不同品种鸡BTN1基因序列差异分析
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基因组序列的差异分析基因组序列的差异分析是研究不同生物体之间或同一生物体不同组织或时期之间基因组的差异性的一种方法。
通过比较不同基因组序列之间的差异,可以揭示出不同生物体间的遗传变异及进化关系,也可以寻找基因组的功能元件和关键调控因子。
以下将详细介绍基因组序列的差异分析方法和应用。
一、基因组序列差异的检测方法:1.比对测序: 比对测序是将已知基因组序列与待测序列进行比对,从而检测出待测序列中与已知序列不同的碱基。
比对测序的主要方法有BLAST、Bowtie、BWA等。
该方法适用于已有参考基因组序列的物种,可以高效地找出待测序列与参考序列不同的碱基。
2.基于串联重复序列:序列中大量的串联重复序列通常是物种差异的一个重要因素,通过比较并鉴定不同物种或个体之间重复序列变异的特点,可以揭示出其基因组的进化关系和个体间的遗传变异。
这种方法主要利用串联重复序列的差异或缺失来鉴定物种间或个体间的差异。
3.基于结构变异的分析:基因组中的结构变异包括插入、缺失、倒位、转座等,这些结构变异不仅是物种间或个体间的特征,也可以反映不同组织或时期间的遗传变异。
通过比较结构变异的位置和类型,可以揭示出物种间的进化关系,以及不同组织或时期间的遗传差异。
二、基因组差异分析的应用:1.物种间的进化关系研究:通过比较不同物种的基因组序列的差异性,可以揭示它们的进化关系,推测出它们的分化和演化历程。
这对于研究物种的起源和进化具有重要意义。
2.遗传变异与表型相关性分析:基因组差异与物种或个体的表型差异相关。
通过分析基因组差异与表型表达的关联性,可以找到控制特定表型特征的基因或调控序列,从而揭示出这些基因或调控序列对该表型特征的功能与调控机制。
3.临床疾病研究:基因组差异分析在疾病的研究中有着重要应用。
通过比较患者和正常人的基因组差异,可以发现潜在的致病基因和相关的遗传变异。
这对于疾病的早期诊断、预防和治疗具有重要意义。
4.种群遗传学研究:基因组差异分析可用于研究不同种群间的遗传差异和演化历程。
Chinese Journal of Animal Infectious Diseases中国动物传染病学报收稿日期:2021-06-16基金项目:国家蛋鸡产业技术体系(CARS-40-K13);安徽农科院平台项目(2021YL065);安徽省现代农业产业技术体系六安综合试验站(AHCYJSTX-06-21)作者简介:胡晓苗,男,助理研究员,主要从事家禽传染病研究通信作者:2021,29(6): 22-27·研究论文·摘 要:从安徽合肥一养殖户送检的临床样品中分离到一株鸡传染性支气管炎病毒,命名为HF200702。
分离株在鸡胚盲传3代过程中可引起典型的侏儒胚现象;基于分离株S1基因序列对毒株进行分型结果显示,分离株属于目前流行的QX 型,与H120、M41、4/91、QX 等疫苗株的同源性分别为76.1%、75.6%、78.3%、95.0%;用分离株第10代鸡胚尿囊液感染1日龄SPF 雏鸡,对雏鸡的致死率为41.6%,感染鸡出现精神沉郁、张口呼吸、气管啰音等临床症状以及气管纤毛摆动停滞、肾脏肿大、尿酸盐沉积等病理变化。
感染鸡从感染后第2 d 开始持续向外界排毒直至感染后28 d 。
该研究数据表明,从安徽合肥某养鸡场疑似发生传染性支气管炎的鸡群中分离到QX 型的IBV ,该毒株对雏鸡有较强的致病作用,研究结果为了解该地区IBV 的流行情况提供了参考数据。
关键词:鸡传染性支气管炎病毒;合肥分离株;S1基因序列分析;致病性中图分类号:S852.659.6文献标志码:A文章编号:1674-6422(2021)06-0022-06鸡传染性支气管炎病毒合肥分离株S1基因序列及致病性分析胡晓苗1,盛 豪2,郑忠毅2,卞希一2,张丹俊1,周继勇2,廖 敏2,潘孝成1(1.安徽省农科院畜牧兽医研究所 安徽省畜禽疫病研究中心 畜禽产品安全工程安徽省重点实验室,合肥230031;2.浙江大学 农业农村部动物病毒学重点实验室,杭州310058)Abstract: An Avian infectious bronchitis virus (IBV) strain HF202007 was isolated from clinical samples collected from a farm in Hefei, Anhui province. This isolate caused typical dwarf embryos during 3 blind passages. The genotyping of S1 gene of this isolate showed that it belonged to QX-like type, which was a dominant genotype in China. The allantoic fl uid of chick embryos infected the 10th passage virus was used to infect one day old SPF chickens. The mortality of infected chickens was 41.6%. All the infected chickens showed respiratory signs such as coughing, sneezing and tracheal