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大量研究表明,MSTN基因功能缺失突变导致牛、绵羊双肌表型。自2004年以来,人们试图在肉用山羊品种中寻找双肌山羊个体,并研究MSTN基因与山羊生长性状的关系。遗憾的是,到目前为止还没有在山羊中发现双肌个体,仅仅在MSTN基因DNA序列上找到一些突变位点,各突变位点与山羊生长性状关系的研究还比较少。本研究以马头山羊、海门山羊、麻城黑山3个地方品种和波尔山羊、努比山羊等2个外来品种为研究对象,用PCR-RFLP结合DNA测序法分析了MSTN基因5UTR、外显子1和内含子2区域共计10个突变位点在不同山羊群体中的遗传多态性,旨在比较不同品种间MSTN基因的遗传变异,并对位于5UTR、外显子1和内含子2共4处多态位点与波尔山羊生长性状进行了关联分析,探索MSTN基因与山羊生长性状的关系,为建立山羊生长性状分子标记辅助选择提供理论基础和技术支撑。
在5UTR1256 InDel TTTTA位点,5个品种山羊群体,均检测到3种基因型,除努比山羊外,其余4个群体基因型频率均表现为AA型>AB型>BB型,并且BB基因型频率极低(0.01-0.09),A等位基因为优势等位基因(0.69-0.94);在努比山羊中,AB型(0.55)>BB型(0.24)>AA(0.21)型,努比山羊不存在优势等位基因。
在外显子1的1388T-A位点,仅在波尔山羊群体检测到3种基因型,频率为DD型>CD型>CC型,CC型频率极低(0.02);麻城黑山羊检测到DD、CD2种基因型,CD型频率极低(0.02),马头山羊、海门山羊和努比山羊在该位点没有多态性,5个山羊群体D等位基因均为优势等位基因(0.83-1.00)。
在内含子2区域共检测到8个突变位点(4660 C-T、4639 G-A、4769 C-A、4826T-C、4747 T-A、4945 A-G、5643-5647GCGAT-AGAAG和5837G-A)。
波尔山羊群体仅在4639 G-A和4769 C-A位点表现多态。在其它6个位点均表现为单态。
4660 C-T和4826 T-C位点,努比山羊和马头山羊群体均检测到3种基因型,在马头山羊群体,F等位基因为优势等位基因;在努比山羊群体,E等位基因为优势等位基因。
在5643-5647GCGAT-AGAAG和5837G-A位点,除波尔山羊群体表现为单态外,其它4个山羊群体均表现为多态,在努比山羊群体A等位基因为优势等位基因,其它4个山羊群体B等位基因为优势等位基因。
在波尔山羊群体,分析了MSTN基因5UIR1256 InDel TTTTA位点、外显子11388 T-A位点、内含子2区域4639 G-A和4769 C-A位点对生长性状的影响。
在1256 InDel TTTTA位点,波尔山羊初生体重、体长、90日龄和300日龄体重均表现为AB型>AA型>BB型,且AB型和BB型个体间差异显著(P<0.05)。初生体高和胸围也表现为AB型>AA型>BB型趋势,但差异不显著。在1388 T-A位点,波尔山羊初生体重、体高、90日龄体重均表现为CD型>DD型>CC型,且CD型和CC型个体间差异显著(P<0.05)。初生体长、胸围、300日龄体重也表现为CD型>DD型>CC型趋势,但差异不显著。上述两位点的组合基因型关联分析表明,初生体重、体高、90日龄、300日龄体重均表现为ABCD型>ABDD型>AADD型>AACD型>BBDD型>AACC型,ABCD型和AACC型之间差异显著(P<0.05)。
在4639 G-A位点,各性状(初生体重、体长、体高、胸围,90日龄和300日龄体重)不同基因型间无差异;在4769 C-A位点,除初生体重表现为CD型>CC型>DD型,其中CD型与DD型间差异显著外,其它性状各基因型间无差异;两位点组合基因型关联分析表明:初生体重、初生体长表现为AACD最好,ABCD最差,差异显著,其它各性状各组合基因型间差异不显著。
以上结果表明,MSTN基因5UTR InDel位点和外显子1 SNP位点可能是山羊生长性状的有效分子标记,MSTN基因可能与波尔山羊生长性状的主基因或控制山羊生长性状的QTL紧密连锁。