牦牛钙激活中性蛋白酶大亚基基因cDNA的克隆与测序分析

牦牛钙激活中性蛋白酶大亚基基因cDNA的克隆与测序分析

蔡欣[1]2003年在《牦牛钙激活中性蛋白酶大亚基基因cDNA的克隆与测序分析》文中研究表明牦牛钙激活中性蛋白酶大亚基基因cDNA的克隆与测序分析 钙激活中性蛋白酶基因(CAPNI与CAPN2)为近年刚被克隆的新基因(包括人、奶牛、绵羊以及小鼠等的相关基因),它们是对肉的嫩度有影响的潜在的候选基因,该基因产物钙激活中性蛋白酶(μ-calpain与m-calpain)在肉的嫩化过程中发挥重要作用,对肉的嫩度有潜在的影响。本研究从牦牛肌肉组织中提取总RNA,利用RT-PCR技术制备牦牛肌肉组织cDNA。根据GeneBank已发表奶牛、猪与人的CAPNI基因cDNA序列设计巢式PCR引物,从牦牛肌肉组织cDNA中克隆出了部分目的cDNA序列,然后将目的序列与PGEM-T-easy载体连接,转化DH5α感受态菌株,挑取阳性克隆后提取质粒进行酶切鉴定与测序分析。首次克隆出牦牛的部分CAPN1基因(224bp)以及CAPN2基因(378bp),并且将这两段cDNA序列与其它种属动物的相应部分cDNA序列进行了同源性比对。牦牛CAPN1基因中间部分cDNA序列与奶牛、人、Macaca、小鼠、绵羊以及大鼠相应部分cDNA序列的同源性分别为:98%、89%、89%、83%、96%、81%。牦牛CAPN2基因中间部分cDNA序列与绵羊、兔子、人、Macaca、小鼠相应部分cDNA序列的同源性分别为:98%、92%、91%、90%、88%。该部分cDNA序列在不同物种之间具有较强的保守性。牦牛钙激活中性蛋白酶基因(CAPNI与CAPN2)cDNA部分序列的克隆对以后进行牦牛CAPN1与CAPN2基因全长cDNA的克隆以及牦牛CAPN1与CAPN2基因组DNA的克隆奠定了基础。

蔡欣, 吴建平, 徐明旭, 张利平, 汪虹英[2]2005年在《应用nested和touch down PCR技术分离牦牛CAPN1大亚基基因EST》文中进行了进一步梳理钙激活中性蛋白酶1(CAPN1)基因是影响肉嫩度的侯选基因。根据GeneBank中已公布的CAPN1基因cDNA序列设计同源PCR引物,通过RT,nested和touch-downPCR技术从牦牛肌肉组织总RNA中分离目的序列,与pGEM-T-easy载体连接后转化DH5α感受态菌株,通过PCR扩增、限制性酶切和测序分析鉴定阳性克隆。分离到的基因片段为牦牛CAPN1大亚基的部分编码序列,在GeneBank中的注册号为AY197555,与奶牛、人、食蟹猴、小鼠、绵羊以及大鼠相应序列的同源性分别为98%,89%,89%,83%,96%和81%,在不同物种之间具有较强的保守性。CAPN1基因EST的分离为进一步研究牦牛CAPN1基因奠定了基础。此研究表明,在总RNA质量不理想的情况下,同时采用这2种技术可以较大限度地获取目的序列。