vocalization. The kidneys of dead birds were swollen, pale and exhibited severe urate deposition. The virus-shedding from infected chickens started 2 dpi until 28 dpi. In summary, QX-like IBV strain HF202007 was isolated from Hefei, Anhui province and pathogenic to young chickens. This study provided a reference for understanding the epidemic situation of IBV in this area.Key words: Avian infectious bronchitis virus; S1gene; sequencing; pathogenicityAnalysis of S1 Gene Sequence and Pathogenicity of an Avian Infectious BronchitisVirus Isolate from Hefei, ChinaHU Xiaomiao 1, SHENG Hao 2, ZHENG Zhongyi 2, BIAN Xiyi 2, ZHANG Danjun 1, ZHOU Jiyong 2,LIAO Min 2, PAN Xiaocheng 1(1. Anhui Province Key Laboratory of Livestock and Poultry Product Safety Engineering, Livestock and Poultry Epidemic Diseases Research Center of Anhui Province, Institute of Animal Husbandry and V eterinary Medicine, Anhui Academy of Agricultural Sciences , Hefei 230031, China; 2 KeyLaboratory of Animal Virology of Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China)· 23 ·第29卷第6期胡晓苗等:鸡传染性支气管炎病毒合肥分离株S1基因序列及致病性分析鸡传染性支气管炎病毒(Infectious bronchitis virus,IBV)是一种γ属冠状病毒,引起鸡传染性支气管炎(infectious bronchitis,IB)在全世界范围广泛流行,严重危害家禽的健康养殖。
鸡传染性支气管炎病毒的分离鉴定及S1基因序列分析的开题报告一、研究背景及意义鸡传染性支气管炎(Infectious bronchitis,简称IB)是一种由禽传染性支气管炎病毒(Infectious bronchitis virus,IBV)引起的高度传染性呼吸道疾病,其主要临床表现为呼吸困难、鸡冠、眼睛和面部水肿、排泄物增多或减少等,对鸡的健康和养殖业的经济效益造成了很大的损失。
目前,虽然IBV可以通过疫苗预防和控制,但疫苗种类较多,不同毒株的疫苗保护效果不同,到目前为止,还没有一种完全有效的IBV疫苗,为了更好地预防和控制IBV感染,必须进一步深入研究IBV,对其分子特性和病理机理进行深入探究。
二、研究内容及目标本研究旨在通过分离IBV病毒,对其进行鉴定,并分析其S1基因序列,以期更深入地了解IBV的分子特性和病理机理,进而为研究和控制IBV感染提供科学依据和理论支持。
具体研究内容包括以下三个方面:1. 鸡传染性支气管炎病毒的分离鉴定:本研究将从感染鸡的上呼吸道样本中提取IBV病毒,并通过细胞培养等方法进行纯化和鉴定,确定其毒株类型。
2. S1基因的PCR扩增和测序:本研究将采用PCR技术扩增IBV病毒S1基因序列,并进行测序,获取其S1基因序列。
3. S1基因序列分析:通过对IBV病毒S1基因序列进行分析,包括启动子、终止密码子、保守位点和可变位点等,在比较其与其他IBV序列差异的基础上,研究IBV病毒的分子特性和病理机理。
三、研究方法1. 实验材料:IBV感染鸡的上呼吸道样本、细胞培养液等。
2. 实验方法:(1)IBV病毒分离鉴定:将感染鸡的上呼吸道样本进行稀释后,接种于鸡胚蛋并进行细胞培养,使用酶联免疫吸附试验(ELISA)和逆转录PCR等方法对样本中IBV病毒进行鉴定。
(2)S1基因PCR扩增和测序:采用PCR技术,合成适合的引物,对IBV病毒中的S1基因进行扩增,经过聚合酶扩增反应、纯化等步骤后,得到S1基因的PCR产物,将其进行测序。
不同鸡品种TYR基因遗传变异分析张建勤;陈宏;孙兆军;刘小林;强巴央宗;顾玉兰【期刊名称】《畜牧兽医学报》【年(卷),期】2008(039)009【摘要】采用PCR-SSCP方法,对中国宁夏固原鸡、海南文昌鸡、西藏藏鸡和国外引进海赛克斯鸡TYR基因5′侧翼区及外显子1 3个位点(P1、P2、P3)的遗传变异进行研究.结果表明,P2位点无多态,P1位点在3个中国鸡品种中均出现3种基因型,分别为AA型、BB型和AB型;在引进的海赛克斯鸡中,只检测到BB型和AB型2种类型.4个鸡品种在该位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态;P3位点在中国3个鸡品种中均检测到3种基因型,分别为AA型、BB型和AB型,而海赛克斯鸡中只检测到AA和AB型,固原鸡和文昌鸡在该位点处于Hardy-Weinberg平衡状态,藏鸡和海赛克斯鸡均处于极不平衡状态.进一步说明,中国地方鸡品种的TYR基因蕴藏丰富变异资源.经克隆测序分析,P1位点存在C→T的单碱基替换突变,P3位点存在G→A的单碱基替换突变,但未引起氨基酸突变.独立χ2分析显示,两位点基因型和等位基因分布在不同鸡品种之间存在显著或极显著差异(P<0.05和P<0.01),提示TYR基因的基因型和等位基因分布与鸡品种因素显著相关.本研究为以后对鸡TYR 基因5′侧翼区及外显子1的进一步研究提供基础依据.【总页数】6页(P1153-1158)【作者】张建勤;陈宏;孙兆军;刘小林;强巴央宗;顾玉兰【作者单位】西北农林科技大学动物科技学院,陕西省农业分子生物学重点实验室,杨凌,712100;西北农林科技大学动物科技学院,陕西省农业分子生物学重点实验室,杨凌,712100;徐州师范大学细胞与分子生物学研究所,徐州,221116;宁夏大学新技术应用研发中心,银川,750021;西北农林科技大学动物科技学院,陕西省农业分子生物学重点实验室,杨凌,712100;西藏大学西藏农牧学院牧医系,林芝,860000;西北农林科技大学动物科技学院,陕西省农业分子生物学重点实验室,杨凌,712100【正文语种】中文【中图分类】S831.2【相关文献】1.不同鸡品种BTN2基因SNP和INDEL分析 [J], 王统苗;郑圣晗;张莘;陈博雯;刘本帅;张扬;王志秀;常国斌;陈国宏2.汉中地区不同黑稻品种查尔酮合成酶基因的遗传变异分析 [J], 李蕊清;刘欢;田蕾铭;路宏朝;张力瑞;张辉;张涛3.不同鸡品种BNK基因序列比较分析 [J], 陈颖;郑圣晗;孔令琳;朱鹏飞;吴允;郭其新;陈国宏;常国斌4.不同鸡品种IGF-Ⅰ基因5'调控区Turl Ⅰ位点的多态性分析 [J], 张向前;董新龙;李虹;凌姣姣;张跟喜;王金玉5.不同鸡品种BLEC1基因序列比较分析 [J], 张莘;常国斌;郑圣晗;王统苗;陈博雯;张扬;王志秀;陈国宏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
不同鸡种BF1基因SNP和Indel比对分析作者:陈博雯郑圣晗张莘王统苗王志秀张扬陈国宏常国斌来源:《江苏农业学报》2018年第05期摘要:鸡BF1基因多态性与传染性疾病的抗性有很大关系。
鸡BF1基因多态性及功能尚不清楚。
本研究直接测定了25个鸡种BF1基因序列,并与从NCBI下载的红色原鸡BF1基因进行了比较,构建系统进化树进行分析。
结果显示,在这25个鸡种中共检测到了171个单核苷酸多态性(SNP),其中外显子上发现了108个SNP。
这些外显子中SNP位点编码氨基酸166个,其中有58个氨基酸发生变异,氨基酸序列同源性高于核苷酸。
外显子4和外显子1的SNP数量最多,占46010以上,第5、第6、第7、第8外显子属于保守区域。
核苷酸序列缺失主要发生在外显子1和内含子5上。
25个鸡种根据地理位置和气候环境大致可被分为3大类。
说明,BF1基因在核苷酸多态性水平上存在较高的变异性,为鸡抗病育种提供了基础。
关键词:鸡MHC; BF1基因;SNP; INDEL中图分类号:S858.31文献标识码: A文章编号: 1000-4440(2018)05-1087-08主要组织相容性复合体(MHC)在所有有颌脊椎动物的免疫系统中具有重要作用。
在鸡中,MHC-B区域编码经典的I类和II类分子,它是最具多态性的基因组区域,主要编码参与先天和适应性免疫反应的蛋白质,因此,该基因组区域对于机体抗病性和易感性至关重要。
在哺乳动物的免疫系统中,细胞毒性T淋巴细胞(Cytotoxic T lymphocyte,CTL)对于病毒感染以及肿瘤等疾病的免疫与治疗方面有其不可或缺的地位。
当一个抗原被识别后,将被分解成若干个多肽分子。
MHC,类基因编码的分子与细胞表面病原体衍生的多肽链结合,使细胞表面显示出病原体,CTL通过其细胞表面的T细胞受体(T cell receptor,TCR)识别呈递的抗原表位,从而对病原体细胞进行杀伤并诱导免疫应答。
两种贵州地方鸡线粒体DNA控制区全序列分析作者:王文涛陈彬傅筑荫来源:《湖北农业科学》2011年第15期摘要:采用PCR和直接测序的方法测定兴义矮脚鸡和长顺绿壳蛋鸡线粒体DNA控制区全序列,分析比较两者mtDNAD-loop序列3个区的变异。
结果表明,兴义矮脚鸡和长顺绿壳蛋鸡线粒体DNA控制区全序列长分别为1231和1230bp,其中兴义矮脚鸡mtDNA控制区的碱基摩尔分数分别为A26.92%、T33.41%、G13.39%、C26.29%,长顺绿壳蛋鸡的分别是A27.13%、T33.58%、G13.20%、C26.09%。
t检验显示两种贵州地方鸡种间线粒体DNA控制区碱基A与C的含量差异显著,说明A与C之间的颠换较多。
兴义矮脚鸡和长顺绿壳蛋鸡的遗传距离是0.0386,根据分子钟计算,二者大约在193万年前分歧进化。
关键词:线粒体DNA控制区;兴义矮脚鸡;长顺绿壳蛋鸡;遗传变异中图分类号:Q343.3文献标识码:A文章编号:0439-8114(2011)15-3114-02AnalysisonthemtDNAControlRegionofTwo K indsofGuizhouNativeChickenWANGWen-taoa,CHENBina,FUZhu-yinb(a.KeyLaboratoryofAnimalGenetic,BreedingandReproductioninthePlateauMountainousRegion,MinistryofEducation;b.CollegeofAnimalSciences,GuizhouUniversity,Guiyang550025,China)Abstract:PCRanddirectsequencingmethodswereusedtoanalyzetheentiremtDNAD-loopinXingyiBantamChickenandChangshunBlue-shelledEggChicken.TheD-loopofXingyiBantamandChangshunBlue-shelledEggChickenwas1231and1230nucleotideslong,respectively.Thenucleotide molar fraction ofXingyiBantamwasA26.92%,T33.41%,G13.39%,andC26.29%,whilethecompsitionofChangshunBlue-shelledEggChickenwasA27.13%,T33.58%,G13.20%andC26.09%.The t-testresultsshowedthatthedifferenceofthenucleotideAandCcontentinthemtDNAcontrolregionofthetwochickenbreedswassignificant.Thegeneticdistancebetweenthetwobreedswas0.0386.Calculatedbymolecularclock,thetwobreedsdivergedandevolved about1.93millionyearsago.Keywords:mtDNAD-loop;XingyiBantam chicken;ChangshunBlue-shelledEggChicken; genetic v ariation线粒体DNA控制区是非编码基因区,在进化过程中受环境的选择压力小,表现出进化速率快和母系遗传等特点,在鸟类的分类研究中常用作种系发生的分子标记[1]。
鸡的基因实验有哪些方法鸡的基因实验是对鸡进行基因改造或研究的一系列实验。
下面将介绍几种常见的鸡的基因实验方法:1. 选择育种:选择育种是通过选择具有某种特定基因表达的鸡进行繁殖,以达到改造鸡群基因构成的目的。
例如,通过选择具有高产蛋基因的鸡进行繁殖,可以逐渐提高鸡群的蛋产量。
2. 基因敲除/敲入:基因敲除是通过基因编辑技术将目标基因进行突变或删除,以观察其对鸡的影响。
而基因敲入则是将外源基因插入到鸡的基因组中,以增加或改变特定基因在鸡体内的表达。
3. 转基因鸡:转基因技术是通过将外源基因导入鸡胚胎细胞或生殖细胞中,将这些基因转移到后代鸡中,使其具有外源基因的表达。
通过转基因技术,可以为鸡赋予新的性状或改变原有性状,例如增加鸡对某种疾病的抵抗力或改善产蛋性能等。
4. 基因突变筛选:通过辐射或化学诱导,引发鸡的基因突变,然后筛选出具有期望性状的突变体。
这种方法通常用于研究特定基因对鸡的生理、行为或形态特征的影响。
5. 基因组学研究:基因组学研究是通过对鸡基因组进行高通量测序,分析鸡的基因组结构和功能。
这种方法可以筛选出与特定性状相关的候选基因,进而进行深入的研究。
6. RNA干扰:RNA干扰是通过引入特定的RNA序列,抑制目标基因在鸡体内的表达。
这种方法可以帮助研究人员研究特定基因的功能,以及分析该基因对鸡的生长、发育或生理过程的影响。
7. 基因表达调控:通过利用调控序列或激活子元件对鸡的基因进行调控,可以控制特定基因在鸡体内的表达水平和时机,从而影响鸡的性状。
这种方法在研究特定基因功能或研究复杂遗传网络时很有用。
8. CRISPR-Cas9系统:CRISPR-Cas9系统是一种新兴的基因编辑技术,可以精确地敲除、敲入或修改鸡的基因。
这种技术已被广泛应用于基因功能研究和基因治疗。
除了上面提到的方法,还有许多其他的鸡的基因实验方法,例如基因芯片、基因差异分析、基因表达定量等。
这些方法的使用可以帮助科学家更好地了解鸡的基因组组成和功能,以及基因与鸡性状之间的关系。
不同基因型下鸡性状遗传特征的研究随着科技的不断进步,人们对基因的研究越来越深刻。
越来越多的科学家开始研究基因与生物性状之间的关系,其中之一便是对不同基因型下鸡性状遗传特征的研究。
一、胚胎发育与基因型对胚胎发育过程的研究,有助于我们了解基因对鸡的性状遗传的影响。
通过实验发现,Lucy's Chickens公司的科学家们分别取出蛋黄中的卵黄蛋白,并进行了两种基因型间的交互试验。
结果发现,与普通型相比,基因修饰型的卵黄蛋白在早期发育阶段便呈现出快速生长的趋势。
随着胚胎逐渐成熟,该趋势逐渐减弱,最终达到一个平衡态。
二、不同基因型对性状的影响根据之前的实验,Lucy's Chickens公司调节了不同种类鸡的基因型,并研究其对营养摄入和性状的影响。
结果显示,在营养充足的情况下,基因修饰型的鸡可能会比普通型的鸡具有更高的生长速率。
但与此同时,基因型也会对鸡的性状产生不同的影响。
例如,在一些鸡类中,生长速度较快的鸡可能会表现出腰缠金带和翅膀抽筋等问题。
这些问题通常与基因型有关,即使在相同的食品和营养摄入情况下,不同基因型可能会呈现出不同的性状。
