鸭繁殖相关基因克隆、表达及其与性状的关联研究

摘要

繁殖性状是禽类重要的经济性状，直接影响养禽业的生产效率和经济效益。我国鸭品种资源丰富，近年来养鸭业高速发展，但目前我国养鸭业生产中存在主导品种不突出，个别地方鸭品种性成熟晚、产蛋性能不高等问题。因此加快早熟、优质高产蛋鸭新品系的培育已成为我国当今蛋鸭育种工作的重点。现代分子生物学的不断发展及分子标记辅助选择育种方法的出现为我们加速畜禽性状的遗传改良进程提供了新思路。但鸭繁殖相关基因研究相对滞后，这大大限制了分子育种技术在蛋鸭育种中的应用。利用候选基因法、借鉴鸡繁殖相关基因的研究成果来研究鸭的繁殖相关基因，以寻找可用于蛋鸭繁殖性状相关的分子标记可在一定程度上加快分子标记在蛋鸭育种中的应用。
　　本研究以山麻鸭、绍兴鸭、康贝尔鸭、缙云麻鸭、攸县麻鸭、荆江麻鸭、连城白鸭、白改鸭及连城白鸭与白改鸭杂交第二、三世代群体为材料，选取PRL、DRD1、VLDLR和LRP8基因为鸭繁殖性状相关的侯选基因，开展了候选基因的克隆、表达、单核苷酸多态性检测及其与性状相关性等研究。主要研究结果如下：
　　1．采用PCR-SSCP加测序方法对鸭PRL基因编码区及其侧翼序列进行SNP检测，共检测到12个新SNPs位点，其中C-381A位点和C-5961T位点分别导致了限制性内切酶XbaI和 PstI酶切位点的改变；采用PCR-RFLP方法分析了这两个位点在不同鸭群体中的基因型分布，发现不同鸭群体间两位点各基因型频率和等位基因频率分布均存在差异；性状关联分析结果显示存在于内含子1的C-381A位点对各繁殖性状无显著影响（P>0.05）；而外显子5上的C-5961T错义突变位点与420天产蛋量和300天平均蛋重存在显著相关（P<0.05），推测该位点可能通过影响肝素结合位点的存在来改变PRL活性，从而影响鸭的产蛋性能。
　　2．采用比较基因组方法克隆获得了鸭DRD1基因编码区全长序列，生物信息学预测分析发现该基因具有DA受体基因家族成员7个典型的跨膜域；定量RT-PCR分析结果显示DRD1基因在成年母鸭所有检测组织中均有表达，其中皮肤、肌肉、皮下脂肪、腺胃、下丘脑和脑垂体中表达量较高，而在十二指肠、卵巢和肌胃中表达量较低；在DRD1基因编码区序列中共检测到5个SNPs位点，其中c.681C>T位点与连城白鸭与白改鸭杂交第二、三世代群体的开产体重（P<0.01）和产蛋量（P<0.05）存在相关；而c.765A>T位点与蛋形指数（P<0.05）和蛋壳强度（P<0.05）存在相关。
　　3.利用RACE技术克隆并鉴定出鸭VLDLR基因两种剪接体，VLDLR-a（含有O-连接糖链域）和VLDLR-b（不含O-连接糖链域），生物信息学分析预测结果显示二者具有LDLR基因家族典型的结构组成；半定量RT-PCR分析结果表明VLDLR基因两转录本几乎在成年母鸭各检测组织中均有表达，其中VLDLR-a主要在肌肉组织中表达，而VLDLR-b在卵巢、输卵管、垂体、肝脏、脾脏、肺、肾脏和十二指肠等组织中表达量较高；VLDLR基因上检测到6个SNPs位点，其中231C>T位点和633G>A位点在不同鸭群体中均处于完全连锁状态，且不同群体间两位点各基因型频率和等位基因频率分布存在差异；根据不同群体遗传结构分析及理论推断，初步将鸭VLDLR基因定位在Z染色体上；性状关联分析结果显示两位点与连城白鸭与白改鸭杂交第二、三世代群体的产蛋量（P<0.01）、开产日龄（P<0.01）、开产体重（P<0.05）和蛋黄颜色（P<0.01）存在显著或极显著相关。
　　4.采用比较基因组方法克隆并鉴定出鸭LRP8基因的两种剪接体LRP8-1（含8个半胱氨酸重复体）和LRP8-2（含7个半胱氨酸重复体）；半定量RT-PCR分析结果显示LRP8-1转录本在成年母鸭下丘脑、脑垂体和卵巢中表达量较高，而LRP8-2转录本在所有检测组织中均有表达；LRP8基因编码区共检测到6个SNPs位点，其中c.528C>T位点与连城白鸭与白改鸭杂交第二、三世代群体的开产日龄（P<0.05）、开产体重（P<0.05）、产蛋量（P<0.01）和蛋壳强度（P<0.05）存在显著或极显著相关；c.1371A>G位点与产蛋量（P<0.01）存在极显著相关；而两位点组合单倍型与产蛋量、开产体重、初产蛋重、300日龄平均蛋重、蛋黄重和蛋白重等均存在显著或极显著相关。

目录

声明

缩略词表

第一章 文献综述

1 我国养鸭业发展现状

2 分子标记及其在畜禽育种中的应用

3 鸭功能基因研究现状及问题

4 禽类繁殖相关基因

5 候选基因法

6 本研究的目的和意义

第二章 鸭PRL基因SNP检测及其与繁殖性状的关联

1 前言

2 材料与方法

3 结果

4 讨论

5 小结

第三章 鸭多巴胺受体1基因克隆及其功能研究

1 前言

2 材料与方法

3 结果

4 讨论

5 小结

第四章 鸭VLDLR基因克隆及其功能研究

1 前言

2 材料与方法

3 结果

4 讨论

5 小结

第五章 鸭LRP8基因克隆及其功能研究

1 前言

2 材料与方法

3 结果

4 讨论

5 小结

第六章 结论与展望

1 已取得结果

2 本研究的创新点和特色

3 本研究的不足与值得进一步研究的问题

参考文献

在读期间发表（投稿）论文题录

致谢