牦牛角和毛囊的形态发生及相关基因的表达分析

摘要

牦牛是高原牧区特有的畜种资源，牛角是牛科动物特有的组织结构，是动物争斗和自卫的武器。然而在现代集约化生产过程中，牛角由于常造成动物及人员的伤害而成为了制约家畜产业化生产的性状。牦牛之所以称为牦牛的原因之一是被毛较长且厚密，这是牦牛适应高寒的生存环境的基础，同时也能为牧民带来一定的经济效益。基于此，对牦牛角的形态发育及性状基因、毛囊的形态发生及其调控因子进行研究，为牦牛的分子育种和科学管理提供科学依据。
　　采集牦牛角发育初期不同胎龄的有角和无角牛的角基及额部皮肤组织，通过组织切片技术观察对比牛角的形成和发育；利用 qRT-PCR技术检测牛角性状候选基因 OLIG1、OLIG2、IFNAR1、IFNAR2、C1H21orf62、GCFC1、IFNGR2、SYNJ1、IL10RB、GART、RXFP2、FOXL2、TWIST1、TWIST2、ZEB2、E-cadherin和P-cadherin mRNA在角基间及皮肤间的相对表达量。结果显示，牦牛角在60~75d胎龄间出现，角基早期为黑色素颗粒围绕的白色胶质状圆点。随着胎龄的增加，角基表皮逐渐增厚，表现为棘层的角质形成细胞囊泡化且细胞层数增多，角质层较厚。角基早期未观察到毛囊发育，直到胎龄135d时出现毛芽，比皮肤晚50天左右；而同胎龄无角牛角基组织结构与皮肤无明显差异。候选基因 OLIG1、IFNAR1、C1H21orf62、SYNJ1、IL10RB、GART、RXFP2、TWIST2和E-cadherin在角基间和皮肤间转录量差异不显著。 IFNGR2、FOXL2、TWIST1和 P-cadherin在有角和无角牦牛角基间转录量差异显著。IFNAR2和 GCFC1在角基间和皮肤间转录量差异都显著。OLIG2和ZEB2在角基间转录量差异极显著。推测OLIG2和FOXL2可能是牦牛角性状的候选基因，同时 ZEB2、TWIST1和 IFNGR2基因可能对牛角的发育具有重要作用，而P-cadherin基因可能参与了牛角的发育。
　　采用牦牛胚胎额部皮肤的组织切片，观察毛囊的形态发生过程。利用免疫组织化学技术，定位 E钙黏蛋白在毛囊中的表达。使用 qRT-PCR方法，比较不同胎龄胎儿头部皮肤中 E-cadherin mRNA转录水平。发现毛囊黑色素颗粒在牦牛胎儿皮肤中不同部位先后聚集，牦牛胚胎期皮肤初级毛囊在胎龄60~70d时形成毛芽，胎龄130d时形成毛球结构。次级毛囊在胎龄80~90d时从初级毛囊中分化出来；且毛囊的发育可能最先是从头部开始的，其中在下唇部、眉毛、睫毛、角缘发育最明显；E钙黏蛋白作用于皮肤的表皮、真皮及毛囊中，在表皮中表达较高，在毛囊中呈中等阳性表达；E-cadherin mRNA在牦牛不同胎龄皮肤毛囊中相对转录水平整体呈上升趋势，而在90d时转录量较低，显著低于70d、120d和130d。因此推测 E-cadherin基因可能参与了牦牛毛囊的发育。

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第一章 引 言

1.1牛角性状研究进展

1.2毛囊形态发生机制研究进展

1.3本研究目的意义

第二章胚胎期牦牛角的组织特征及形态发生规律

2.1 材料和方法

2.2 结果

2.3讨论

2.4小结

第三章 牦牛角性状候选基因的筛选

3.1 材料和方法

3.2 结果

3.3 讨论

3.4 小结

第四章 胚胎期牦牛毛囊的形态发生

4.1 材料和方法

4.2 结 果

4.3 讨 论

4.4 小结

第五章E钙黏蛋白在胚胎期牦牛毛囊的表达和定位

5.1 材料和方法

5.2 结 果

5.3 讨 论

5.4 小结

第六章全文结论

参考文献

致谢

作者简历