徐懷超,昝林森,2*,王洪寶,2,寧 越
(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院, 楊凌 712100; 2. 國(guó)家肉牛改良中心, 楊凌 712100)
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CRTC3基因多態(tài)性及基因型組合與秦川牛生長(zhǎng)性狀的關(guān)聯(lián)分析
徐懷超1,昝林森1,2*,王洪寶1,2,寧 越1
(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院, 楊凌 712100; 2. 國(guó)家肉牛改良中心, 楊凌 712100)
旨在探討CRTC3基因作為秦川牛生長(zhǎng)性狀候選基因的可能性,尋找與秦川牛生長(zhǎng)相關(guān)的分子標(biāo)記。本研究采用PCR-RFLP方法檢測(cè)395頭健康秦川牛CRTC3基因的多態(tài)性,分析其多態(tài)位點(diǎn)不同基因型及組合基因型與秦川牛生長(zhǎng)性狀的關(guān)聯(lián)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),CRTC3基因擴(kuò)增序列區(qū)間存在2個(gè)SNPs位點(diǎn)(位于外顯子區(qū)域的G66478C和位于內(nèi)含子區(qū)域的C91297T)。關(guān)聯(lián)性分析表明,在本試驗(yàn)所選取的395頭秦川牛群體中, G66478C位點(diǎn)GC基因型個(gè)體在體斜長(zhǎng)方面極顯著高于CC型個(gè)體均值(P<0.01),且在胸深方面顯著高于CC型個(gè)體均值(P<0.05)。在C91297T位點(diǎn),CT基因型個(gè)體均值在體斜長(zhǎng)、腰高、尻長(zhǎng)和胸深方面顯著高于TT基因型個(gè)體均值(P<0.01)。CRTC3基因的優(yōu)勢(shì)基因型組合CC-TT的個(gè)體在腰高、尻長(zhǎng)上極顯著高于CC-CT基因型組合的個(gè)體均值(P<0.01),且基因型組合CC-TT的個(gè)體在胸深、胸圍顯著高于CC-CT組合的個(gè)體均值(P<0.05)。綜上,可以嘗試將CRTC3基因作為影響秦川牛生長(zhǎng)性狀的候選基因用于標(biāo)記輔助選擇,為秦川牛選育工作提供科學(xué)依據(jù)。
CRTC3;生長(zhǎng)性狀;基因型組合;分子標(biāo)記
生長(zhǎng)性狀是畜牧業(yè)生產(chǎn)中一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)性狀,是衡量育種價(jià)值及經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo),尋找相關(guān)的分子標(biāo)記可以縮短對(duì)生長(zhǎng)性狀的選育年限[1]。CRTC3(CREB regulated transcription coactivator 3)是最近發(fā)現(xiàn)在葡萄糖和脂質(zhì)代謝中發(fā)揮重要作用的一個(gè)蛋白因子,CRTC3屬于CREB共活化因子家庭。CRTCs是一個(gè)主要調(diào)節(jié)CREB轉(zhuǎn)錄因子活性的蛋白質(zhì)家族,2003年首先由諾華制藥公司的科研人員利用基因組高通量篩選發(fā)現(xiàn)。CRTCs首次發(fā)現(xiàn)時(shí)被命名TORC(Transducer of regulated CREB)[2],CRTCs基因被證實(shí)存在于果蠅、鼠及人類中。哺乳動(dòng)物的CRTCs蛋白家族有3個(gè)成員,CRTC1、CRTC2和CRTC3。3種亞型在N端同源性高,其高度保守的卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域(Coiled-coil domain) 能與CREB的堿性亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)域(Basic leucine zipper,bZIP)相結(jié)合,提示其對(duì)CREB依賴的轉(zhuǎn)錄調(diào)控可能具有重要作用[3]。
