中國(guó)部分地方雞種MHC B-LBⅡ、B-G基因變異及其群體遺傳結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、雞的主要組織相容性復(fù)合體(majorhistocompatibilitycomplex，MHC)是指16號(hào)染色體上的一組緊密連鎖、高度多態(tài)的基因群，位于MHCB區(qū)的基因群包括B-F(Ⅰ類)、B-L(Ⅱ類)和B-G(Ⅳ類)三個(gè)基因座，它們所編碼的抗原決定著機(jī)體的主要組織相容性，其不僅與免疫應(yīng)答和免疫調(diào)節(jié)密切相關(guān)，而且對(duì)許多重要經(jīng)濟(jì)性狀也有一定影響。將MHC與分子生物學(xué)、免疫遺傳學(xué)、群體遺傳學(xué)等相結(jié)合研究，將成為家禽遺傳育種，尤其是抗病育種

2、領(lǐng)域的焦點(diǎn)。本研究利用生物信息學(xué)與群體遺傳學(xué)、分子生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合的方法，以12個(gè)中國(guó)地方雞品種為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)其MHCB-G基因和B-LBⅡ基因的遺傳變異及群體遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，取得了如下結(jié)果： 1.采用RT-PCR和RACE技術(shù)，獲得了雞的MHCB-G基因的全長(zhǎng)cDNA序列，推導(dǎo)出了相應(yīng)的MHC型B-G抗原分子氨基酸序列，并對(duì)其抗原性進(jìn)行了初步預(yù)測(cè)。 2.對(duì)中國(guó)8個(gè)地方雞品種B-G基因第二外顯子序列的遺傳多態(tài)性進(jìn)行研究

3、表明，核苷酸的多態(tài)變異位點(diǎn)為37個(gè)，其中簡(jiǎn)約性信息位點(diǎn)29個(gè)，單變異位點(diǎn)8個(gè)；各變異位點(diǎn)的核苷酸變異指數(shù)為0.206-1.462；第二外顯子核苷酸異義替換率為9.26±1.92％，高于同義替換率，2.34±0.90％。 3.發(fā)現(xiàn)了屬于10個(gè)等位基因主型的31個(gè)B-G新等位基因，利用人和哺乳動(dòng)物的等位基因命名規(guī)則對(duì)其進(jìn)行命名，并將DNA序列提交GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)；GenBank收錄號(hào)分別為：AY744339-AY744348，A

4、Y792330-AY792338，AY792340和AY792342-AY792352。對(duì)B-G新等位基因在中國(guó)地方雞品種中的不均衡分布及其不同等位基因間的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系進(jìn)行了分析。 4.對(duì)中國(guó)8個(gè)地方雞品種B-LBⅡ基因第二外顯子序列的遺傳多態(tài)性進(jìn)行研究表明，核苷酸的多態(tài)變異位點(diǎn)為68個(gè)，其中簡(jiǎn)約性信息位點(diǎn)51個(gè)，單變異位點(diǎn)17個(gè)；序列同源性達(dá)90.6％-99.5％;核苷酸異義替換率為14.64％±2.67％，高于同義替換率，2

5、.92％±0.94％。為雞B-LBⅡ基因多態(tài)性進(jìn)化機(jī)制研究提供了參考資料。 5.共發(fā)現(xiàn)了34個(gè)B-LBⅡ新等位基因，對(duì)其進(jìn)行命名后，將DNA序列提交GenBank；GenBank收錄號(hào)分別為：AY744338，AY744349-AY744363，AY770594-AY770606和AY7786309-AY7786313。并對(duì)B-LBⅡ新等位基因間的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系進(jìn)行了分析。 6.對(duì)B-LBⅡ基因和B-G基因第二外顯子所分別

6、編碼的β1、類Ig-V結(jié)構(gòu)域氨基酸序列的遺傳變異進(jìn)行了分析，并對(duì)其抗原性、親水性和疏水性進(jìn)行了初步預(yù)測(cè)。 7.本研究首次對(duì)部分家禽(家雞、雉雞、鵪鶉)B-LBⅡ基因第二外顯子與哺乳動(dòng)物(人、豬、奶牛、綿羊、山羊、小白鼠和大鼠)MHCⅡ類β基因第二外顯子序列進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，該序列在家雞間的同源性達(dá)91.1-97.8％，家雞與雉雞、鵪鶉間同源性分別為84.1-87.0％和78.5-81.5％；家禽(家雞、雉雞、鵪鶉)與人類DR

7、B，哺乳類(人、豬、鼠)DQB、人類DPB和DOB基因間的同源性分別為62.6-68.1％，50-61.5％，53.7-60％和53.3-57.8％。第二外顯子核苷酸異義替代率高于同義替代率，且家禽的異義替代率和同義替代率均低于哺乳動(dòng)物。在Ⅱ類β鏈抗原分子β1結(jié)構(gòu)域氨基酸序列中可共價(jià)形成二硫鍵的兩個(gè)半胱氨酸殘基均非常保守；該序列中禽類、人類和反芻類的糖基化位點(diǎn)較豬和鼠類更保守些。同人類、反芻類和豬的DQB1基因第二外顯子比較，發(fā)現(xiàn)鼠類D

8、QB1第二外顯子均存在如下差異：第195-200位有六個(gè)堿基缺失、第247-249位有三個(gè)堿基插入；其分別導(dǎo)致鼠類DQB1β1結(jié)構(gòu)域第65、66、67位的三個(gè)氨基酸殘基缺失和第85位氨基酸殘基的插入。并發(fā)現(xiàn)人類DPB1第二外顯子較DQB1于第72-77位有六個(gè)堿基缺失的差異，此引起了人類DPB1β1結(jié)構(gòu)域第24、25、26位的三個(gè)氨基酸殘基缺失。系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系分析表明，禽類B-LBⅡ基因與哺乳動(dòng)物DRB、DQB、DPB和DOB基因間無(wú)直向

9、進(jìn)化關(guān)系；家雞與雉雞的親緣關(guān)系較近，與鵪鶉的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)；哺乳動(dòng)物DQB與DPB間的進(jìn)化關(guān)系較近、其次為DRB基因，它們與DOB基因的進(jìn)化關(guān)系較遠(yuǎn)。進(jìn)化樹(shù)也反映出了七種哺乳動(dòng)物間的親緣關(guān)系。 8.發(fā)現(xiàn)了存在于B-LBⅡ基因第二外顯子序列的6個(gè)PCR-RFLP遺傳多態(tài)性位點(diǎn)(AluⅠ，CaiⅠ，CfrⅠ，Hin1Ⅰ，HinfⅠ和RsaⅠ)，存在于B-G基因第二外顯子序列的2個(gè)PCR-RFLP遺傳多態(tài)性位點(diǎn)(MspⅠ和TasⅠ)和第

10、一內(nèi)含子序列的BsuRI-RFLP位點(diǎn)，及存在于B-LB基因第二外顯子序列的BsuRI-RFLP位點(diǎn)，并對(duì)不同位點(diǎn)的基因型和等位基因頻率分別進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)比較。 9.對(duì)B-LBⅡ基因2個(gè)PCR-RFLP多態(tài)性位點(diǎn)(CaiⅠ，CfrⅠ)與藏雞產(chǎn)蛋性狀間的關(guān)聯(lián)分析表明，在CfrⅠ位點(diǎn)，AB基因型個(gè)體在開(kāi)產(chǎn)后90天、120天、150天、180天和210天的產(chǎn)蛋數(shù)均顯著地高于AA基因型的個(gè)體(P＜0.05)；在CaiⅠ位點(diǎn)，AA基因型個(gè)體的

11、蛋重顯著地高于BB基因型的個(gè)體(P＜0.05)。藏雞B-G基因第二內(nèi)含子擴(kuò)增片段在BsuRⅠ酶切多態(tài)位點(diǎn)AB基因型個(gè)體于開(kāi)產(chǎn)后160天的產(chǎn)蛋數(shù)顯著高于BB型的個(gè)體(P＜0.05)。 10.利用8個(gè)PCR-RFLP遺傳標(biāo)記對(duì)8個(gè)中國(guó)地方雞種和1個(gè)國(guó)外雞品種的群體遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示：平均群體有效等位基因數(shù)在1.564和1，955之間；PIC值為0.372-0.461；平均(觀測(cè))雜合度，藏雞最高，為0.514，狼山雞最低，