鸡FADS2基因5'端SNP鉴定及启动子功能分析

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Δ6脂肪酸脱氢酶是FADS家族成员之一,由FADS2基因编码而来,是多不饱和脂肪酸合成代谢过程中关键的限速酶。多不饱和脂肪酸是构成动物细胞膜流动性的重要物质,在动物体内能够调节脂类的代谢过程,促进动物生长及发育,提高动物的繁殖性能,提高肉质风味。对于禽类,多不饱和脂肪酸的含量直接影响鸡肉风味。本试验利用混合DNA池测序技术对鸡FADS2基因5’侧翼区进行了筛选,共存在9个SNP位点,用PCR-RFLP及CRS-PCR-RFLP技术对其中4个变异位点在固始鸡安卡鸡F2代资源群中的分布及群体遗传特性进行检测,对两个相邻的突变位点进行连锁不平衡分析及单倍型构建。并进行了各突变位点及单倍型与F2代个体的生长、屠体、肉质性状、肌肉脂肪酸含量及血液生化指标的关联分析,同时分析了各突变位点对其具有显著关联的性状的加性效应与显性效应。为了更好的研究FADS2基因的转录调控,我们构建了一系列FADS2基因启动子区域不同长度片段的重组质粒,进行细胞转染,以及双荧光素酶活性分析来研究该基因的表达活性,并确定该基因的核心启动子区域。通过研究发现,主要结果如下:(1)C-1757T、C-1402T属于低度多态,只有2个等位基因和2种基因型。C-1757位点与鸡4、8、10、12周体重,0、8、12周胫长,12周体斜长及胸骨长显著相关(P <0.05)同屠体重、半净膛重、全净膛重及胸肌、腿肌重的影响显著(P <0.05)。并与血脂中高密度脂蛋白含量及低密度脂蛋白含量显著相关(P <0.05)。C-1402T对鸡出生重及2、4周体重影响显著(P <0.05),对其它经济性状没有显著影响。(2)G-997C和A-996C两个突变位点属中度多态。其中G-997C位点对生长性状中2、4、6周体重及4周胫长、胫围及体斜长显著相关(P <0.05),对肌肉脂肪酸性状中C18:3和C20:4的影响显著(P <0.05)。其中,这些性状CC型个体平均值显著高于CA和AA。对4、6周体重,4周体斜长,和C18:2,其加性效应显著(P <0.05),对C20:4其显性效应较为显著(P <0.05)。A-996C位点对生长性状中出生重、2、4、6周体重和4周胫围、体斜长有显著关联(P <0.05),对肌肉脂肪酸性状中C18:2和C20:4的影响显著(P <0.05)。其中,除了GC型个体具有较高的4周胫围,其余显著性状都是GG型显著高于GC和CC型个体。加性显性效应分析显示,对4周体斜长和C18:3,其加性效应显著(P <0.05),对C20:4则是显性效应较为显著(P <0.05)。另外,两个位点均对对血清生化指标中的γ-谷氨酰转肽酶影响显著(P <0.05)。(3)G-997C和A-996C两个位点处于高度连锁不平衡状态,其D’=0.975,r2=0.459。对其进行单倍型构建,在F2代资源群中,共存在三种单倍型H1(C-A),H2(C-C)和H4(G-C),和6种单倍型组合。其单倍型组合与单位点分析结果较为一致,与鸡2、4、6周体重显著相关(P <0.05),与4周胫围和4周体斜长关联显著(P <0.05),对肌肉脂肪酸含量中的C18-2、C18-3、C20-4具有显著影响。(4)通过双荧光检测,处于转录起始位点G附近的PGL4.10-100和PGL4.10-200两个载体,其转录活性较低。PGL4.10-300重组质粒转录活性显著高于前两者(P <0.05),分别是PGL4.10-100和PGL4.10-200的2.4及2.5倍。PGL4.10-500,PGL4.10-800和PGL4.10-1100三个载体表达活性相似,显著高于其它重组质粒(P <0.05)。由以上试验结果,可得出如下结论:(1)鸡FADS2基因5’侧翼区的G-997C和C-1402T两个突变位点对鸡前期生长速度影响较大,并影响其肌肉脂肪酸的含量。(2)鸡FADS2基因核心启动子位于-319bp~-28bp大约300bp的区域内,在-1269~-902bp的区域内可能有负转录调控元件存在。
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