CRTC3是環(huán)磷腺苷反應(yīng)元件結(jié)合物協(xié)同激活物家族一個(gè)新發(fā)現(xiàn)的重要成員。研究證實(shí),CRTC3在棕色脂肪里高度表達(dá),且能夠通過(guò)調(diào)控脂肪組織里的兒茶酚胺信號(hào)通路來(lái)影響脂肪的代謝和促進(jìn)肥胖的發(fā)生發(fā)展[4]。CRTC3也能通過(guò)增加PPARγ和PGC-lα的表達(dá)來(lái)誘導(dǎo)棕色脂肪組織的UCP1表達(dá)增加,從而促進(jìn)其脂肪組織的代謝活性,消耗更多的能量[5]。此外,CRTC3在肌肉組織中也表現(xiàn)出較強(qiáng)的代謝活性。在肌細(xì)胞里,CRTC3與CREB的互作強(qiáng)有力的刺激PGC-7amRNA轉(zhuǎn)錄活性,從而促進(jìn)線粒體呼吸鏈和三羧酸循環(huán)下游目的基因的表達(dá),其結(jié)果是增加了線粒體代謝活動(dòng)。敲除CRTC3大鼠的能量消耗和氧化代謝明顯增加,對(duì)胰島素敏感性明顯增加,并且出現(xiàn)脂肪組織減少和體重減輕的現(xiàn)象[6]。Y.Song等研究發(fā)現(xiàn)CRTC3基因突變小鼠表現(xiàn)出較強(qiáng)的脂肪分解和脂肪酸氧化的能力[7]。基于CRTC3的分子結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特性以及在老鼠和人類中發(fā)現(xiàn)的生物學(xué)功能,說(shuō)明它很有可能是一種能影響動(dòng)物生長(zhǎng)性狀的調(diào)節(jié)因子。
鑒于CRTC3基因在能量代謝和脂質(zhì)代謝過(guò)程中的重要作用,我們推測(cè)其在畜禽生長(zhǎng)性狀方面可能發(fā)揮直接或間接的作用,但是目前尚未見(jiàn)到相關(guān)報(bào)道。因此,本研究擬以CRTC3基因?yàn)槟繕?biāo)基因,采用PCR-RFLP方法,分析不同標(biāo)記基因型及基因型組合對(duì)秦川牛生長(zhǎng)性狀的影響,以期為秦川牛分子育種提供新的理論方法和技術(shù)路徑。
1.1 試驗(yàn)材料
血樣采自陜西省良種肉牛繁育中心、陜西省秦川牛保種廠和西北農(nóng)林科技大學(xué)良種肉牛繁育中心3個(gè)場(chǎng)區(qū),選擇395頭同等飼養(yǎng)條件下的18~24月齡健康的秦川牛,對(duì)每頭牛頸靜脈采血10 mL,ACD抗凝(V(ACD)∶V(血液)=1∶6),置于-80 ℃保存。同時(shí)采集試驗(yàn)牛的8個(gè)生長(zhǎng)性狀指標(biāo)(體斜長(zhǎng)、體高、腰高、尻長(zhǎng)、腰角寬、胸深、胸圍和坐骨端寬)。
1.2 基因組DNA的提取及檢測(cè)
采用常規(guī)的酚-氯仿提取法[8]提取秦川牛血樣基因組DNA,提取的DNA 用TE緩沖液處理后,采用0.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)DNA質(zhì)量,紫外分光光度計(jì)測(cè)定DNA濃度,然后-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3 CRTC3基因PCR擴(kuò)增、測(cè)序
根據(jù)GenBank公布的牛CRTC3序列(GenBank AC_000178),利用Primer 5.0軟件設(shè)計(jì)引物(表1),引物均由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成。
PCR反應(yīng)體系30.0 μL:含有核酸染料的dNTPs、TaqDNA聚合酶、10×Buffer的Mix 15.0 μL,ddH2O 11.8 μL,上游、下游引物各(10 pmol·μL-1)0.6 μL、模板DNA(50 ng·μL-1)2.0 μL。PCR反應(yīng)程序:95 ℃預(yù)變性 5 min;94℃ 35 s,退火30 s (退火溫度見(jiàn)表1),72 ℃ 30 s,37個(gè)循環(huán);72 ℃延伸10 min;4 ℃保存。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物用10 g·L-1瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。在擴(kuò)增好的PCR產(chǎn)物中,每種隨機(jī)選取20個(gè)樣本使用凝膠回收試劑盒回收純化,送至上海生物工程股份有限公司進(jìn)行測(cè)序,測(cè)序結(jié)果使用DNAMAN軟件進(jìn)行對(duì)比分析,尋找突變位點(diǎn)。
1.4 PCR-RFLP分析
