书目详细信息
： 基于全基因组关联分析技术对家鸡胸肌性状候选基因的挖掘与鉴定
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY40.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 基于全基因组关联分析技术对家鸡胸肌性状候选基因的挖掘与鉴定/.何洋著/.葛长荣, 贾俊静指导 |
| 出版发行项： | 2023.5.30 |
| 载体形态项： | 128页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 动物科学技术学院, 学号2019110066 |
| 提要文摘： | 鸡肉是世界上最重要的肉类产品，因为它们具有较高的营养价值，是最为廉价的蛋白质获取来源，并在国民经济中发挥着重要作用。因此改善并提高家鸡的生长性能与产肉能力成为了现今研究的热点。近年来，逐渐成熟的分子育种技术为改善家鸡的产肉性能带来了新的契机。本研究通过构建云南大围山微型鸡和科宝肉鸡正反交F2代资源群体，对F2代资源群体的胸肌性状相关表型指标进行测定，并对资源群进行全基因组重测序。结合胸肌相关指标进行GWAS分析，挖掘并鉴定与胸肌性状相关的重要候选SNPs和基因。此外，还在体外水平进行了候选基因功能验证，从遗传学角度深入解析家鸡的胸肌性状。本研究的结果如下： 本实验采用胸肌性状极端差异群体，科宝肉鸡和大围山微型鸡为父母代成功构建了478只正反交F2资源群体，并依据杂交方向区分为K21（246只）与K22（232只）群体；获得了F2代资源群体11项与胸肌性状相关的性状指标，性状遗传力分布于0.01~0.62之间，体重、胸肌重、胸宽、龙骨长以及全净膛重的属于高遗传力性状，而胸肌肌纤维密度、单根肌纤维直径与横截面积则属于低遗传力性状；胸肌重量与其他所有性状均呈显著相关（p <0.05），且与体重、龙骨长、胸宽、胸肌率以及全净膛重相呈高度正相关，与胸深、胸骨重呈中度正相关，与胸肌单根肌纤维的直径和横截面积呈低度正相关，而与肌纤维密度呈负相关；对比K21与K22群体，11项胸肌发育相关性状指标，仅有胸深性状差异显著（p <0.01），且K22群体（87.25 mm）大于K21群体（84.32mm）。 随后，利用全基因组重测序技术（10 X）对478只F2代群体以及40只父母本进行基因分型。F2代资源群总共获得5.6 TB数据，每个个体平均11.72 GB，共检测到4828637个SNP位点，父母本总共获得0.6 TB数据，每个个体平均15 GB，共检测到17164853个SNP位点；参照父母本基因型数据对F2代资源群基因型进行定向，经数据质控后共获得12378481个SNP；针对不同性状，分别设定P-value=8.08 ´ 10-8与P-value=8.08 ´ 10-10为显著SNP阈值进行GWAS，共获得213个与胸肌发育相关性状显著相关的SNP，分布于家鸡1号、3号、4号、14号、15号以及Z染色体中，并依据SNP在基因组中的分布获得45个候选基因；经GO注释与KEGG通路分析后，仅有7个基因成功得到注释，包括UFM1、FNDC3A、ALOX5AP、PPP1CB、CALM2、LDB2以及TBX3。这些基因涉及了肌球蛋白结合、钙离子结合、磷酸蛋白磷酸酶激活等涉及蛋白合成与结合的生物功能；所有候选基因均在F2代资源群胸肌组织内表达，且CALM2表达水平最高，而LDB2表达水平较低；依据候选SNP将F2代资源群区分为不同基因型群体， SNP（g. G176412883 C）将F2代资源群区分为3个群体（GG，GC，CC），GG型为原始基因型，该基因型个体胸肌重量显著小于其他两个基因型（p <0.01），且对应的候选基因ALXO5AP在该基因型个体中的表达水平显著低于CC+GC型个体（p <0.0001）。 最后，对ALOX5AP开展功能验证，发现ALOX5AP在成肌细胞中富集，且实时荧光定量PCR结果表明，ALXO5AP的mRNA表达水平是混合细胞的1.6倍且差异显著（p <0.001）；在成肌细胞中过表达ALOX5AP，以构建ALOX5AP过表达细胞系，其中ALOX5AP的mRNA水平是对照细胞系的157%，蛋白水平则为180%，且差异显著（p<0.001）；同样的方式，构建ALOX5AP沉默细胞系，其中ALOX5AP的mRNA水平是对照细胞系的24%，蛋白水平则为12%，且差异显著（p<0.001）。在成肌细胞中改变ALOX5AP的表达水平会导致成肌细胞的增殖能力变化，其中ALOX5AP过表达细胞系细胞的增殖活力在接种24 h后，显著高于对照细胞系（p<0.001），且与细胞增殖能力相关的基因，IGF1、MyoD以及MyoG的mRNA表达水平都较对照细胞系呈显著上升（p <0.05）；ALOX5AP沉默细胞系的细胞增殖活力在接种48 h后显著低于对照细胞系（p <0.05），且与细胞增殖分化能力相关的基因，PAX7、MyoG以及MyoD的mRNA表达水平均较对照细胞系呈显著下调（p <0.05）；当检测ALOX5AP差异表达细胞系的周期变化时，发现在ALOX5AP过表达细胞系中，分布于G0/G1与S期的细胞数量显著减少（p <0.05），G2期细胞数量显著上升（p <0.001），表明细胞增殖活力上升，且与细胞周期相关的基因，CDKN1A与CDK1 的表达水平均较对照细胞系显著上调（p <0.05）；在ALOX5AP沉默细胞系中，分布于S期的细胞数量显著增多（p <0.05），G2期的细胞数量显著下降（p <0.001），而G0/G1期的细胞数量则无显著差异（p >0.05），表明成肌细胞DNA合成能力受损，而与细胞周期相关的基因，CCNA2的表达水平均较对照细胞系显著上调（p <0.05），CDK1与CDK2则显著下调（p <0.05）。 综上，本研究成功构建了科宝肉鸡及大围山微型鸡F2代资源群体，利用全基因组重测序技术对F2代群体进行了基因分型，并结合胸肌性状相关指标进行了全基因组关联分析，鉴定了家鸡胸肌发育显著相关的SNP与潜在候选基因，针对候选基因ALOX5AP验证了其对成肌细胞增殖活力及周期的影响，表明ALOX5AP通过影响成肌细胞的生物过程而影响F2代资源群胸肌性状，初步揭示了F2代资源胸肌性状的遗传规律，为今后探索家鸡胸肌性状的潜在遗传机制做出贡献。 |
| 并列题名： | Identification of candidate genes underlying chicken breast muscle traits based on whole-genome association analysis eng |
| 题名主题： | 科宝肉鸡 大围山微型鸡 F2代资源群 全基因组重测序 胸肌性状 全基因组关联分析 ALXO5AP 成肌细胞 学位论文 |
| 中图分类： | S831.2-533 |
| 个人名称等同： | 何洋 著 |
| 个人名称次要： | 葛长荣 指导 |
| 个人名称次要： | 贾俊静 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |