绵羊Y染色体特异性引物及SNPs的筛选

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作者：

曹学涛，裴生伟，张晋，李发弟，李刚，李万宏，乐祥鹏

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摘要：

【目的】哺乳动物Y染色体雄性特异区在减数分裂过程中不与X染色体发生重组,遵循严格的父系遗传,是研究父系遗传多样性的重要遗传资源;此外绝大多数Y染色体基因主要或者特异性的在睾丸组织中表达,并在精子发生和雄性繁殖力方面扮演着至关重要的作用.由于Y染色体测序极其困难,造成很多物种Y染色体序列很少.因此本文基于目前现有牛科动物Y染色体引物信息,旨在鉴定绵羊Y染色体特异性引物,比较绵羊Y染色体基因片段与岩羊,牛,山羊和牦牛Y染色体的差异,同时筛选不同绵羊品种在Y染色体基因片段内的SNPs,将找到的Y-SNPs和绵羊的睾丸大小进行相关性分析,为鉴定绵羊Y染色体基因片段奠定基础,并为今后绵羊Y染色体单倍型的构建,绵羊胚胎性别早期鉴定和公绵羊繁殖力相关分子标记的筛选提供科学依据.【方法】根据目前文献公布的29对牛科动物Y染色体特异性引物序列,以母绵羊和水分别作阴性和空白对照,以公绵羊DNA为模板验证引物的雄性特异性;确定绵羊Y染色体特异引物后,利用DNA混合池测序结合限制性长度片段多态性等技术在萨福克羊(n=146),白萨福克羊(n=91),东弗里升羊(n=6),特克塞尔羊(n=72),南非肉用美利奴羊(n=17),杜泊羊(n=32),湖羊(n=55),藏羊(n=34),滩羊(n=43)和岩羊(n=14)公羊群体中进行Y-SNPs扫描.用Chromas和DNASTAR等软件分析混合池测序的结果,利用DNAman软件将绵羊Y染色体基因片段与牦牛,山羊,黄牛和岩羊进行同源性分析.同时,测量萨福克羊,白萨福克羊,东弗里升羊,特克塞尔羊,南非肉用美利奴羊,杜泊羊周岁的阴囊围,利用SPSS19.0软件分析SNPs位点与公羊阴囊围的相关性.【结果】在分析的29对引物中,6对引物为绵羊Y染色体特异性引物,分别能扩增出ZFY3,SRY6,USP9Y,UTY,SRY11和ZFY6片段.17对引物未能出现扩增条带,6对引物在母羊DNA中出现扩增条带.通过比对发现绵羊6个基因片段与岩羊,牛,山羊,牦牛的同源性在81.51%—98.84%.此外,首次在萨福克和白萨福克羊群体的SRY11片段中鉴定得到一个GA的突变,通过Hpy188I酶切分析发现在萨福克羊,白萨福克羊中有2种基因型(AA,GG),在其他7个绵羊品种中只有GG基因型.在白萨福克羊群体中,GG基因型的频率为0.747,AA基因型的频率为0.253;在萨福克羊群体中GG基因型的频率为0.986,AA基因型的频率为0.014;说明在萨福克羊和白萨福克羊群体中,GG基因型为优势基因型.关联分析显示在白萨福克羊群体中,GG基因型个体周岁的阴囊围显著的高于AA基因型(P=0.029).【结论】鉴定得到6个绵羊Y染色体基因片段,它们与牛,山羊,牦牛和岩羊具有较高的同源性,表明Y染色体基因在进化过程中具有一定的保守性.首次在萨福克和白萨福克羊群体SRY11片段中找到一个Y-SNP(GA),其与白萨福克羊周岁的睾丸大小紧密相关.

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关键词：

Y染色体；绵羊；单核苷酸多态性

DOI：

10.3864/j.issn.0578-1752.2018.15.014

年份：

2018