經(jīng)測(cè)序比對(duì)后,取含有突變位點(diǎn)的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物10 μL,依照G66478C和C91297T順序,分別加入限制性內(nèi)切酶Eco47 III (TaKaRa, Dalian, China)和ApaL I (TaKaRa, Dalian, China) 各1.0 μL,2.0 μL的10×Buffer,加入去離子水至20 μL,將反應(yīng)體系分別置于37、65、37和37 ℃恒溫箱中4 h,然后用2%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),凝膠成像系統(tǒng)照相分析。對(duì)切開(kāi)的不同條帶的DNA樣品擴(kuò)增送至上海生物工程股份有限公司進(jìn)行測(cè)序,驗(yàn)證酶切效果。
表1CRTC3基因2個(gè)SNPs位點(diǎn)引物信息
Table 1 Primer information of 2 SNPs inCRTC3 gene
SNPs突變區(qū)域Mutationregion引物序列(F/R)(5'-3')Primersequence退火溫度/℃Tm擴(kuò)增片段大小/bpFragmentsizeG66478CExon6TTTATGGATGATTGTAAATCGGGAGAAAGAGGTGGGAGGGAAGG67424C91297TIntron13AGTGTGCTGAGGAGGGAGGTGGACAGTGCGGATTAGAAGGCGTG66843
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
根據(jù)基因型統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果計(jì)算2個(gè)SNPs位點(diǎn)的基因型和等位基因頻率,并進(jìn)行Hardy-Weinberg平衡適應(yīng)性檢驗(yàn)。通過(guò)SHEsis在線軟件計(jì)算連鎖不平衡相關(guān)系數(shù)γ2。利用SPSS (19.0) 軟件中的GLM分析模型對(duì)秦川肉牛生長(zhǎng)性狀的影響。分析結(jié)果用“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示(P<0.05為差異顯著水平)。分析模型:
Yij=μ+Gi+eij
其中,Yij為個(gè)體表型值,μ為群體均值,Gi為標(biāo)記基因型效應(yīng),еij為隨機(jī)誤差。
2.1 CRTC3基因型分析
通過(guò)測(cè)序分析發(fā)現(xiàn),CRTC3基因擴(kuò)增序列存在2處SNPs,分別命名為G66478C和C91297T。G66478C是錯(cuò)義突變且突變導(dǎo)致了絲氨酸到蘇氨酸的改變,C91297T是位于內(nèi)含子區(qū)域的突變。
對(duì)SNP位點(diǎn)所在序列擴(kuò)增后進(jìn)行PCR-RFLP分型。具體酶切效果如圖1所示。對(duì)G66478C所在序列酶切分型結(jié)果為CC型(424 bp),GC型 (163、261、424 bp)。對(duì)C91297T所在序列酶切分型結(jié)果為CC型(843 bp),CT型(246、597、 843 bp),TT型(246、597 bp)。將G66478C和C91297T突變位點(diǎn)不同基因型對(duì)應(yīng)的DNA樣品進(jìn)行PCR擴(kuò)增,送至上海生物工程股份有限公司進(jìn)行測(cè)序,經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)酶切正確(圖2)。
從群體遺傳學(xué)角度分別分析這2個(gè)SNPs的基因型頻率和等位基因頻率,并進(jìn)行卡方檢驗(yàn)檢測(cè)Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)。表2結(jié)果顯示,在G66478C和C91297T處,CC為優(yōu)勢(shì)基因型,C是G66478C和C91297T的優(yōu)勢(shì)基因。卡方檢驗(yàn)表明,G66478C和C91297T屬于Hardy-Weinberg不平衡狀態(tài)(P<0.01)。
A. G66478C酶切圖;B. C91297T酶切圖A. The RFLP map of G66478C; B. The RFLP map of C91297T 圖1 SNP位點(diǎn)RFLP酶切圖Fig.1 RFLP patterns of SNP loci