吴孝杰[3]2010年在《牦牛钙激活蛋白酶(CAPN1)基因多态性与肉质性状的相关性研究》文中研究说明本研究选取2岁(51头)、3岁(59头)、4岁(71头)共181头牦牛,取其背最长肌分别成熟0、1、3、7、14、21天,测定每头牦牛各个成熟期的剪切力、蒸煮损失、熟肉损失、失水率和PH值,每个年龄段随机取20头牦牛测定各个成熟期的蛋白含量、水分含量和脂肪含量。同时设计4对引物,采用PCR-SSCP结合DNA测序技术,对牦牛CAPN1基因进行单核苷酸多态性检测,探讨CAPN1基因的遗传多态性。并对各多态位点与不同年龄段牦牛宰后成熟过程的肉质特性进行关联分析,初步揭示具有不同遗传基础的牦牛遗传和非遗传因素互作的规律,为进一步研究牦牛CAPN1基因的调控机理奠定基础,同时为牦牛选育提供分子遗传学理论依据。结果如下:1、PCR-SSCP检测结果显示:3F、4F、5F和6F均存在多态性。3F在12内含子上发现一个G/A突变,该位点基因A的基因频率为0.6989,优势基因型为AA,基因型频率为0.4751。4F在13内含子存在一个G/A变异,基因型BB为优势基因型,基因型频率为0.3923,杂合体AB的基因型频率达到0.3978。5F在第9内含子检测到G/T的变异位点,基因型AA为优势基因型,频率为0.8287。6F在第11外显子处存在A/G突变,引起了第411位的天冬酰胺(N)→天冬氨酸(D)的变化,为错义突变。2、遗传学分析得知:3F、4F位点杂合度较大分别为0.4209、0.4834,两个位点均属于中度多态,而5F、6F杂合度分别为0.1657、0.2009,均属于低度多态。除4F位点处于非HARDY-WEINBERG平衡状态外,其他叁个位点均处于HARDY-WEINBERG平衡状态。3、3F与成熟时间对脂肪含量存在极显着互作效应。在成熟0,3,7,14和21天时,叁种基因型个体之间的脂肪含量没有显着性差异;在成熟1天时,BB型个体的脂肪含量显着高于AA和AB型。4、4F位点与失水率有极显着关联,AA型个体的失水率显着小于BB型和AB型。4F与年龄对粗脂肪存在显着互作效应,结果表明,3岁牦牛中,基因型AA的粗脂肪含量显着高于基因型BB、AB。4F与成熟时间对熟肉损失存在极显着互作效应。结果表明,在成熟0,1,3和21天时,叁种基因型之间的熟肉损失没有显着性差异;在成熟7天时,AA型个体的熟肉损失显着小于AB型个体,而与BB型差异不显着:在成熟14天时,AB型个体的熟肉损失显着小于BB型,而与AA型差异不显着。5、5F位点与剪切力和粗脂肪含量有显着关联,AA型个体的剪切力和粗脂肪含量均显着低于AB型个体。但同时存在5F基因型×成熟天数、5F基因型×成熟天数×年龄的互作效应,以及5F基因型×年龄对粗脂肪含量的互作效应。6、6F位点与蛋白含量有极显着关联,AB型个体的蛋白含量显着高于AA型。6F与屠宰年龄对熟肉损失存在极显着互作效应。2岁和4岁年龄组中,两种基因型之间的熟肉损失无显着性差异;3岁年龄组中,AB型个体的熟肉损失显着小于AA型。

