藏猪肌肉生长抑制素(MSTN)基因的多态性研究及其序列分析

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本文通过自行设计引物,利用PCR-SSCP技术分析了藏猪肌肉生长抑制素(MSTN)基因3个外显子的多态性;利用计算机网络技术和生物信息学方法,比较分析了藏猪与登录在GenBank中的其它猪种以及其它物种MSTN基因编码区序列特点。本研究为藏猪遗传资源的全面分析积累了资料,为合理利用藏猪优良的遗传资源提供了理论依据。研究结果表明,藏猪MSTN基因外显子1表现多态性,存在A、C两种等位基因和AA、AC、CC三种基因型,三种基因型频率分别为20.54%、52.68%、26.78%,A、C两种等位基因的频率分别为46.88%和53.12%。通过序列测定,将所获序列和GenBank中登录的猪MSTN基因全序列(AY208121)相应片段进行比对,首次拼接出了藏猪MSTN基因完整的编码区序列,共1128bp(GenBank登录号为EF612791),A、T、G、C四种碱基的含量分别为32.8%、25.3%、21.1%、20.8%,其中G+C的含量(41.9%)低于A+T的含量(58.1%)。藏猪MSTN基因编码区71bp处存在A→C单碱基突变,该突变导致编码的第24位氨基酸由天冬酰胺改变为苏氨酸。藏猪和其它猪种MSTN基因编码区序列比较结果显示,品种间MSTN基因编码区序列碱基组成差异不大,品种间核苷酸多样度Pi=0.00197,平均核苷酸差异数K=2.222;MSTN基因编码区71bp处的突变仅在藏猪中发现;藏猪MSTN基因编码的蛋白质20种氨基酸含量不均衡,以亮氨酸含量最为丰富,组氨酸和色氨酸含量最少,按极性分析,极性氨基酸的含量高于非极性氨基酸;藏猪MSTN基因对同义密码子的使用具有强烈的偏倚性,其它猪种也表现类似现象。藏猪和其它物种MSTN基因编码区序列比较结果显示,藏猪与人、猩猩、牛、羊、狗、鼠的相似度都在90%以上,藏猪与鸡和大马哈鱼的相似度分别为83.0%和56.2%;不同物种对同义密码子使用的偏倚程度和偏爱类型各不相同,具有种属特异性;用邻接法构建MSTN基因NJ系统发育树,藏猪与其它哺乳纲动物聚在一个分支上,而属于鸟纲的鸡和鱼纲的大马哈鱼聚在另两个分支上,这与传统的生物学分类法结果一致。
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