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猪是人类食用肉类的主要来源之一,提高猪的繁殖力是增加养猪业生产效益的重要途径,许多科学家致力于猪产仔数方面的研究。最常用方法是分子标记辅助选择,因为猪产仔数性状是限性遗传,且遗传力较为低下。我们的前期研究筛选出了包含Casp8ap2基因在内的一些中国太湖猪和大白猪排卵前卵泡差异表达基因。Caspase家族基因可能通过凋亡机制阻止妊娠期、胚胎发生、幼体期及精子形成等生理过程的分化异常。因此,我们以Casp8ap2基因为猪产仔数候选基因进行研究,取得了如下结果: 1.SNP检测及产仔数性状关联分析 (1)在猪Casp8ap2基因启动子区发现一个SNP位点,即g.-752A>G,建立该多态位点的PCR-StyI-RFLP检测技术。在通城猪和梅山猪中,A等位基因是优势基因;在农科院大白猪、中国瘦肉猪新品系DIV猪等8个猪种中,G等位基因是优势基因。在大白猪和第DIV系猪中进行g.-752A>G位点与产仔数性状关联分析,结果显示大白猪GG基因型的总胎次产活仔数显著高于AA型(P<0.05),但加性效应值并未达到显著水平。 (2)在猪Casp8ap2基因第二内含子区发现一个SNP位点,即g.105624-253T>C,建立该多态位点的PCR-NdeI-RFLP检测技术。在梅山猪和通城猪中,C等位基因是优势基因;在农科院大白猪、中国瘦肉猪新品系DIV猪等8个猪种中,T等位基因是优势基因。在大白猪和第DIV系猪中进行g.105624-253T>C位点与产仔数性状关联分析,结果显示所有数据差异均未达到显著水平。 (3)在猪Casp8ap2基因第二内含子区发现另一个SNP位点,即g.105624-91A>G,建立该多态位点的PCR-FokI-RFLP检测技术。在梅山猪和通城猪中,G等位基因是优势基因;在大白猪、中国瘦肉猪新品系DIV猪等8个猪种中,A等位基因是优势基因。在农科院大白猪和第DIV系猪中进行g.105624-91A>G位点与产仔数性状关联分析,结果显示所有数据差异均未达到显著水平。 2. Casp8ap2基因核心启动子区确定 利用生物信息学软件BDGP预测猪Casp8ap2基因启动子区1520bp序列得到4个潜在核心启动子区,并成功构建5个缺失片段(Del-1、Del-2、 Del-3、 Del-4、Del-5)的重组PGL-3报告载体。采用脂质体转染法,将这五个缺失片段表达载体与PGL3-Basic阴性对照组、PGL3-Control阳性对照组转染到CHO细胞系和Hela细胞系中,鉴定得出:核心启动子位于第四个预测的核心启动子区内(-310bp~-91bp);另外,-1495bp~-1312bp和-1312bp~-725bp两个区域内可能存在负调控位点,-725bp~-310bp区域可能存在组织特异性调控位点,-310bp~-91bp区域可能存在正调控位点。 3.猪Casp8ap2核心启动子区转录因子研究 利用生物信息学软件 TFSEARCH分析猪Casp8ap2核心启动子区(-310bp~-91bp),预测出与猪繁殖性状有关的三个潜在转录因子Sox-5、Kr、C/EBPα结合位点。构建转录因子结合位点突变型pGL3重组载体并转染验证,C/EBPα还同时做超表达分析,双荧光素酶报告分析显示可能确实有相应转录因子通过转录因子Sox-5、Kr、C/EBPα结合位点作用于Casp8ap2基因。