黔北麻羊FTO基因多态性及其表达与肉质性状的关联性研究

摘要

为探索黔北麻羊FTO基因多态性与血清脂代谢相关指标的关联性,以及不同月龄黔北麻羊FTO基因及蛋白的表达情况与肉质性状的相关性,本实验以103只4月龄~2岁左右黔北麻羊为研究对象,采用PCR产物直接测序技术筛选FTO基因SNPs,并与测定的血清脂代谢相关指标进行关联性分析,同时测定4月龄、1.5岁、2.5岁黔北麻羊肉质性状,将测定结果与荧光定量PCR及蛋白免疫印迹技术检测的FTO基因及蛋白表达量相关性分析,得到与血清脂代谢相关指标特别是与脂肪沉积有显著效应的遗传标记,通过比较不同年龄段黔北麻羊FTO基因及其蛋白的表达情况及与肉质性状的相关性,为揭示FTO基因在黔北麻羊上的遗传效应、调控脂肪代谢的分子机制提供参考,同时为黔北麻羊优良肉质性状选育及分子标记数据库的建立提供依据.实验结果如下: 1.黔北麻羊FTO基因SNPs的筛选、生物信息学及遗传特异性分析 采用DNA直接测序方法在黔北麻羊FTO基因第2、3、9外显子及部分内含子中共发现9个SNPs.生物信息学分析表明,FTO蛋白存在1个低复杂度区域、1个NTD催化结构域、不存在跨膜结构、有7个Ser、5个Thr、5个Tyr可能成为磷酸化位点.第3外显子的4个突变位于FTO蛋白的NTD催化结构域内,其中g.T125417C,g.T125300A位点的变异引起mRNA二级结构的改变.测序结果显示,各突变位点均存在三种基因型,遗传特性分析表明,各突变位点均属于中度多态性(0.25肝脏>腹部脂肪>心脏>肾脏>肺>脾脏>胸腺>背最长肌;1.5岁黔北麻羊FTO mRNA的表达为肝脏>脾脏>胸腺>下丘脑>腹部脂肪>肾脏>肺>心脏>背最长肌;2.5岁黔北麻羊FTO mRNA的表达为脾脏>胸腺>下丘脑>腹部脂肪>肝脏>肾脏>心脏>肺>背最长肌.同时选择与机体脂肪合成、储存、分解及沉积最重要的三个组织(肝脏、背最长肌及腹部脂肪),应用Werstern blot检测其FTO蛋白表达,结果表明,4月龄黔北麻羊FTO蛋白肝脏>腹部脂肪>背最长肌,1.5岁腹部脂肪>肝脏>背最长肌;2.5岁肝脏>腹部脂肪>背最长肌.与肉质性状相关性分析表明,不同部位FTO mRNA及蛋白表达量与肉质性状的相关性在不同月龄间存在差异,总体趋势表现为:4月龄及1.5岁FTO mRNA及蛋白表达量与肉质指标的相关性比2.5岁强.

目录

第一章 文献综述

1.1 黔北麻羊概况

1.2 脂肪代谢相关酶、激素及蛋白的研究进展

1.3 脂质代谢对肉质的影响

1.4 FTO基因研究进展

1.4.1 FTO基因定位、蛋白结构

1.4.2 FTO基因表达、多态性及遗传效应研究

1.4.3 FTO基因参与调节脂质代谢的相关机制

1.5 研究的目的与意义

第二章 黔北麻羊FTO基因多态性及生物信息学分析

2.1 实验材料

2.1.1 实验动物

2.1.2 主要试剂及仪器

2.2 实验方法

2.2.1 提取黔北麻羊基因组DNA

2.2.2 黔北麻羊FTO基因PCR扩增

2.3 黔北麻羊FTO基因外显子多态性检测

2.4 统计分析

2.5 结果与分析

2.5.1 黔北麻羊基因组DNA检测结果

2.5.2 黔北麻羊FTO基因PCR扩增结果

2.5.3 黔北麻羊FTO基因多态性检测结果

2.5.4 黔北麻羊FTO基因遗传特性分析结果

2.5.5 黔北麻羊FTO基因生物信息学分析

2.6 讨论

2.7 小结

第三章 黔北麻羊FTO基因多态性与脂代谢相关生化指标关联性分析

3.1 实验材料

3.1.1 实验动物

3.1.2实验主要试剂

3.1.3 实验主要仪器设备

3.2 实验方法

3.2.1 血清脂代谢指标的测定方法

3.2.2 黔北麻羊脂代谢相关的酶、蛋白及一些含氮化合物的测定

3.3 数据统计分析模型

3.4 结果与分析

3.4.1 黔北麻羊血清中与脂肪代谢相关激素的测定

3.4.2 黔北麻羊血清中的酶及含氮化合物的测定结果

3.4.3 FTO基因SNPs与血清脂代谢指标关联性分析

3.5 讨论

3.5.1年龄对血清脂代谢指标的影响

3.5.2 SNPs与血清脂代谢相关指标关联性

3.6小结

第四章黔北麻羊肉质测定

4.1 材料与方法

4.2 测定指标及方法

4.3 数据统计分析

4.4 结果与分析

4.5 讨论

4.6 小结

第五章 黔北麻羊FTO基因及重要组织蛋白表达与肉质性状相关性分析

5.1 实验动物

5.2 主要试剂及耗材

5.3 实验方法

5.3.1 组织RNA的提取

5.3.2 总RNA质量检测

5.3.3 cDNA第一条链的合成

5.3.4 引物设计

5.3.5实时荧光定量PCR

5.3.6数据分析

5.4 Werstern blot检测黔北麻羊不同组织中FTO蛋白表达水平

5.4.1 样品的制备

5.4.2 总蛋白浓度确定及标准曲线制作

5.4.3 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳

5.4.4转膜

5.4.5免疫杂交反应

5.5 实验结果与分析

5.5.1 黔北麻羊总RNA提取结果

5.5.2 扩增产物的特异性结果

5.5.3 荧光定量PCR扩增曲线和溶解曲线

5.5.4 4月龄黔北麻羊不同组织间FTO mRNA表达的比较

5.5.5 1.5岁黔北麻羊不同组织间FTO mRNA表达的比较

5.5.6 2.5岁黔北麻羊不同组织间FTO mRNA表达的比较

5.5.7 黔北麻羊FTO在肝脏、背最长肌、腹部脂肪间的分布

5.5.8 黔北麻羊FTO基因、蛋白表达量与肉质相关性分析

5.6 讨论

5.6.1 FTO基因时空表达特异性

5.6.2 FTO基因表达量差异与肉质性状相关性比较

5.7 小结

第六章 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 研究创新点

6.3 下一步需要开展的研究工作

参考文献

致谢

附录Ⅰ

附录Ⅱ

声明