草原短尾羊MYF5多态性与生长性状的关联及启动子区活性分析
作者单位：宁夏大学
学位级别：硕士
导师姓名：段子渊
授予年度：2021年
摘 要：随着居民生活水平的日益提高,人们的饮食结构和饮食习惯呈现多元化发展趋势。羊肉相比猪肉,脂肪和胆固醇含量更少,蛋白质含量更高,肉质更鲜美,越来越受消费者的青睐。随着居民羊肉消费愈加旺盛,我国羊肉年供需差逐年升高,从2010年到2020年羊肉缺口由4万吨猛增至近40万吨。我国肉羊市场主要依靠本土绵羊品种供给,但本土绵羊与国外优良肉用品种绵羊相比,存在着生长较慢,胴体较小的缺点,所以提高本土绵羊的产肉性能是弥补羊肉供给缺口最根本的方法。本实验以533只草原短尾羊为研究对象,筛选MYF5基因的多态性位点并与体重、体尺、眼肌面积和背膘厚数据进行关联分析,探索与草原短尾羊生长及产肉性能相关的遗传位点,为提高草原短尾羊生产性能提供理论基础。1.草原短尾羊MYF5基因多态性与生长、胴体性状的关联分析在533只草原短尾羊群体中,其MYF5基因共筛选到7个SNPs,其中4个SNPs为首次报道。多态性分析结果显示:在草原短尾羊群中SNP2,SNP3,SNP4处于中度多态性（0.25PIC0.5）,其余位点处于低度多态性（PIC0.25）。7个SNPs都处于哈代-温伯格平衡。关联分析结果显示:SNP1,AA基因型个体的体重、体高、胸围和管围显著高于GA和GG基因型个体（P0.05）,胸宽性状AA基因型个体与GA基因型个体无差异但显著高于GG基因型个体（P0.05）。SNP2各表型间无显著差异。SNP3的AC基因型个体的眼肌面积显著大于CC基因型个体（P0.05）。SNP4的杂合基因型CT的体重、体长、体高、胸围、管围和眼肌面积显著大于CC基因型（P0.05）,TT基因型的体重、管围和眼肌面积也显著高于CC基因型,在体高和胸围指标上,CT基因型显著高于CC和TT基因型（P0.05）,而CC和TT基因型之间差异不显著。对于SNP5,GG基因型的胸宽要显著大于AA基因型,GA基因型与其余两种基因型无显著性差异。SNP6的GG基因型个体的体重、体高和管围值显著高于TT基因型个体（P0.05）。除管围显著低于GG基因型外,GT基因型各指标与其他两种基因型差异均无达到统计学显著水平（P0.05）。SNP7位于MYF5基因的3’UTR区,TT基因型的体重、体高值显著高于CC基因型个体（P0.05）,TT基因型CC值与TC基因型胸围值无显著差别,但显著大于CC基因型（P0.05）。连锁不平衡分析显示,SNP4 和 SNP5（D’=0.97,r2=0.73）,SNP6 和 SNP7（D’=0.82,r2=0.64）,SNP1和SNP2（D’=0.98,r2=0.22）均为强连锁,连锁关系由强到弱,在草原短尾羊群中7个SNPs可以形成4个单倍型模块。单倍型和双倍型分析结果显示,533只草原短尾羊群体中共有8个单倍型的频率在1%以上,有4种双倍型频率在5%以上。双倍型与表型的关联分析表明:H1H3和H2H3双倍型表现出较大优势,其中体重和体尺性状显著大于H1H1和H1H2双倍型。我们还发现,含有H3单倍型个体具有较好的生长性能,由此推测H3可能是一个优势单倍型,故而将所有个体分为含H3组（H3+）和不含H3组（H3-）进行比较,结果显示:含单倍型H3的个体具有更好的生长性能,由此可知,H3单倍型在草原短尾羊群中是生长性能相关的优势单倍型。***5基因启动子区SNP对基因转录活性的影响在鉴定到的7个SNPs中有3个SNPs（SNP1-3）位于MYF5基因的启动子区,且跟表型数据关联较为紧密。为验证此3个SNPs是否通过影响其启动子活性进而影响相关表型的变化,首先利用双荧光素酶报告技术确定了草原短尾羊MYF5基因启动子核心区域位于起始密码子上游514bp～241bp,虽然SNP1、2和3不在其启动子核心区域,但其所在区域也具有一定活性,并且在线预测软件（AliBaba2.1,http://***/pub/programs/alibaba2/***）显示 SNP2 处于转录因子SP1（Specificity Protein 1）结合区域。利用定点突变技术构建SNP2的野生型和突变型序列,并通过双荧光素酶报告系统分析发现,突变型SNP2双荧光素酶活性极显著低于野生型（P0.01）,而外源添加SP1抑制剂后发现,该区域双荧光素酶活性也显著下降（P0.05）,综合以上结果可知SNP2可能通过改变转录因子SP1与其靶序列的结合效率来影响MYF5基因的转录效率从而在一定程度上影响草原短尾羊的相关表型。具体调控机制还需更加严谨的分子生物学实验进行验证。
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