因此,我们必须考虑不同品种和基因型的鸡所具有的性状和可能出现的健康问题。
三、研究对不同品种的影响许多研究人员和养殖者一直在努力改进家禽品种,使其具有更高的肉类和蛋类产量。
但是,在增加产量的同时,我们也必须考虑到这些家禽的健康状况。
在基因层面上,不同品种鸡之间存在差异,这也会影响到它们的性状。
例如,与普通型相比,某些品种鸡的基因可能导致它们生长缓慢,但同时更健康;另一些品种可能会生长得更快,但更容易受到疾病等健康问题的影响。
因此,标准化家禽的品种和基因类型的研究可以帮助养殖者在提高产量的同时确保家禽的健康。
四、结论新的基因技术不断地涌现,为我们提供了更多研究基因和家禽之间关系的机会和更准确的数据。
与此同时,不同品种和基因型的鸡对于我们对于遗传学和家禽育种的理解来说都具有重要的意义。
遗传学知识:基因序列比对基因序列比对,是指将不同物种或不同个体之间的基因序列相互对比,以此确定它们之间的差异和相似性的一种方法。
该方法可以帮助科学家研究生命体系的演化过程,了解与健康和疾病相关的基因变异,并为生物学的研究提供了重要的工具。
基因序列比对是生物信息学的重要研究领域之一。
它可以通过从不同生物体中取出DNA,将其转录成RNA并测序,然后将这些序列与已知的基因组数据库进行比对,以确定它们之间的祖源关系和可能的进化过程。
基因序列比对已成为研究生物多样性、分子进化、群体遗传学、疾病基因识别和个体鉴定等领域中最为重要和基本的技术之一。
首先,基因序列比对对研究生物多样性非常有用。
在进行基因序列比对时,常常将不同生物的DNA测序数据进行匹配,以此确定它们之间的相似性和差异。
这使我们能够识别基因组中的特定物种,以及不同基因组之间的差异,从而更好地了解世界上生物的分布和演化历史。
另外,基因序列比对也有助于研究分子进化。
生物基因组的演化历史是分子进化理论的重要部分,使用不同分析工具比对基因序列可以探索这一演化历史。
通过比对不同物种的基因组,可以确定它们之间的进化关系和演化模式,以及分析这些过程中遗传变化的机制。
这对于我们理解基因组进化的原因和途径,揭示生命演化的原理和规律具有重要的意义。
基因序列比对还可以用于群体遗传学研究。
将不同个体的基因序列进行比对,可以揭示不同种群的遗传分异情况,以及这些分化的原因和过程。
通过比对不同个体间的DNA序列,可以判断它们是否属于同一群体或亲缘关系,进而研究人类族群的谱系以及遗传多样性怎样影响疾病的流行。
基因序列比对也是医学中重要的一部分。
通过比对不同基因组,可以查找疾病相关的基因变异。
基于这些数据,科学家们可以对个体进行遗传检测,并根据检测结果为患者提供相关治疗和保健建议。
基因序列比对可以帮助我们了解基因变异是如何导致癌症、遗传性疾病和其他异常的,并可以为未来的医疗保健研究提供更多的材料支持。
2019年2月甘 肃 农 业 大 学 学 报第5 4卷第1期11~15JOURNAL OF GANSU AGRICULTURAL UNIVERSITY双月刊不同品种鸡BTN1基因序列差异分析陈颖,郑圣晗,孔令琳,朱鹏飞,吴允,郭其新,陈国宏,常国斌(扬州大学动物科学与技术学院,江苏扬州 225009)摘要:【目的】BTN1基因位于MHC家族的BF/BL核心区域,研究其SNPs和InDels对提高鸡抗病性有重要意义.【方法】以NCBI中Gallus gallus BTN1基因序列为参照,利用MEGA6.06软件对26个品种鸡的BTN1基因序列比较分析,筛选出与抗病性有关的InDels、SNPs和氨基酸变化,并对26个品种鸡的BTN1基因序列进行聚类分析.【结果】在Exon5和Exon17上各有1个SNPs位点,且为错义突变.SNPs位点主要发生在Intron10、In-tron13、Intron18、Intron22和Intron23上.‘雪山草鸡’和‘安卡红鸡’等抗病性强、适应性强的品种鸡在Exon17上发生错义突变;与抗病性较强的‘安卡红鸡’相比,‘来航鸡’在Exon5上存在一个错义突变.【结论】BTN1的Exon5和Exon17上SNPs位点对抗病性具有一定的影响,为家禽的抗病育种研究提供参考依据.关键词:鸡;BTN1基因;抗病性;SNPs;InDels中图分类号:S831.2 文献标志码:A 文章编号:1003-4315(2019)01-0011-05DOI:10.13432/j.cnki.jgsau.2019.01.002Difference analysis on BTN1 gene sequencein different chicken breedsCHEN Ying,ZHENG Sheng-han,KONG Ling-lin,ZHU Peng-fei,WU Yun,GUO Qi-xin,CHEN Guo-hong,CHANG Guo-bin(College of Animal Science and Technology,Yangzhou University,Yangzhou 225009,China)Abstract:【Objective】The BTN1 gene is located on the core region of BF/BL in MHC family.Researchon SNPs and InDels of the gene has important significance for improving disease resistance of chickens.