A.G66478C不同基因型的驗(yàn)證圖;B. C91297T不同基因型的驗(yàn)證圖A.The verification of different genotypes at G66478C; B. The verification of different genotypes at C91297T圖2 CRTC3基因SNPs位點(diǎn)測(cè)序驗(yàn)證圖Fig.2 The verification of CRTC3 at SNPs
2.2 CRTC3基因SNP位點(diǎn)與秦川牛生長(zhǎng)性狀的關(guān)聯(lián)分析
對(duì)395頭秦川牛的8個(gè)生長(zhǎng)性狀分別與CRTC3基因2個(gè)SNPs位點(diǎn)不同基因型進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。表3結(jié)果顯示,G66478C位點(diǎn)GC基因型個(gè)體均值在體斜長(zhǎng)方面極顯著高于CC型個(gè)體均值(P<0.01),GC基因型個(gè)體均值在胸深方面顯著高于CC型個(gè)體均值(P<0.05)。C91297T位點(diǎn)CT基因型個(gè)體均值在體斜長(zhǎng)、腰高、尻長(zhǎng)、胸深方面極顯著高于TT型個(gè)體均值(P<0.01);CT基因型個(gè)體均值在體高、腰角寬、坐骨端寬方面顯著高于其他兩種不同基因型個(gè)體均值(P<0.05)。
表2CRTC3位點(diǎn)的基因型和等位基因分布頻率
Table 2 Genotype and allele frequency ofCRTC3
位點(diǎn)Site等位基因頻率Allelefrequency基因型頻率Genotypefrequency卡方檢驗(yàn)χ2G66478CGGGCCCGC00.180.880.090.913.97C91297TTTCTCCTC0.100.190.710.200.8062.02
表3CRTC3基因各SNP位點(diǎn)不同基因型和秦川牛生長(zhǎng)性狀關(guān)聯(lián)分析
Table 3 Associations betweenCRTC3 SNP genotypes and growth traits of Qinchuan cattle
位點(diǎn)Site基因型Genotype體斜長(zhǎng)/cmBL體高/cmWH腰高/cmHH尻長(zhǎng)/cmRLG66478CGC(71)135.89±0.74A121.20±0.65124.10±0.4042.70±0.24CC(348)130.09±1.63B117.97±1.42123.93±0.8641.92±0.53P0.0010.3290.0710.079C91297TCC(280)135.19±0.81a120.90±0.70124.99±0.4243.53±0.26ACT(75)139.58±2.13A123.70±1.85a125.71±1.12A44.10±0.69ATT(40)131.70±1.56Bb118.22±1.35b120.89±0.82B40.72±0.05BP0.0030.0180.0010.000位點(diǎn)Site基因型Genotype腰角寬/cmHW胸深/cmCD胸圍/cmCC坐骨端寬/cmPBWG66478CGC(71)39.36±0.3259.98±0.40a165.48±1.0719.18±0.20CC(348)38.93±0.7157.55±0.88b163.92±2.3618.82±0.45P0.0570.0130.1480.063C91297TCC(280)37.31±0.51b59.79±0.43162.90±1.82b19.20±0.22CT(75)39.16±0.56a62.43±1.14A163.98±2.01b19.52±0.59aTT(40)39.27±0.70a58.43±0.83B170.87±2.48a17.96±0.43bP0.0160.0010.0110.012
同列相同字母表示差異不顯著,不同小寫(xiě)字母表示差異顯著P<0.05,不同大寫(xiě)字母表示差異極顯著P<0.01,下表同
Data marked with different superscripts in the same row differ significantly (Capital letters.P<0.01; Small letters.P<0.05). BL. Body length; WH. Wither height; HH. Hip height; RL. Rump length; HW. Hip width; CD. Chest depth; CC. Chest circumference;PBW. Pin bone width.The same as below
2.3 CRTC3基因突變位點(diǎn)的連鎖不平衡分析及單倍型分析
