發(fā)布時間：2018-04-29 00:18

  本文選題：豬 + 全基因組關(guān)聯(lián)分析�。� 參考：《中國農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：骨骼肌由肌纖維、脂肪、結(jié)締組織和神經(jīng)血管等構(gòu)成,其中肌纖維性狀和肌內(nèi)脂肪是影響肌肉品質(zhì)的主要因素。本研究利用大白豬×民豬F2設(shè)計(jì)資源群體,進(jìn)行了肌纖維性狀和部分肉品質(zhì)相關(guān)性狀遺傳參數(shù)估計(jì),并利用高密度SNP芯片,對豬肌纖維性狀及肌內(nèi)脂肪進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析,對與肌纖維面積及肌內(nèi)脂肪相關(guān)的顯著SNP位點(diǎn)深入研究,初步篩選候選主效基因。1、用MTDFREML方法對肌纖維性狀及部分肉質(zhì)性狀進(jìn)行遺傳參數(shù)初步估計(jì),肌纖維直徑、肌纖維密度、肌纖維面積、中間型肌纖維比例、紅肌纖維比例、白肌纖維比例的遺傳力分別為0.39、0.46、0.36、0.58、0.69、0.65,肌肉中的pH24、水份含量、滴水損失、肌內(nèi)脂肪、肉色L值、大理石紋的遺傳力分別為0.50、0.51、0.71、0.52、0.35和0.57,以上遺傳力均超過0.3,屬于高遺傳力(h20.3)性狀;肌內(nèi)脂肪與肌纖維密度、pH24、L值、大理石紋中-高程度正遺傳相關(guān)(rA=0.38～0.91),與肌纖維面積、肌纖維直徑、白肌纖維比例、中間型肌纖維比例、水份等性狀呈中-高程度負(fù)遺傳相關(guān)(rA=-0.46-0.74)。2、采用全同胞-半同胞混合家系設(shè)計(jì),應(yīng)用混合線性模型,開展肌纖維性狀全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS),將肌纖維直徑、肌纖維面積、肌纖維密度顯著相關(guān)的SNPs位點(diǎn)定位在豬3、4、5、6、7、14號染色體上。針對肌纖維面積性狀GWAS顯著SNP位點(diǎn)附近已注釋基因(Sirt2、NFKBIB、KATNB1、ACP1)在不同日齡民豬、大白豬中熒光定量PCR實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),Sirt2基因和ACP1基因具有表達(dá)差異顯著性。因此,Sirt2和ACP1被確定為肌纖維面積的候選主效基因。3、對肌內(nèi)脂肪性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS),與肌內(nèi)脂肪顯著相關(guān)的35個SNPs定位于12號染色體上30個。對肌內(nèi)脂肪GWAS顯著SNP位點(diǎn)H3GA0022758和ALGA0119023附近的一個肌內(nèi)脂肪性狀候選基因MAP2K4基因進(jìn)行了深入研究,克隆該基因的cDNA,獲得cDNA全長3324 bp,包含了846 bp的ORF區(qū),120bp的5'-UTR區(qū)和2358 bp的3'-UTR區(qū),該基因編碼的蛋白序列包含了281個氨基酸序列：針對MAP2K4基因在大白豬的不同組織中進(jìn)行熒光定量PCR,該基因在多個組織中廣泛表達(dá),在肌肉組織中表達(dá)量較高。在不同日齡大白豬、民豬應(yīng)用熒光定量PCR檢測MAP2K4基因mRNA表達(dá)量,結(jié)果顯示,120d民豬MAP2K4基因表達(dá)量顯著高于大白豬(P0.05)。在北京黑豬群體中對MAP2K4基因中啟動子區(qū)篩選SNPs位點(diǎn),發(fā)現(xiàn)Chrl2:59330365處AG突變位點(diǎn)與肌內(nèi)脂肪性狀顯著關(guān)聯(lián)。對肌內(nèi)脂肪最高顯著點(diǎn)與第二顯著點(diǎn)區(qū)段包含的10個已有注釋的基因(USP43、DHRS7C、GSG1L2、GLP2R、RCVRN、GAS7、 MYH1、ADPRM、TMEM220和MYH2),以肌內(nèi)脂肪全基因組關(guān)聯(lián)分析最顯著SNP位點(diǎn)(MARC0017000)分型,在F2資源群體AA、GG、AG型的個體中進(jìn)行mRNA表達(dá)量檢測,檢測結(jié)果顯示,MYH2基因不同基因型的mRNA具有表達(dá)差異顯著性,綜合候選基因的功能注釋及試驗(yàn)結(jié)果,可將MAP2K4和MYH2基因作為候選基因進(jìn)行下一步研究。
[Abstract]:Skeletal muscle is composed of muscle fiber, fat, connective tissue and nerve and blood vessel, among which muscle fiber and intramuscular fat are the main factors affecting muscle quality. In this study, the genetic parameters of muscle fiber traits and some meat quality traits were estimated by using F _ 2 design resource population, and the whole genome association analysis of pig muscle fiber traits and intramuscular fat was carried out by using high-density SNP microarray. The significant SNP loci related to muscle fiber area and intramuscular fat were studied, and candidate major gene. 1. The genetic parameters of muscle fiber and some meat traits were estimated by MTDFREML method. The diameter of muscle fiber and density of muscle fiber were estimated. The heritability of muscle fiber area, intermediate muscle fiber ratio, red muscle fiber ratio and white muscle fiber ratio were 0.39 ~ 0.46 ~ 0.36 ~ 0.36 ~ 0.68 ~ 0.68 ~ 0.69 ~ 0.65 respectively. The pH of muscle was 24, water content, drip loss, intramuscular fat, meat color L value. The heritability of marbling was 0.50 / 0.51 / 0.71 / 0.52 / 0.35 and 0.57 respectively, and the heritability of the above was more than 0.3, which belonged to the high heritability (H20.3), the density of intramuscular fat and muscle fiber (pH 24g / L), the positive genetic correlation between middle and high degree of marbling was 0.380.91, and it was related to the area of muscle fiber, the diameter of muscle fiber, the density of muscle fiber and the density of muscle fiber. The proportion of white muscle fiber, the proportion of intermediate muscle fiber and moisture were negatively correlated with middle and high degree of negative genetic correlation. The whole sib / half sib mixed family was designed and the mixed linear model was used. A genome-wide association study of muscle fiber traits was carried out. The SNPs loci of muscle fiber diameter, muscle fiber area and muscle fiber density were located on chromosome 77,14. For the muscle fiber area trait GWAS significant SNP locus, the annotated gene (Sirt2) NFKBIBN KATNB1ACP1) was found to have significant difference in the expression of sirt2 gene and ACP1 gene in different day old pigs and large white pigs by fluorescence quantitative PCR. Therefore, Sirt2 and ACP1 were identified as candidate major genes for muscle fiber area. GWASA was used to study the whole genome association of intramuscular fat traits. 35 SNPs, which were significantly related to intramuscular fat, were located on chromosome 12 30. In this paper, a candidate gene MAP2K4 gene for intramuscular fat traits near H3GA0022758 and ALGA0119023, which is the significant SNP locus of intramuscular fat GWAS, was studied. The cDNA of this gene was cloned. The length of cDNA was 3324 BP, including the 5'-UTR region of 846bp ORF region and the 3'-UTR region of 2358 BP. The protein sequence encoded by this gene contains 281 amino acid sequences: the MAP2K4 gene is widely expressed in many tissues and is highly expressed in muscle tissues for fluorescent quantification of MAP2K4 gene in different tissues of large white pigs. Fluorescence quantitative PCR was used to detect the mRNA expression of MAP2K4 gene in different day old big white pigs. The results showed that the expression of MAP2K4 gene in domestic pigs was significantly higher than that in large white pigs at 120 days. In Beijing Black Pig population, the promoter region of MAP2K4 gene was screened for SNPs locus. It was found that AG mutation at Chrl2:59330365 site was significantly associated with intramuscular fat traits. Among the 10 annotated genes USP43, DHRS7, GSG1L2, GLP2RN, MYH1, ADPRM, TMEM220 and MYH2, the most significant SNP loci in intramuscular fat genome association analysis were found to be MARC0017000. The expression of mRNA was detected in individuals of F _ 2 resource population. The results showed that the mRNA of different genotypes of MYH _ 2 gene had significant difference. The functional annotation of candidate gene and the results of the experiment were synthesised. MAP2K4 and MYH2 genes can be used as candidate genes for further study.
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S828

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本文編號：1817528