【Method】In this study,Gallus gallus BTN1 gene sequence on NCBI was selected as a reference,and theBTN1 gene sequences of 26breeder chickens were compared using MEGA6.06software,and the changesof InDels,SNPs and amino acids related to disease resistance were screened out.And then,the BTN1 genesequences of 26breeder chickens were clustered.【Result】There was one SNPs site on Exon5and Exon17,respectively,mainly missense mutations.And SNPs sites mainly occured on Intron10,Intron13,Intron18,Intron22,and Intron23.Vicious and adaptable breeders such as‘Xueshancao chicken’and‘Anka Redchicken’have missense mutations on Exon17;compared with‘Anka Red chicken’,which has stronger dis-ease resistance,there were missense mutations in Exon 5of the‘Leghorn chicken’.【Conclusion】TheSNPs on Exon5and Exon17of BTN1 have certain significance in the anti-pathogenic effect,which can pro-vide reference for disease-resistant breeding.Key words:chicken;BTN1 gene;disease resistance;SNPs;InDels第一作者:陈颖,硕士研究生.E-mail:984662816@qq.com通信作者:常国斌,教授,主要从事家禽抗病性状分子标记研究.E-mail:passioncgb@163.com基金项目:国家重点研发计划项目(YS2018YFD050043);扬州大学高端人才支持计划项目.收稿日期:2018-03-21;修回日期:2018-05-21甘肃农业大学学报2019年 1961年Schierman和Nordskog将鸡的B基因座定义为主要组织相容性复合体(major histocom-patibility complex,MHC),由BF/BL、BG区域和Y区组成.BF/BL区域含有典型的MHC基因,BG区域决定红细胞抗原,这两个区域共同组成MHC的1个区域;Y区又称为遗传不连锁基因簇Y(restric-tion fragment polymorphism-Y,Rfp-Y),单独为1个区域.92kb的BF/BL核心区域共有19个基因,其中包括了BTN1(B-butyrophilin 1)基因[1-4].BTN1编码E3泛素蛋白连接酶TRIM39,而E3泛素蛋白连接酶是一个蛋白大家族,根据结构不同主要可分为HECT(homologous to E6-APC termi-nus)结构域、Ring结构域和U-box结构域等蛋白家族[5-7].在现有的关于肿瘤细胞生物学的研究中,发现E3泛素蛋白连接酶具有调控细胞凋亡、增殖及周期等功能.例如,E3泛素蛋白链接酶中的CHIP、BARD1/BRCA1、FBW7、Pirh2和WWP2在卵巢癌中均有抑制癌基因的作用[5].目前人类已经发现TRIM39家族的蛋白成员已经达到65个左右,从已有的报道中可知这个家族的重要性,这些蛋白与癌症、遗传性疾病以及神经系统异常等都有着密切的关系.例如先天性的opitz-G综合征与MID1基因的突变有着密切的关系;RFP与RET酪氨酸蛋白激酶结合形成致瘤性复合体参与肿瘤的形成.尽管这些蛋白发挥功能的具体机制目前还不清楚,但研究发现TRIM39家族成员在蛋白泛素化过程中发挥重要的功能[7-10].至今尚无关于鸡BTN1基因的研究报道,尚不了解不同品种鸡BTN1基因之间的序列差异、候选抗病SNPs(单核苷酸多态性)位点以及InDels(插入和缺失).本研究对25个品种鸡进行目标序列捕获测序,并以NCBI上Gallus gallus(GG,Gene ID:693259)BTN1基因序列为参考,为探明国内外鸡品种之间BTN1基因序列差异以及利用该基因的候选抗病SNPs位点和InDels为抗病育种提供参考依据.1 材料与方法本研究对25个品种鸡进行目标序列捕获测序,‘仙居鸡(XJ)’‘大骨鸡(DG)’‘茶花鸡(CH)’‘河南斗鸡(DJ)’‘藏鸡(ZJ)’‘白耳黄鸡(BE)’‘泰和乌骨鸡(WG)’‘固始鸡(GS)’‘狼山鸡(LS)’‘萧山鸡(XS)’‘鹿苑鸡(LU)’‘北京油鸡(BY)’这12个地方品种鸡来自中国农业科学院家禽研究所的国家地方禽种资源基因库.另外,‘安卡红鸡(AK)’‘罗斯鸡(RS)’‘如皋黄鸡(RG)’‘雪山草鸡(XC)’‘文昌鸡(WC)’‘隐性白羽肉鸡(YB)’‘太湖鸡(TH)’‘溧阳鸡(LY)’‘东乡绿壳蛋鸡(LD)’‘来航鸡(LH)’‘青脚麻鸡(QM)’以及‘广西黄鸡(GXH)’这12个品种鸡来自扬州大学动物科学与技术学院遗传资源实验室的禽种资源基因库,‘红色原鸡(HY)’亚种来自云南省野生动物救护中心[11].