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甲状腺激素应答蛋白(Thyroid hormone responsiVe spot 14,THRSP或者Spot14)是一种小的酸性核蛋白,主要在脂肪合成组织如肝脏、脂肪、乳腺中表达。THRSP基因的研究多见于人、大鼠、小鼠;在家禽方面的研究近年才开始。在鸡上该基因被定位于1q41-44位置。该染色体区域涵盖了皮脂和腹脂QTL。该基因在鸡、鸭中分为α、β两种亚型,在两种家禽中的研究均发现其两种亚型的表达主要在肝脏和脂肪组织中。有研究表明THRSPα基因多态性与鸡腹脂性状显著相关。为初步揭示THRSPα基因对鸭脂肪沉积的影响,本试验从分子遗传学角度出发,在鸭THRSPα已获基因全长的基础上,首先通过不同物种THRSP氨基酸序列的比较,构建系统树以揭示该基因在动物进化和分化过程中所受到的选择作用和THRSP蛋白的结构特征和保守性;其次通过DNA池结合测序的方法筛选THRSPα基因上的突变位点,并运用生物信息学的方法初步预测突变位点的重要性;然后建立肉鸭随机群体,选择合适的突变位点,将部分突变位点在随机群体中的多态性与各性状进行关联分析,以验证其是否显著影响脂肪性状,并研究了与脂肪性状关联位点在不同鸭品种的多态性分布;最后为了进一步揭示THRSPα基因影响脂肪性状的机理,研究了肉鸭不同部位脂肪沉积的规律及肝脏中THRSPα基因表达量的变化规律,并进行比较,以期得到更进一步的验证。试验主要结果如下:
1.本试验选用不同物种的THRSP蛋白氨基酸序列进行序列比对及进化的研究,结果表明THRSP在不同动物物种间表现出较高保守性,暗示THRSP基因可能是影响动物生长发育的重要候选基因。
2.通过DNA池结合测序的技术,在鸭THRSPα序列上共筛选出35个突变位点,其中一个8bp的插入觖失、2个单碱基插入缺失、32个碱基替换。平均约39bp就有一个突变,揭示该基因有高度多态。其中5个SNP导致氨基酸发生改变,分别为M1(E→O)、M4(H→R)、M7(D→V)、M9(导致终止密码子TAG序列的出现)、M11(S→R)。M12、M13、M17和M29位点的突变可能导致内含子上转录因子结合位点的改变。
3.选择M28位点(8bp插入缺失)、M7位点(导致天冬氨酸变为缬氨酸)、SacⅠ位点(经研究该位点与肝脏率呈显著相关)与肉鸭随机群体各性状进行关联分析。
结果表明M28位点缺失型纯合子DD型个体数极少,但DD型个体的腹脂重和腹脂率显著低于Ⅱ和ID型个体。Sac Ⅰ位点无AA基因型,该位点与皮下脂肪厚性状有显著相关性。而M7位点却未表现出与脂肪性状的相关性。
4.M28在不同鸭品种群体中的分布表明:各品种均未发现DD基因型,且肉用鸭品种ID基因型频率普遍高于蛋用及兼用鸭品种。不同用途鸭脂肪沉积量不同,更进一步证明了THRSPα是鸭脂肪性状的候选基因。
5.肉鸭不同部位脂肪沉积规律及肝脏中THRSPα表达规律的比较表明:THRSPα在肝脏中的表达可能并不直接影响鸭不同脂肪的沉积。
本研究结果显示THRSPα M28、Sac Ⅰ位点与脂肪性状的相关性,表明THRSPα基因是肉鸭脂肪性状选择的候选基因。