牛亚科家畜MSTN基因系统分化的研究

论文摘要

本研究采用典型群随机抽样方法和PCR扩增技术检测牛亚科家畜6个牛种普通牛、瘤牛、牦牛、大额牛、沼泽水牛和江河水牛中具有代表性的6品种:18头巴音郭楞州蒙古牛,18头雷琼牛,18头巴音郭楞州牦牛,12头独龙牛,19头海子水牛和15头尼里-拉菲水牛的结构基因—Myostatin 3个外显子序列的变异。对得到的序列以及从GenBank上下载的序列使用DNAman、Mega4.1、DNAsp4.1等软件对序列进行处理与分析,统计出核苷酸组成、遗传距离、核苷酸分化系数、基因分歧系数等基本数据,对6个牛种种内和种间MSTN基因遗传变异、遗传分化进行分析。以各品种单倍型为基础,及从GenBank上选取牛亚科动物MSTN基因序列4条（普通牛Bos taurus AB076403,瘤牛Bos indicus AY794986,牦牛Bos grunniens AY787760S,江河水牛Bubalus buffalo（River） DQ091762）并以绵羊（Ovis aries AF019622）为外群,在Mega4.1软件中采用NJ法、ME法和MP法分别构建分子系统进化树。结果表明:1.牛亚科家畜MSTN基因在物种内、物种间存在广泛的变异,分析结果表明MSTN基因在进化中具有较高的突变率。2.在6个牛种群内雷琼牛MSTN基因分化最高、遗传多样性最丰富,海子水牛MSTN基因分化程度最小、遗传多样性最贫乏。且随着时间的推移, MSTN基因的分化在牛亚科各牛种间的分化程度也各不相同。3. MSTN基因在水牛与其他牛种间分化已很明显;沼泽水牛和江河水牛之间的遗传分化已很大,己达到物种水平。其余4个牛种间的MSTN基因分化不是很大,其中普通牛与大额牛间关系较近,说明它们遗传相似性较高,彼此间在更近的世代可能存在基因交流。4.通过序列分析及系统发育树分析,水牛属与牛属间系统地位分界明显;大额牛与普通牛的距离比较近,大额牛归于牛属应该是合理的,但大额牛应是Bos属中单独的一个种;牦牛、普通牛、瘤牛中存在一种共有的单倍型,且遗传距离也较近,牦牛也应是Bos属中单独的一个种。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 文献综述
• 1.1 牛亚科动物的分类
• 1.2 中国牛种的起源和驯化
• 1.2.1 中国黄牛起源、分化和演变
• 1.2.2 我国牦牛起源、驯化及现状
• 1.2.3 大额牛起源、分化及现状
• 1.2.4 中国水牛的起源与驯化
• 1.3 Myostatin基因的研究进展及应用前景
• 1.3.1 Myostatin基因的发现
• 1.3.2 人MSTN基因的研究进展
• 1.3.3 猪MSTN基因的研究进展
• 1.3.4 禽MSTN基因的研究进展
• 1.3.5 羊MSTN基因的研究进展
• 1.3.6 牛MSTN基因的研究进展
• 1.3.7 MSTN基因的研究应用前景
• 1.4 分子进化
• 1.4.1 基因进化与群体遗传结构分析的主要内容和基本方法
• 1.5 分子系统学研究
• 1.5.1 分子系统学研究的一般步骤
• 1.5.2 分子系统学涉及到的几个重要问题
• 1.5.2.1 基因树和物种树
• 1.5.2.2 分类群的选择
• 1.5.2.3 目的基因的选择
• 1.5.2.4 基因序列数据的比对
• 1.5.2.5 系统发育树的构建方法
• 1.6 本研究的目的
• 2 材料和方法
• 2.1 实验动物样本的采集
• 2.2 主要仪器和药品
• 2.3 实验步骤
• 2.3.1 DNA提取
• 2.3.2 DNA质量检测
• 2.3.3 PCR扩增及测序反应引物
• 2.3.4 PCR扩增反应体系和反应条件
• 2.3.5 DNA扩增产物琼脂糖凝胶电泳检测
• 2.3.5.1 电泳液配制
• 2.3.5.2 操作步骤
• 2.3.6 DNA扩增产物聚丙烯酰胺凝胶电泳银染检测
• 2.3.6.1 操作步骤
• 2.3.7 PCR产物的回收、纯化与测序
• 2.4 数据统计分析方法
• 3 结果与分析
• 3.1 牛基因组DNA提取结果检测
• 3.2 MSTN基因PCR扩增产物的电泳检测结果
• 3.3 测序
• 3.4 MSTN基因序列处理和分析
• 3.4.1 MSTN基因序列处理
• 3.4.2 牛亚科家畜6个牛种MSTN基因序列分析
• 3.4.2.1 MSTN基因编码区序列碱基组成
• 3.4.2.2 MSTN基因密码子使用频率
• 3.4.2.3 MSTN基因核苷酸替代
• 3.4.2.4 DNA多态性与单倍型
• 3.4.2.5 MSTN 基因种内的序列差异
• 3.4.3 MSTN基因种间的系统分化
• 3.4.3.1 MSTN 基因种间序列分析
• 3.4.3.2 MSTN 基因种间遗传距离
• 3.4.3.3 MSTN基因种间遗传分化
• 3.5 基于MSTN基因构建系统发育树
• 3.5.1 系统发育检验
• 3.5.2 系统发育树构建
• 3.5.2.1 6 个牛种群基于 MSTN 基因构建的系统发育树
• 4 讨论
• 4.1 MSTN基因序列分析
• 4.2 牛亚科家畜MSTN基因多态性分析
• 4.3 牛亚科家畜MSTN基因的系统分化
• 4.4 基于 MSTN 基因探讨本研究几个牛种的系统分类地位
• 5 结论
• 参考文献
• 附图
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录