運(yùn)用PHASE軟件對(duì)2個(gè)突變位點(diǎn)進(jìn)行連鎖不平衡分析。統(tǒng)計(jì)得到r2值為0.005(小于0.33),表明這2個(gè)SNPs位點(diǎn)連鎖性不強(qiáng)。研究表明,當(dāng)SNP位點(diǎn)處于弱的連鎖性時(shí),基因型組合比單位點(diǎn)標(biāo)記在分子標(biāo)記方面更能利于相關(guān)性狀的關(guān)聯(lián)分析[9-10]。表4所示單倍型頻率大于3%的有4種,分別命名為 Hap1~Hap4,單倍型頻率分別為0.668、0.149、0.135和0.047(表4)。
2.4 CRTC3基因型組合與秦川牛生長(zhǎng)性狀的關(guān)聯(lián)分析
CRTC3基因型組合與秦川牛8個(gè)生長(zhǎng)性狀的關(guān)聯(lián)分析結(jié)果如表5所示(基因型組合頻率個(gè)體數(shù)小于5%的不參與統(tǒng)計(jì)分析)。分析結(jié)果表明,基因型組合CC-TT個(gè)體均值在腰高、尻長(zhǎng)指標(biāo)上極顯著高于CC-CT基因型組合的個(gè)體均值(P<0.01),且基因型組合CC-TT個(gè)體在胸深、胸圍顯著高于CC-CT組合的個(gè)體均值(P<0.05)。在3種基因型組合中CC-TT型秦川牛生長(zhǎng)性狀的數(shù)值均是最優(yōu)的。因此,在實(shí)際育種生產(chǎn)中可加強(qiáng)CC-TT組合個(gè)體的選擇強(qiáng)度,不斷提高其在群體當(dāng)中的比例,以加快秦川肉牛生產(chǎn)性能的改良和提高。
表4CRTC3基因單倍型分析
Table 4 Haplotypes ofCRTC3 gene and their frequencies
單倍型HaplotypeG66478CC91297T頻率Frequency數(shù)量NumberHap1CC0.668528Hap2CT0.149118Hap3GC0.135107Hap4GT0.04737
表5 秦川牛CRTC3基因不同基因型組合生長(zhǎng)性狀的平均值
Table 5 The average values of different genotype combinations in growth traits inCRTC3 of Qinchuan cattle
基因型組合Genotypecombination頻率Frequency體斜長(zhǎng)/cmBL體高/cmWH腰高/cmHH尻長(zhǎng)/cmRLCC-CC59.5%(235)134.77±14.02134.77±14.02123.99±7.37b42.55±4.56CC-CT14.7%(58)133.00±13.37133.00±13.37121.79±7.37B40.95±3.83BCC-TT7.60%(30)137.83±9.43137.83±9.43126.02±5.24Aa43.93±3.66AP0.1140.0730.0100.003基因型組合Genotypecombination頻率Frequency腰角寬/cmHW胸深/cmCD胸圍/cmCC坐骨端寬/cmPBWCC-CC59.5%(235)38.98±6.1859.64±7.60164.69±20.5319.06±3.81CC-CT14.7%(58)38.00±4.8757.85±6.29b159.40±17.06b18.34±4.05CC-TT7.60%(30)40.30±4.9761.70±6.05a168.33±14.46a19.03±1.96P0.0820.0190.0420.192
單倍型是同一染色體上能夠共同遺傳的多個(gè)基因座上等位基因的組合。D.Fallin等研究發(fā)現(xiàn),在種群中單倍型比單個(gè)位點(diǎn)能夠更有效的得到傳遞,近年來(lái)在家畜多態(tài)性分析中單倍型分析得到越來(lái)越多的應(yīng)用,研究者多利用單倍型分析來(lái)研究數(shù)量性狀位點(diǎn)(QTL)與家畜生產(chǎn)性能的關(guān)系[11]。與家畜生產(chǎn)性能相關(guān)的大多數(shù)性狀都是由多基因或是某一基因的多個(gè)位點(diǎn)共同調(diào)控的,所以在試驗(yàn)中分析某一基因中單個(gè)位點(diǎn)的多態(tài)性往往不能準(zhǔn)確得出基因或等位基因與性狀的真實(shí)相關(guān)性,需要同時(shí)加強(qiáng)對(duì)多個(gè)位點(diǎn)的綜合效應(yīng)進(jìn)行探討,分析結(jié)果的可靠性才更加有效[12]。桂林生等研究發(fā)現(xiàn)SIRT1和SIRT2基因的基因型組合對(duì)秦川牛眼肌面積和肌間脂肪有顯著影響[13]。張松研究發(fā)現(xiàn)CD36和KEAP1基因突變位點(diǎn)的基因型組合對(duì)秦川牛的體尺性狀有顯著影響[14]。
