snthr稀毛小鼠突变基因的鉴定及其调节基因的QTL定位

摘要

snthr-IBao稀毛小鼠是本实验室培育的呈隐性遗传的突变系小鼠(DBA/2J背景)。前期工作已将突变基因定位于第9号染色体末端距着丝粒117763Kb及119129Kb之间。本课题鉴定了snthr-IBao稀毛小鼠的突变基因，同时对稀毛调节基因的数量性状基因座(quantitative trait locus，QTL)进行了染色体定位。具体研究内容分为以下两部分： 1.snthr-IBao稀毛小鼠突变基因的鉴定 在前期工作把snthr-IBao稀毛小鼠突变基因定位于第9号染色体上1.3Mb范围的基础上。通过查询Mouse Genome Resources数据库及相关文献，Plcd1基因被确认为稀毛突变的强力候选基因。以DBA/2J背景小鼠作为对照，本实验首先在mRNA水平上对Plcd1基因进行鉴定：先后设计引物扩增Plcd1基因cDNA全长(2270bp)及分3段扩增Plcd1基因cDNA全长，结果来自DBA/2J小鼠的标本扩增成功，而来自snthr-IBao稀毛小鼠的模板扩增失败。随后在DNA水平上对Plcd1基因进行鉴定：Plcd1基因有15个外显子，针对外显子设计10对引物，DBA/2J小鼠扩增成功；而snthr-IBao稀毛小鼠只有1、2、3号外显子扩增成功，4-15号外显子均扩增失败。考虑到snthr-IBao稀毛小鼠基因组局部缺失的可能性，本实验针对Plcd1基因3号外显子及以后的基因组序列重新设计9对引物，覆盖Plcd1基因的3-15号外显子和内含子及Vill基因的4-19号外显子和内含子对应的基因组区域。逐一使用相邻的引物对进行PCR扩增，DBA/2J小鼠的基因组标本扩增成功，但snthr-IBao小鼠的基因组标本只能扩增出Plcd1基因3号外显子和Vill基因的10号外显子附近的区域。综合前后实验结果，考虑稀毛突变为基因组局部的巨大缺失，于是采用成功扩增的Plcd1基因3号外显子附近的正向引物和成功扩增的Vill基因10号外显子附近的反向引物配对进行PCR扩增，snthr-IBao稀毛小鼠的标本扩增均可见到清晰的980bp左右的单一条带。将稀毛小鼠PCR产物测序，测序结果与基因组数据库比对之后发现snthr-IBao稀毛小鼠第9号染色体在距着丝粒118972407bp与118987290bp之间存在14883bp巨大缺失，这一缺失包含Plcd1基因的4-15号外显子及Vill基因的11-19号外显子。这一缺失导致PLCD1及VILL蛋白的功能丧失，而PLCD1的缺失极可能是导致snthr-IBao小鼠稀毛的主要原因。 2.Plcd1调节基因的QTL定位 在定位snthr-IBao稀毛小鼠突变基因的过程中，(snthr-IBao×C57BL/6J) F1互交后代，突变型F2代小鼠的被毛疏密与亲代小鼠不同，有一个从多到少的渐变过程，表现为典型的数量性状特征。本研究繁殖507只突变型F2代小鼠，并按照被毛多少区分为三个群体：多毛发型、中间型和少毛发型，提取每个小鼠的基因组DNA，选用96个微卫星标记对具有调节作用的QTL进行基因组扫描，用R/QTL软件分析发现D2Mit249、D5Mit409、D7Mit126和D15Mit171具有QTL特征，其中第15号染色体的LOD值超过7，各位点的P值都<0.01，统计学意义显著。就各位点的效应而言，D2Mit249和D5Mit409在B/B型导致多毛，D/D型时少毛，且D2Mit249的效应较强；D7Mit126和D15Mit171在D/D型时导致多毛，B/B型时少毛，这两个位点的效应都比较强，但四个QTL位点之间没有相互拮抗或协同作用。QTL的置信区间测算出15号染色体上的95％区间只有12cM(42.7-54.7cM间)，为进一步寻找候选基因提供了条件。本实验第一次定位了与毛发稀疏相关的4个数量性状位点，同时将Plcd1基因和调节基因集合到一起，对它们相互作用模式的研究将有助于理解毛发稀疏的分子机制。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

文献综述：磷脂酶C的研究进展

第一部分snthr-IBao稀毛小鼠突变基因的鉴定

1材料与方法

2结果

3讨论

参考文献

第二部分Plcdl调节基因的QTL定位

1材料与方法

2结果

3讨论

参考文献

结 论

附：稀毛突变基因

致 谢

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