采集翅静脉血,用酚仿法提取血液基因组DNA.每个品种的10个DNA样混池送深圳华大基因公司进行目标序列捕获测序.利用MEGA6.06软件将测序数据与参考序列进行比对,分析Intron、Exon的SNPs、InDels各个品种间的变异规律.各个品种鸡BTN1基因的Exon和Intron起始位点、终止位点与参考序列一致.2 结果与分析2.1 不同品种鸡BTN1基因的SNPs和InDels分析为了探究我国不同地方品种鸡BTN1基因的序列差异,查阅NCBI上Gallus gallus(GG,GeneID:693259)的BTN1基因序列,以此为参照.通过对比可知,25个品种鸡中BTN1基因Exon上共发现2个SNPs,无InDels,Intron上有70个SNPs和71个InDels.对不同品种鸡BTN1基因的Intron做SNPs分析(表1).Intron上的SNPs主要发生在Intron13、Intron18、Intron22和Intron23上,而In-Dels在大多数Intron上均有发生,但主要发生在Intron10和Intron13上,分别为4个插入和2个缺失、4个插入和3个缺失.其余Exon、Intron并无SNPs、InDels变化.对25个品种鸡BTN1基因的Exon进行SNPs位点分析,Exon的SNPs位点主要位于Exon5、Ex-on17上(表2).如‘皋鸡’‘泰和乌骨鸡’‘红色原鸡’‘萧山鸡’‘青脚麻鸡’‘太湖鸡’和‘来航鸡’共同的错义突变均位于Exon5上.‘固始鸡’‘泰和乌骨鸡’21第1期陈颖等:不同品种鸡BTN1基因序列差异分析‘雪山草鸡’‘萧山鸡’‘安卡鸡’‘太湖鸡’‘广西黄鸡’‘白耳鸡’和‘来航鸡’的共同的错义突变均位于Ex-on17上.表2中的‘泰和乌骨鸡’‘萧山鸡’‘太湖鸡’和‘来航鸡’有2个SNPs位点,其余品种鸡只有1个SNPs位点,而对于25个品种鸡的其他品种并无SNPs位点.表1 Exon和Intron核酸变化表Table 1 List of summary of nucleotide variation in Exon and Intron位置Sites范围Range长度/bpSizeSNPs个数Numbers of SNPs插入缺失Numbers of InDel外显子5Exon5 143 020~143 040 20 1 0外显子17Exon17 146 012~146 032 20 1 0内含子4Intron4 142 923~143 019 97 1 0内含子5Intron5 143 041~143 263 223 1 0内含子6Intron6 143 285~143 369 85 0 1I内含子8Intron8 143 645-143 878 234 1 0内含子9Intron9 143 900~144 059 160 1 2I,3D内含子10Intron10 144 081~144 540 460 6 4I,2D内含子11Intron11 144 562~144 901 340 2 2D内含子12Intron12 144 923~145 018 96 0 2D内含子13Intron13 145 040~145 166 127 7 4I,3D内含子14Intron14 145 188~145 423 236 1 1I,1D内含子15Intron15 145 445~145 836 392 1 2I,2D内含子17Intron17 146 033~146 254 222 1 0内含子18Intron18 146 276~146 767 492 11 1I,4D内含子19Intron19 146 789~146 962 174 2 2D内含子20Intron20 146 984~147 061 78 1 0内含子21Intron21 147 083~147 549 467 2 1I,2D内含子22Intron22 147 571~147 964 394 10 1I,3D内含子23Intron23 147 986~148 224 239 8 4D内含子24Intron24 148 246~148 692 447 2 1I,2D内含子25Intron25 148 714~148 880 167 1 0内含子26Intron26 148 902~149 154 253 0 1D内含子27Intron27 149 176~149 646 471 2 2I,1D内含子28Intron28 149 668~150 017 350 1 0内含子30Intron30 150 039~150 200 162 0 3I,2D内含子31Intron31 150 222~150 633 412 0 2D内含子32Intron32 150 655~150 786 132 0 1D内含子34Intron34 150 959~151 141 183 0 1D内含子35Intron35 151 163~151 618 456 5 2I,2D内含子37Intron37 151 753~152 017 265 3 0 碱基突变个数为在25个品种鸡上突变种类个数,D表示碱基缺失,I表示插入.The number of base mutations indicates the number of mutations in 25chicken breeds.D and I represent base deletions and insertions,re-spectively.2.2 不同品种鸡BTN1基因系统聚类分析利用MEGA6.06对26个品种鸡的BTN1基因进行比较分析,以探究BTN1基因在不同品种鸡上的同源性.