存在核苷酸结构不同的可能,因而难以通过片段分析对该基因座进行正确的基因型测定。另外,在其两侧翼序列中还存在多个SNPs和InDels。Fr1模式中检测到6个SNPs和4个InDel;Fr2模式中检测到16个SNPs和4个InDel。Fr2模式的多态性大于Fr1模式。

论文目录

• 摘要
• SUMMARY
• 第一章 文献综述
• 1 抗病毒感染机制
• 1.1 抗病毒感染的干扰素系统
• 1.2 体液免疫
• 1.3 细胞免疫
• 2 抗病育种
• 2.1 畜禽抗病性的遗传基础
• 2.1.1 抗性基因的来源
• 2.1.2 抗病性的遗传机制
• 2.2 抗病育种的途径
• 2.2.1 比较基因组学研究方法
• 2.2.2 寻找与抗性有关的侯选基因标记法
• 2.2.3 数量性状的QTL 定位研究
• 3 鸡的抗病性基因
• 3.1 MHC
• 3.1.1 鸡的MHC
• 3.1.2 MHC-B 区的抗病作用机理
• 3.1.3 MHC 和鸡的抗病性和易感性
• 3.1.4 鸡的MHC 单倍型命名
• 3.2 Mx 基因和由其编码的 Mx 蛋白
• 3.2.1 Mx 的结构
• 3.2.2 Mx 基因的表达调控
• 3.2.3 Mx 蛋白的抗病毒机理
• 3.2.4 禽类Mx 基因与禽流感
• 4 分子遗传标记与动物育种
• 4.1 分子遗传标记的类型
• 4.1.1 RFLP 分析技术
• 4.1.2 RAPD 分析技术
• 4.1.3 AFLP 分析技术
• 4.1.4 SSR 分析技术
• 4.1.5 SNP 分析技术
• 4.2 遗传标记在家畜育种中的应用
• 4.2.1 基因定位
• 4.2.2 构建遗传图谱
• 4.2.3 标记辅助选择
• 4.2.4 鉴定个体及其亲缘关系
• 第二章 基本实验材料和方法
• 1 实验材料
• 1.1 样品的采集
• 1.2 主要仪器设备
• 1.3 主要试剂
• 1.4 主要试剂配制
• 1.4.1 DNA 提取相关试剂的配制
• 1.4.2 琼脂糖及聚丙烯酰胺凝胶电泳所用相关试剂配制
• 1.4.3 克隆所用的相关试剂
• 1.4.4 测序PCR 产物纯化所用试剂
• 2 方法
• 2.1 基因组DNA 的提取
• 2.2 基因组DNA 纯度和浓度的检测
• 2.3 PCR 扩增
• 2.3.1 引物溶液的配制
• 2.3.2 PCR 体系
• 第三章 鸡 Mx 基因编码序列 1892 位单核苷酸的多态性
• 1 前言
• 2 引物设计
• 3 实验方法
• 3.1 含编码序列 1892 位 Mx 基因 DNA 片断的 PCR
• 3.1.1 PCR 反应体系及条件
• 3.1.2 PCR 产物检测
• 3.2 RFLP 分型
• 3.2.1 内切酶Hpa I 消化PCR 产物
• 3.2.2 PAGE
• 3.2.3 银染
• 4 结果与分析
• 5 讨论
• 5.1 Mx 与禽流感抗病育种
• 5.2 A/G 基因分型技术
• 第四章 鸡MHC 区域内微卫星DNA 的遗传多态性
• 1 前言
• 2 微卫星基因座
• 3 实验方法
• 3.1 微卫星基因座PCR
• 3.1.1 PCR 反应体系及条件
• 3.1.2 PCR 产物检测
• 3.2 微卫星基因型判定
• 3.2.1 毛细管电泳
• 3.2.2 基因型判定
• 3.3 微卫星测序
• 3.3.1 PCR 产物测序
• 3.3.2 克隆测序
• 4 数据分析
• 4.1 遗传多样性分析
• 4.2 核苷酸序列多态性分析
• 4.3 聚类分析
• 4.4 单倍型间的网络分析
• 5 结果与分析
• 5.1 MCW0371
• 5.1.1 片段分析结果
• 5.1.2 序列特征
• 5.2 LEI0258 和MCW0312 片段分析结果
• 5.2.1 电泳结果
• 5.2.2 等位基因
• 5.2.3 群体内遗传变异
• 5.3 LEI0258 等位基因核苷酸多态性
• 5.3.1 LEI0258 等位基因序列特征
• 5.3.2 LEI0258 等位基因与MHC 单倍型
• 5.3.3 LEI0258 等位基因核苷酸序列的聚类分析
• 5.4 MCW0312 等位基因核苷酸序列多态性
• 6 讨论
• 6.1 微卫星的遗传变异与起源进化
• 6.2 微卫星分型技术
• 6.3 12 个群体的遗传多样性
• 6.4 LEI0258、MCW0371 和MCW0312 在MHC-B 区的位置
• 6.5 微卫星 PCR 产物中的影子产物（shadow product/band, DNA polymerase slippage product or stutter product/band）
• 6.6 LEI0258 的多态性
• 第五章 结论
• 1. 地方群体中MX 抗病纯合基因型（AA）和抗病基因（A）频率明显高于商品培育品种；地方群体中，西、南亚群体中MX抗病基因（A）的频率明显高于中国西北和韩国（东亚）群体
• 2. 根据LE10258 和MCW0312 片段分析结果，地方群体的遗传多样性大于商业培育品种；地方群体中西、南亚群体的遗传变异程度高于中国西北和韩国群体（东亚）
• N）和FR2（（AAC）_MA_N）两种模式'>3. MCW0371 的序列重复区呈FR1（A_N）和FR2（（AAC）_MA_N）两种模式
• 致谢
• 参考文献
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