作為我國(guó)著名的五大地方黃牛之一的秦川牛,存在生長(zhǎng)發(fā)育較慢,后軀肌肉欠充實(shí)等明顯缺陷[15]。目前,通過(guò)傳統(tǒng)的育種方法來(lái)改善牛的生長(zhǎng)性狀是一件長(zhǎng)期而艱巨的工作。研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的生長(zhǎng)性狀相關(guān)的基因分子標(biāo)記可以加快家畜育種工作進(jìn)程,并縮短育種時(shí)間。目前,針對(duì)秦川牛的遺傳改良僅集中于基因單個(gè)位點(diǎn)的多態(tài)性研究[16-18],鑒于基因單倍型分析的優(yōu)勢(shì)以及在畜禽上的逐步應(yīng)用,本試驗(yàn)挑選與機(jī)體脂肪代謝和能量相關(guān)的CRTC3基因,研究其多態(tài)性及單倍型組合與秦川牛生長(zhǎng)性狀的關(guān)聯(lián)性。
CRTC3作為cAMP-CREB信號(hào)轉(zhuǎn)錄通路的新成員,在脂肪、肝和骨骼肌等胰島素敏感組織中與環(huán)磷腺苷反應(yīng)元件結(jié)合物(CREB)協(xié)同激活調(diào)控糖和脂類的代謝[19]。相關(guān)研究表明,CRTC3基因的多態(tài)性位點(diǎn)在墨西哥裔美國(guó)人中與肥胖有關(guān)[7]。此外,Z.Ou等的研究表明,在中國(guó)漢族人群中CRTC3基因多態(tài)性rs11635252位點(diǎn)與超重有關(guān)[20]。本試驗(yàn)通過(guò)PCR-RFLP對(duì)395頭秦川牛CRTC3基因進(jìn)行了多態(tài)性分析,發(fā)現(xiàn)了2個(gè)多態(tài)位點(diǎn)。經(jīng)過(guò)與GenBank上牛CRTC3基因比對(duì)發(fā)現(xiàn):G66478C的突變導(dǎo)致了絲氨酸到蘇氨酸的改變。通過(guò)基因分型在C91297T發(fā)現(xiàn)3種基因型,而G66478C只有兩種基因型。這可能與試驗(yàn)中選擇的群體過(guò)小或者在進(jìn)化過(guò)程中自然和人為定向選擇有關(guān)。相對(duì)于外顯子區(qū)域的突變,越來(lái)越多的研究表明內(nèi)含子區(qū)域的突變也能夠?qū)π誀町a(chǎn)生顯著的影響。雖然內(nèi)含子的突變不會(huì)對(duì)編碼的氨基酸序列發(fā)生影響,但其可能對(duì)順式作用原件的功能產(chǎn)生影響或者改變細(xì)胞內(nèi)mRNA的可變剪切,進(jìn)而對(duì)基因的功能或者表達(dá)造成影響[21-22]。研究表明綿羊MSTN基因內(nèi)含子突變對(duì)綿羊的生長(zhǎng)發(fā)育造成顯著的影響[23]。本試驗(yàn)中,位于內(nèi)含子區(qū)域的C91297T位點(diǎn)上的突變可顯著影響秦川牛的部分生長(zhǎng)。通過(guò)CRTC3基因不同基因型組合與秦川牛生長(zhǎng)性狀的關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn),CRTC3基因型組合CC-TT在腰高、尻長(zhǎng)上極顯著高于CC-CT基因型組合的個(gè)體均值,在胸深、胸圍方面顯著高于CC-CT組合。因此在本試驗(yàn)群體中,CC-TT可被視為一種最為優(yōu)秀的合并基因型。
本研究發(fā)現(xiàn)CRTC3基因在秦川牛中存在多態(tài)性且與生長(zhǎng)性狀顯著關(guān)聯(lián)。G66478C位點(diǎn)GC基因型個(gè)體在體斜長(zhǎng)方面極顯著高于CC型,GC基因型個(gè)體在胸深方面顯著高于CC型個(gè)體。C91297T位點(diǎn)CT基因型個(gè)體均值在體斜長(zhǎng)、腰高、尻長(zhǎng)、胸深方面極顯著高于TT基因型個(gè)體均值;CT基因型個(gè)體均值在體高、腰角寬和坐骨端寬方面顯著高于其他兩種基因型個(gè)體均值。CRTC3基因的優(yōu)勢(shì)基因型組合CC-TT在腰高、尻長(zhǎng)指標(biāo)上極顯著高于CC-CT基因型組合的個(gè)體均值,在胸深、胸圍方面顯著高于CC-CT組合。可以嘗試將CRTC3基因作為影響生長(zhǎng)性狀的候選基因用于標(biāo)記輔助選擇,為秦川牛選育工作提供科學(xué)依據(jù)。
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(編輯 郭云雁)