陈春华[4]2013年在《甘肃肉牛M-calpain、CAST和H-FABP基因多态性及其与肉质性状的相关性分析》文中研究说明本试验以甘肃平凉陇东地方牛36头,甘肃康乐县西门塔尔杂交肉牛33头共69头牛为研究对象,采用PCR-RFLP技术对m-calpain基因、CAST基因和H-FABP基因的多态性进行了检测。对试验肉牛进行肉品质性状(Warner-Bratzler剪切力和肉的pH值等)的测定。最终利用最小二乘线性模型分别分析不同基因型与肉用性能的相关性。结果表明:本试验共涉及叁个基因:m-calpain基因、CAST基因和H-FABP基因。m-calpain基因设计一对引物一个SNP位点;CAST基因设计一对引物,其中有叁个SNP位点;H-FABP基因设计一对引物有一个SNP位点。对m-calpain基因的Hha I PCR-RFLP检测所测得的序列与GenBank已发表序列(登录号:EF139087)进行比对,在1795位发生了C/T的突变。检测到2种等位基因A和B,其频率分别为0.572和0.428,3种基因型AA/AB/BB,其频率分别为0.289、0.566和0.145。相关分析表明: AA与AB基因型在剪切力上差异显着(P<0.05);蒸煮损失在AB与BB基因型之间差异显着(P<0.05);其他不同基因型之间的肉质性状差异性不显着(P>0.05)。将PCR-RFLP检测后所测得牛的CAST基因DNA序列与GenBank已公布的基因序列(登录号: AY834768)进行比对,Hga I酶切多态性是在序列的76bp发生了T/C的突变;Hpy188III的多态性是在868bp发生A/G的突变和869bp处发生G/T;AclI位点突变是在1621bp处发生T/C的突变。在CAST基因相关分析中,HgaI位点的各基因型与肉质性状均差异不显着(P>0.05)。Hpy188III位点的剪切力值,AT基因型显着高于AA基因型(P<0.05);AclI位点上,Hh基因型的剪切力值显着高于HH基因型(P <0.05);HH基因型在失水率上显着高于hh基因型(P <0.05)。其他pH值、蒸煮损失、肉色和大理石花纹等性状在不同基因型之间差异不显着(P>0.05)。对H-FABP基因的Hae III-RFLP检测所测得的DNA序列比对,发现在第二内含子1006位发生C/G的突变(GenBank X12710)。检测到G和C等位基因的频率分别为0.659和0.341,3种基因型GG/GC/CC,其频率分别为0.478、0.363和0.159。相关分析表明:在H-FABP基因中,蒸煮损失在GC与GG基因型之间差异显着(P<0.05)。其他肉质性状在不同基因型之间的差异不显着(P>0.05)。

姜昊[5]2008年在《中国草原红牛CAPN1基因遗传多态性与肉质性状的相关研究》文中认为牛肉的嫩度和风味是近年来人们追求的一个重要方向。有实验表明,肌原纤维中主要蛋白的降解是肉品嫩度提高的根本原因,特别是Z盘的降解弱化,肌原纤维间联结蛋白、肌原纤维内联结蛋白的降解造成肌原纤维片断化,构成肌原纤维结构完整性的这些蛋白质的降解是嫩化成熟的主要原因。也有实验证实,钙蛋白酶体系是导致蛋白质降解、嫩度提高的关键酶。钙蛋白酶I(CAPN1)基因是参与以上生物学反应的重要成员之一,也是研究肉质性状的候选基因,研究CAPN1基因的遗传变异对牛肉质品质的改善具有重要的意义。本实验用PCR-SSCP的方法检测了草原红牛及其改良后代(F1)共40头的CAPN1基因遗传多态性并将多态位点与不同个体的肉质和屠宰性状进行了相关分析,目的是为草原红牛今后的选种选育及基因诊断方法的建立提供理论依据。结果表明,在所检测到的六个SNP位点中:P1位点多态性是由于947位(以NCBI登录号AF252504为对照)发生C→G的碱基突变;P2位点多态性是由于4685位(以NCBI登录号AF248054为对照)发生C→T的碱基突变;P3位点多态性是由于5709位(以NCBI登录号AF252504为对照)发生C→G的碱基突变;P4位点多态性是由于4558位(以NCBI登录号AF248054为对照)发生A→G的碱基突变;P5位点多态性是由于8676位(以NCBI登录号AF248054为对照)发生C→G的碱基突变;P6位点多态性是由于327位(以NCBI登录号AF252504为对照)发生A→T的碱基突变。CAPN1基因的遗传变异对肉质性状的相关分析结果表明:P1位点对滴水损失有显着影响;P2位点对剪切力有极显着影响;P3位点对肌纤维直径具有显着影响,对剪切力具有极显着影响;P4位点对剪切力具有极显着影响;P5位点对大理石花纹具有显着影响;P6位点对剪切力具有极显着影响。在屠宰性状中,胴体重、屠宰率、净肉率、净肉重出现了显着或极显着差异,但这几个性状的测定受到人为影响比较多,而且没有CAPN1基因与这些性状相关的直接报道,在统计学计算中出现的显着或极显着差异可能为巧合,暂时不能作为草原红牛选育的理论基础。

