不同绒毛形态燕山绒山羊产绒性能及相关基因多态性分析

摘要

燕山绒山羊是以本地土种羊为基础，经过30年多年的选育，形成的一个绒肉兼用型绒山羊新类群。燕山绒山羊的绒毛形态除了普通直绒型（以下称直绒型）以外，还存在特殊的穗状弯曲型（以下称穗状绒型）山羊绒。饲养者更加偏爱穗状绒毛型绒山羊，为此对直绒型和穗绒型不同毛被类型的绒山羊产绒性能差异和发生穗状弯曲的原因的研究显得十分必要。本试验选取20kg左右饲养管理相同、生理状态一致、燕山绒山羊母羔80只，随机选取其中10只为穗状绒型羊绒，10只为直绒型羊绒，分别于羊绒生长停滞期（3月份）、羊绒脱落期（4月份）和羊绒萌发期（6月份）采集试验羊的皮肤样品，用Sacpic染色法制备皮肤毛囊组织切片，分析不同绒毛形态绒山羊在毛囊结构上的差异，另外，两种类型的绒毛各30只在羊绒开始脱落时抓绒测定产绒量及羊绒品质。选取穗状绒型和直绒型各3只羊的羊绒样本，用1％亚甲基蓝染液对羊绒皮质细胞进行染色以区分正、副皮质细胞的排列分布。用扫描电镜观察两种绒毛类型的表面鳞片结构差异，统计鳞片翘角度数，鳞片密度、鳞片高度、鳞片厚度。随机选取直绒型和穗状绒型燕山绒山羊各20只皮肤样品，对TGFα和KRT71基因进行克隆测序，并与GenBank中已经发表的序列进行比对分析多态性。并对TGFα和KRT71蛋白进行生物信息学预测分析。
　　研究结果表明:穗状绒型绒山羊产绒量极显著高于直绒型绒山羊(P＜0.01)，羊绒自然长度和伸直长度显著高于直绒型绒山羊(P＜0.05)，而细度显著小于直绒型绒山羊（P＜0.05）。穗状绒型和直绒型绒山羊的表皮厚度、初级毛囊密度、次级毛囊密度、S/P、初级毛囊活性率、次级毛囊活性率、初级毛囊深度均无显著差异(P＞0.05)，穗状绒型的真皮厚度、次级毛囊深度显著大于直绒型绒山羊（P＜0.05）。染色结果显示穗状绒和直绒正、副皮质细胞均呈双边分布，其中正皮质细胞位于卷曲波的外侧，副皮质细胞位于卷曲波的内侧。穗状绒型羊绒正、副皮质细胞比例约为1.9∶1，直绒型羊绒正、副皮质细胞比例约为1∶1.4;穗状绒型与直绒型的鳞片翘角度数、鳞片密度、鳞片高度、差异不显著(P＞0.05);穗状绒型的鳞片厚度显著低于直绒型（P＜0.05）。正、副皮质细胞含量改变可能是造成穗状羊绒发生弯曲的原因之一，伴随着穗状型羊绒变细其鳞片厚度也相应变薄。对穗状绒型和直绒型克隆测序结果显示TGFα基因的CDS区第95-97位点存在CAG碱基的缺失，相应的氨基酸为丙氨酸的缺失。KRT71基因存在6个突变位点，其中C229A、G231A、T594C、C885A和G1419A为同义突变，第1536位点存在A碱基的插入突变，对应的氨基酸（丝氨酸）S514L（亮氨酸），同时发生移码突变，相应的突变点之后的11个氨基酸都发生了改变。蛋白质生物信息学分析显示穗状绒型TGFα和KRT71基因的突变导致了氨基酸序列和蛋白结构的改变，从而可能使得穗状绒型燕山绒山羊被毛发生穗状弯曲。
　　综上所述，穗状绒型燕山绒山羊的产绒性能优于直绒型，其中正、副皮质细胞排列改变和基因突变可能是穗状绒型燕山绒山羊绒毛发生弯曲的原因之一。另外，TGFα和KRT71基因存在的多态性位点可能是调控羊绒形态的原因之一，本研究为探索羊绒发生穗状弯曲的原因提供了一定的理论基础。

目录

声明

摘要

1引言

1．1绒山羊毛囊结构发育规律与产绒性能

1．2羊毛的结构

1．3组织制片技术原理和Sacpic染色原理

1．4毛发鳞片层的的研究

1．5羊毛鳞片层的分离方法

1．6皮质细胞染色方法

1．7羊毛发生弯曲的机理

1．7．1羊毛纤维发生弯曲的细胞生物学研究

1．7．2羊毛发生弯曲的分子生物学研究

1．7．3影响毛发弯曲的相关的突变基因

1．8本试验研究的目的意义和创新点

2．1试验材料及设备

2．1．1试验地点、试验设计及样品的采集

2．1．2仪器与试剂药品

2．2试验方法与步骤

2．2．1产绒量与羊绒品质检测

2．2．2绒山羊皮肤毛囊结构的检测

2．2．3羊绒皮质细胞染色试验

2．2．4羊绒鳞片层电镜扫描

2．2．5羊绒穗状弯曲相关基因测序试验

2．3数据统计与分析

3结果与分析

3．1产绒性能及绒毛品质特性

3．2皮肤厚度

3．3皮肤毛囊结构

3．4直绒型和穗状绒型羊绒纤维皮质细胞组成

3．5直绒型与穗状绒型羊绒鳞片层结构

3．6 KRT71、TGFα基因测序结果

3．6．1皮肤总RNA提取结果

3．6．2 PCR产物扩增结果

3．6．2菌液PCR结果

3．6．3克隆测序结果基因变异分析

3．7 TGFα和KRT71蛋白质序列生物信息学分析

3．7．3 TGFα和KRT71蛋白亚细胞定位

3．7．4 TGFα和KRT71基因跨膜蛋白结构域

3．7．5 TGFα和KRT71蛋白二级结构预测

3．7．6 TGFα和KRT71蛋白三级结构预测

4．1毛囊结构对产绒量的影响

4．2羊绒皮质细胞染色

4．3羊绒鳞片结构

4．4羊绒正、副皮质细胞分布与弯曲

4．5影响毛被弯曲的相关基因的多态性分析

5结论

参考文献

作者简介

硕士期间发表的学术论文

致谢