Association ofCRTC3 Gene Polymorphisms and Genotype Combination with Growth Traits of Qinchuan Cattle
XU Huai-chao1,ZAN Lin-sen1,2*,WANG Hong-bao1,2,NING Yue1
(1.CollegeofAnimalScienceandTechnology,NorthwestA&FUniversity,Yangling712100,China;2.NationalBeefCattleImprovementCenter,Yangling712100,China)
The aim of this study was to investigate the possibility ofCRTC3 gene as candidate gene for growth performance in Qinchuan cattle, and search the molecular markers related to Qinchuan cattle growth traits. PCR-RFLP method was applied to detect the polymorphisms ofCRTC3 in 395 healthy Qinchuan cattle, and the association of its polymorphisms and genotype combination with growth traits of Qinchuan cattle was also analyzed. The result showed that 2 SNPs were identified, including G66478C in exon and C91297T in intron. At the G66478C locus, the cattle with genotype GC had greater body length and chest depth values than those with genotype CC(P<0.01 andP<0.05, respectively). At the C91297T locus, animals with genotype CT had greater body length, hip height, rump length and chest depth values than those with genotype TT(P< 0.01) . Animals with CC-TT had significantly greater hip height and rump length values than those with CC-CT(P< 0.01), and chest depth and chest circumference values for CC-TT were greater than CC-CT(P<0.05). Therefore, variations in theCRTC3 gene and the genotype combination CC-CT may be useful as molecular markers for growth traits in Qinchuan cattle breeding.
CRTC3; growth traits; genotype combination; molecular markers
10.11843/j.issn.0366-6964.2016.11.005
2016-02-29
國(guó)家863計(jì)劃(2013AA102505);國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2015BAD03B04);國(guó)家自然科學(xué)基金(31272411);國(guó)家肉牛牦牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-38); 陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計(jì)劃(2014KTZB02-02-01)
徐懷超(1989-),男,山東聊城人,碩士生,主要從事動(dòng)物生物技術(shù)研究, E-mail: 727751348@qq.com
*通信作者:昝林森,教授,主要從事秦川肉牛新品系選育、肉牛遺傳改良與種質(zhì)創(chuàng)新等方面的研究,E-mail: zanlinsen@163.com
S823;S813.3
A
0366-6964(2016)11-2184-07