张保云[6]2010年在《荷斯坦公犊牛生产小牛肉效果及牦牛CAST基因多态性分析》文中认为小牛肉为营养价值高的高档牛肉,奶牛公犊牛是生产小牛肉的重要资源。本研究旨在探讨不同饲喂方式下公犊牛生产小牛肉的效果,以便充分、合理利用奶公犊牛。试验选择荷斯坦公犊牛15头,分全乳饲喂组(Ⅰ组)、牛奶+定量采食犊牛料组(Ⅱ组)和牛奶+自由采食犊牛料组(Ⅲ组)。3个月肥育期后,屠宰试验犊牛,分析荷斯坦公犊牛生产小牛肉的效果及不同饲喂方式对奶公犊牛生长、屠宰性能及肉品质的影响。奶公犊牛经3个月肥育后体重、日增重、胴体重和屠宰率分别为71.6kg、532g、38.42kg、56.19%,其中Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组的体重分别为64.55kg、69.15kg、81.10kg,平均日增重分别为380g、400g、560g,胴体重分别为34.10kg、36.49kg、44.56kg,屠宰率分别为55.91%、55.89%、56.77%。Ⅲ组犊牛体重、体高、体斜长均高于Ⅰ组(p<0.05),与Ⅱ组无差异(p>0.05);全期平均日增重、胴体重及肉骨比Ⅲ组也高于Ⅰ、Ⅱ组(p<0.05)。奶公犊牛生产的小牛肉品质在组间无差异,叁组小牛肉肉质细嫩、柔软多汁、肉色呈浅红色,均属于优质高档牛肉,肉品质在组间无差异。“牛奶+自由采食犊牛料”的肥育方式可提高犊牛的生长速度和部分屠宰性能,是奶牛公犊牛较好的肥育方式。牦牛是高寒牧区主要畜种,也是生产高原特色畜产品的重要资源,但牦牛肉因肌纤维较粗导致嫩度较差;钙蛋白酶抑制蛋白(CAST)基因变异影响动物宰后肌肉嫩化程度和速度,为牛肉嫩度候选基因。本研究以甘南牦牛、天祝白牦牛和青海牦牛为研究对象,采用PCR-SSCP方法分析了CAST(钙蛋白酶抑制蛋白)基因第6外显子及部分内含子序列的多态性,旨在获取相应的遗传学信息,明确牦牛CAST基因的遗传特性,为牦牛重要性状的分子标记提供依据。结果表明,在第6外显子8bp处发生G→C的单碱基突变,形成等位基因A和B,检测到AA和AB两种基因型;该SNP导致蛋白质相应位置的丝氨酸(Ser)到苏氨酸(Thr)错义突变;3类群牦牛CAST基因第6外显子表现为低度多态(PIC<0.25), Hardy-Weinberg平衡检验显示其处于非平衡状态(p<0.05)。

参考文献:

[1]. 牦牛钙激活中性蛋白酶大亚基基因cDNA的克隆与测序分析[D]. 蔡欣. 甘肃农业大学. 2003

[2]. 应用nested和touch down PCR技术分离牦牛CAPN1大亚基基因EST[J]. 蔡欣, 吴建平, 徐明旭, 张利平, 汪虹英. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2005

[3]. 牦牛钙激活蛋白酶(CAPN1)基因多态性与肉质性状的相关性研究[D]. 吴孝杰. 甘肃农业大学. 2010

[4]. 甘肃肉牛M-calpain、CAST和H-FABP基因多态性及其与肉质性状的相关性分析[D]. 陈春华. 甘肃农业大学. 2013

[5]. 中国草原红牛CAPN1基因遗传多态性与肉质性状的相关研究[D]. 姜昊. 吉林大学. 2008

[6]. 荷斯坦公犊牛生产小牛肉效果及牦牛CAST基因多态性分析[D]. 张保云. 甘肃农业大学. 2010

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