选用Construct/Test Neighbor-JoiningTree(NJ)方法构建进化树,Bootstrap的值设置成1 000[12].由图1可知,26个品种鸡中‘藏鸡’和‘茶花鸡’亲缘关系较近;其次,‘安卡红鸡’和‘白耳黄鸡’亲缘关系相近;‘如皋黄鸡’和‘来航鸡’亲缘关系相近,单独为一类.31甘肃农业大学学报2019年表2 不同品种鸡BTN1基因Exon上SNPs分布Table 2 Distribution of SNPs in exon of BTN1gene in different chicken breeds品种鸡Chicken breeds外显子ExonSNPs氨基酸Amino acid如皋鸡(RC)泰和乌骨鸡(WG)红色原鸡亚种(HY)萧山鸡(XS)5 143023G>A G>R青脚麻鸡(QJM)太湖鸡(TH)来航鸡(LH)固始鸡(GS)泰和乌骨鸡(WG)雪山草鸡(XC)萧山鸡(XS)安卡鸡(AK)17 146031T>C L>S太湖鸡(TH)广西黄鸡(GXH)来航鸡(LH)白耳鸡(BE) >前表示突变前的碱基或氨基酸;>后表示突变后的碱基或氨基酸;数字表示发生突变的位点.>before that the base or amino acid before mutation;>afterthat the base or amino acid after mutation;Numbers indicate the siteof the mutation.图1 不同品种鸡NJ进化树分析Figure 1 NJ phylogenetic tree analysis of different breeds3 讨论BTN1基因全长14 225bp,位于鸡的16号染色体上,处于139 473~153 697的位置,包含了38个Exon和37个Intron.BTN1基因的序列较长,但是每个Exon只有20bp,38个Exon只有两个有SNPs位点,而37个Intron中的SNPs或者InDels多达70个,表明BTN1上的Exon多态性低,In-tron具有丰富的多态性.研究表明基因中的Intron虽然不参与蛋白质的编码,但是Intron对于蛋白质的调控和编码起到了重要的作用[13].试验结果显示SNPs和InDels数量在10个以上的Intron有In-tron10、Intron13、Intron18、Intron22和Intron23,在它们之间还有一个有SNPs的Exon17,可以看出大部分的SNPs和InDels位点都是位于Intron10和Intron23之间,即144 081~148 224之间,说明该区域具有丰富的多态性.系统进化树的构建具有多样性,但是并无统一标准,系统进化树不同遗传计算方法也不一样.在科学研究中,可以根据试验目的进行选择.本研究为了方便、直观地解释不同鸡品种之间的亲缘关系,选用最常用的NJ树,并通过Bootstrap一致性处理[12].有研究发现中国地方品种鸡的杂合度值要明显高于欧洲地区的部分地方品种,并且我国许多地方家禽品种与其相比具有抗病力高、免疫能力强等特点[14-16].本研究中‘罗斯鸡’‘隐性白羽肉鸡’‘来航鸡’和‘安卡红鸡’属于国外品种,其余为我国地方品种.隐性白羽肉鸡与罗斯鸡作为主要的商业用鸡,两者均存在抗病力差的问题,尤其是先天免疫性能相对较差.通过序列比对结果发现,‘罗斯鸡’与‘隐性白羽肉鸡’在BTN1的外显子上均无SNPs位点,这可能对于选育抗病品系具有重要意义.王存波等[17]研究发现‘安卡红鸡’的抗病性较强.在本研究中,与罗斯鸡和隐性白羽肉鸡相比,‘安卡红鸡’和‘来航鸡’在BTN1的Exon17上有一个错义突变的SNPs位点,这可能是它们之间抗病力存在差异的原因之一.‘广西黄鸡’‘太湖鸡’‘泰和乌骨鸡’‘雪山草鸡’和‘萧山鸡’等具有适应性强、抗病力强等优良特性的品种在Exon17上均存在同一SNPs位点.同时,与抗病性较强的‘安卡红鸡’‘雪山草鸡’相比,‘来航鸡’在BTN1的Exon5上存在一个错义突变的SNPs位点.我国地方品种鸡分布区域广泛,同一省份地方41第1期陈颖等:不同品种鸡BTN1基因序列差异分析鸡种繁多,例如江苏省内的鸡品种就有‘狼山鸡’‘鹿苑鸡’‘溧阳鸡’‘太湖鸡’和‘如皋黄鸡’,但是在本研究中被分为3个大类,表明这5个品种鸡之间的同源性较低,亲缘关系较远.其他区域的品种鸡也不聚在同一大类,且大部分品种鸡拥有良好的生产性能和高抗病性,表明我国的地方品种鸡之间的同源性较低,很可能与我国地方品种鸡多样的生态类型以及丰富的遗传多样性有关.‘太湖鸡’‘泰和乌骨鸡’和‘萧山鸡’聚为一类,表明亲缘关系相近,且均具有适应性强,耐粗饲等优良特点.总体来说,相对于国外品种鸡,我国地方品种鸡的BTN1基因遗传变异更多样,反映了我国地方品种鸡具有丰富的先天免疫基因资源.综上所述,BTN1基因的Exon17和Exon5上SNPs位点对抗病性具有一定意义,但具体功能还有待研究.在以后的研究中,我们可以充分利用这些遗传资源,以便探索我国优良地方品种鸡免疫性能的遗传机制,为鸡抗病育种奠定基础.参考文献[1] 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