蒙古白馬褪色表型形成機理的分子遺傳學(xué)研究.pdf

1、馬毛色基因研究是毛色遺傳學(xué)領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容之一，被毛顏色不僅是品種和個體鑒別的重要依據(jù)，也可以作為診斷某些疾病的途徑，而且也是制定育種方案時必須考慮的重要性狀之一。馬毛色研究不僅具有實際應(yīng)用意義，更具有特殊的經(jīng)濟價值和文化價值。因此，馬毛色研究成為馬遺傳學(xué)研究領(lǐng)域的重要內(nèi)容，尤其是馬褪色被毛表型的研究已成為當(dāng)今國際馬毛色遺傳學(xué)研究領(lǐng)域的重要內(nèi)容，試圖揭示導(dǎo)致馬被毛褪色的真正機理。蒙古馬是世界上最古老的馬品種之一，不僅有騮、栗、黑等基礎(chǔ)

2、毛色，而且還有斑點、灰褐及褪色表型等稀有毛色。其毛色種類的多樣，是研究馬毛色遺傳的最佳模型。具有被毛顏色完全褪色表型的馬群非常少見，只是偶爾在有些馬種中出現(xiàn)，但在內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟西烏珠穆沁旗生存著較大數(shù)量的被毛褪色表型個體，被稱為蒙古白馬，將其又可分為兩種類型，即具有顯性白毛色特征的個體和灰毛色個體。隨著馬全基因組序列的公布，控制馬不同性狀和表型的基因逐漸被揭曉。據(jù)有關(guān)資料顯示，馬的褪色毛表型被幾個基因所控制，然而存在著較大的種間

3、差異?；蛟谛蛄猩系耐蛔兛蓪?dǎo)致機體出現(xiàn)不同的性狀，但有時即便基因序列完全相同，也有著不同的表現(xiàn)型。隨著后基因組時代的到來，科學(xué)家們提出了許多新的理念和實驗方法，其中因表觀遺傳學(xué)中的甲基化修飾可以解釋基因序列相同而表型不同的生物學(xué)現(xiàn)象從而成為了當(dāng)今分子生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。
　　本研究將蒙古白馬做為研究對象，首先選擇 MC1R、ASIP、MATP、SB1和STX-17等五個毛色候選基因的限制性多態(tài)位點對選擇的個體進行分型，對其毛色作

4、出分子生物學(xué)鑒定，確定是否試驗選擇個體的毛色表型與已公布的毛色基因多態(tài)位點研究結(jié)果一致；其次采用實時熒光定量 PCR方法以β-actin基因為管家基因測定蒙古白馬皮膚中MC1R、ASIP、KIT、STX-17、MATP和EDNRB六個毛色候選基因的表達量；同時采用高通量測序技術(shù)對MC1R、ASIP、KIT、STX-17、MATP及EDNRB六個基因的外顯子區(qū)及部分非編碼區(qū)進行了多態(tài)性研究；采用蛋白免疫印跡技術(shù)對蒙古白馬KIT基因在皮膚中

5、的表達進行了進一步驗證；最后對KIT基因的啟動子區(qū)進行了甲基化修飾差異分析研究；經(jīng)上述研究，為蒙古白馬褪色表型的形成機理提供了重要的理論依據(jù)及線索，得到的主要研究結(jié)果如下：
　　1、將作為該試驗研究對象的17匹蒙古馬（有色毛和褪色毛）進行分子生物學(xué)毛色鑒定，其結(jié)果顯示：選擇的個體毛色表型與其毛色候選基因的限制性多態(tài)位點存在一定的相關(guān)性，可以通過檢測MC1R、ASIP、SB1、STX-17及MATP的基因型來初步判斷其毛色類型，并提

6、示不能只考慮單獨的某個基因型，而需要對幾個基因型進行綜合分析并且參考毛色表型才能對其毛色做出最后的判定。
　　2、對17匹蒙古馬（有色毛和褪色毛）皮膚中相關(guān)毛色候選基因的表達進行相對定量研究，其結(jié)果顯示：毛色候選基因MC1R、ASIP、KIT、STX-17、MATP及EDNRB基因均在騮色毛個體中的表達量高于褪色毛表型的個體，提示蒙古白馬褪色被毛及皮膚表型的出現(xiàn)與毛色候選基因在皮膚中的表達量存在一定的相關(guān)性，但并非是由于某個基因的

7、表達量的差異所致，是幾個基因共同作用的結(jié)果，但其相互間的作用機理還需進一步研究。
　　3、對三種不同毛色表型的MC1R、ASTP、KIT、STX-17、MATP及EDNRB基因的外顯子區(qū)和部分非編碼區(qū)進行擴增后比較分析發(fā)現(xiàn)：在具有顯性白毛色表型的蒙古白馬中MATP基因的5’調(diào)控區(qū)存在一68bp的缺失和TG→GT堿基間的顛換，在第一外顯子33位點處發(fā)現(xiàn)一 CCC(P)→CAC(H)的錯義突變，并在第二外顯子中發(fā)現(xiàn)23位點處發(fā)現(xiàn)一G堿

8、基的缺失，在3’調(diào)控區(qū)還發(fā)現(xiàn)存在一A→T間的替換。但在其他毛色候選基因序列中未發(fā)現(xiàn)典型的多態(tài)位點。
　　4、對有色毛和褪色毛個體皮膚中KIT基因所表達的蛋白進行定量分析發(fā)現(xiàn)：蒙古白馬褪色表型個體皮膚中KIT基因所表達的蛋白含量明顯低于有色毛個體，通過灰度分析發(fā)現(xiàn)灰毛色個體該蛋白的含量稍高于具有顯性白毛色表型的個體。
　　5、通過使用表觀遺傳學(xué)分析軟件對以上六個基因的5’調(diào)控區(qū)進行分析發(fā)現(xiàn)，在KIT基因存在一593bp大小的C