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奶牛产奶量性状RAPDs标记的研究与生物信息学分析

万海伟

  本研究应用RAPD技术,从DNA水平对中国荷斯坦牛的产奶量性状进行了研究,探索影响奶牛产奶量的基因和与产奶量相关的分子标记。选取产奶量相差悬殊的奶牛作为高产群体和低产群体。高产奶牛36头,个体最低产奶量为8500Kg;低产群体32头,个体最高产奶量为5600Kg。从血液中提取DNA,分别混成高产DNA池和低产DNA池。选用320条10碱基随机引物在两DNA池间进行RAPD-PCR扩增,共扩出2956条带,即大约对基因组的近3000个位点进行了分析,所得结果可在一定程度上反应基因组的异同。通过对两DNA池的检测,获得有多态性的引物24条。用这24条RAPD引物进一步检测所有个体,并对扩增图谱的带型进行统计分析。经x2(卡方)检验 ,获得5个与产奶量相关的RAPD标记,分别命名为S139-921、S409-414、S217-1227、S198-258、S417-J 。为解决RAPD标记的稳定性和重复性差的缺点,提高其标记辅助选择的有效性和可靠性,本研究对所获得的5个RAPD标记进行了SCAR标记的转化,最终将其中一个RAPD标记S139-921成功的转化为SCAR标记,将其命名为 yield-s139 。为进一步搞清这5个RAPD标记所蕴藏的分子生物学信息,本研究对其进行了克隆测序,成功了4个,并运用生物信息学手段对这4个序列进行分析,结果如下:⑴ 对获得的4个RAPD标记做同源性分析,发现标记S139-921与Genbank中多个牛的基因有很高的同源性。进一步分析表明,这些基因都包含一个共同的区域-长散在重复元件Bov-B LINE/BovB,而RAPD标记S139-921与这些基因的高同源区正处于此区域。初步推测该标记对应奶牛基因组中的一个LINE重复元件。 ⑵ 用BLASTN程序在Bos_Taurus_WGS_Trace数据库中搜索RAPD 标记S139-921片段的重叠群序列(Contigs),然后用DNAMAN 5.0软件进行拼接,使RAPD标记S139-921向右端延伸了658 bp,向左端延伸了562 bp,得到一个包含整个RAPD标记片断(921 bp)的序列,全长2141 bp。 ⑶ 用RepeatMasker程序过滤延长后的序列,检索奶牛的基因组重复序列数据库,发现被遮蔽的序列的确是奶牛基因组中的一个重复元件,包含一个部分Bov-B LINE/BovB区域,一个部分L1MC/D LINE/L1区域及一个短的SINE部分区域,进一步证实所获得的RAPD标记S139-921为一个包含部分LINE元件的DNA片段。⑷ 由以上结果得出以下推论:RAPD标记S139-921对应于奶牛基因组中LINEs家族的一个重复元件,该重复元件附近可能存在与产奶量性状相关的QTLs或主效基因,并对这些QTLs或主效基因有影响,因此由于该重复元件的差异而导致产奶量的差异。……   
[关键词]:RAPD;SCAR;生物信息学;奶牛;产奶量
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:山东农业大学2004年