山羊c-KIT和SCF基因在皮肤中的表达及与毛色关系研究

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:zmjmengm1988
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本研究旨在探索c-KIT基因及SCF基因在不同毛色山羊皮肤中的表达及与成熟黑素细胞数量关系,并筛选出与山羊毛色相关的c-KIT基因及其配体SCF基因的SNPs标记,以期对毛色性状的分子育种实践提供理论基础。研究中对SCF基因mRNA存在的不同剪接类型进行探究,发现存在可溶型(KC794711.1),跨膜型(KC794712.1)和类跨膜型(KC794713.1)三种剪接形式。选择TYR基因作为成熟黑素细胞的标志分子,利用实时荧光定量PCR技术对黑色和白色山羊皮肤组织中c-KIT、SCF以及TYR等毛色相关基因表达量进行研究,结果发现:黑色被毛山羊皮肤组织中TYR基因mRNA表达量是白色被毛山羊的8.280倍;c-KIT基因mRNA表达量是白色被毛山羊的1.255倍;可溶性SCF基因mRNA表达量是白色被毛山羊的0.267倍;跨膜型SCF基因mRNA表达量是白色被毛山羊的0.874倍;类跨膜型SCF基因mRNA表达量是白色被毛山羊的0.103倍。可溶性SCF和类跨膜型SCF基因mRNA表达量之和在黑白山羊个体间差异显著(P<0.05),可能与黑白毛色的形成有关。本研究利用免疫组织化学(IHC)方法对黑色和白色表型山羊皮肤组织中c-KIT的表达分布进行研究,结果显示:在山羊皮肤组织中,c-KIT阳性区域主要分布于表皮、毛囊漏斗部以及毛囊内外根鞘;黑色被毛山羊皮肤组织中c-KIT蛋白表达分布与白色被毛山羊组织无明显差异,可能不是本研究中黑白毛色的形成的关键因素。本研究利用Ensembl数据库中牛的全基因组序列作为模板设计引物,以四个品种共41只山羊基因组作为模板,通过PCR-测序技术获得了山羊c-KIT基因外显子1,2,5,6,7,8,14,15,16,17,18,19,20,21序列和SCF基因外显子1,3,4,6,9及每个外显子两侧的部分内含子序列。通过比对分析这些序列,在c-KIT基因上共发现32个SNP位点,其中g.68332351G>A,g.68346732T>G,g.68355062C>T,g.68359335G>A4个位点为cSNPs。其中3个为错义突变,1个为同义突变。在本研究中,g.68346732G只存在于被毛为浅色的个体中,g.68359156T只存在于被毛呈深色的个体中,g.68332351A只存在于南江黄羊快长系山羊个体中。在SCF基因上共发现19个SNPs和g.17658037insertA,g.17621420insertT,g.17621283insertGA3个InDels,其中1个位点为cSNPs,并且该突变位于外显子6,可能影响该基因产物可溶型SCF的正常成熟。对c-KIT基因上的4个cSNPs进行分析,发现单倍型GTAT和ATAC只存在于深被毛颜色的个体,而单倍型GGAC只存在于浅色个体中。对c-KIT基因上的全部SNPs进行分析,获得了20个c-KIT基因单倍型,分化系数为0.892,其中15个只存在于单一的种群内;其中辽宁绒山羊c-KIT基因Tajima检验结果为显著,D值为2.414,该种群中可能存在对c-KIT基因平衡选择。对SCF基因上的22个多态位点进行分析,获得了25个SCF基因单倍型,分化系数为0.905,其中19个只存在于单一的种群内,但并没有在这些单倍型中发现与性状间具有明显联系。
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