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38420字硕士毕业论文两只黑猪毛皮主要基因EDNRB突变的鉴定及MUC4基因的遗传进化。

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:38420字
论点:毛色,黑色素,细胞
论文概述:

本研究检测了 5个野猪和中国11个地方猪及西方3个商业猪种的307个个体在MUC4基因区域53个SNP标记的基因型。在这些猪种中对MUC4基因开展了核苷酸变异、单倍型分析和连锁不平衡程度等分析。

论文正文:

第一部分是对中国两个黑猪羊毛颜色主要基因的五个原因突变的鉴定和遗传效应分析

第一章文献综述
猪是继狗之后的第二种家养动物。在大约10,000年前的新石器时代早期,野猪被人类驯化,并成为人类圈养的食物储备。在长期的人工和自然选择过程中,形成了众多的品种和丰富的表型变异。每个品种都有自己独特的种质特征,羊毛颜色是猪的重要品种特征之一。值得一提的是,毛色是用于哺乳动物遗传分析的第一种表型性状(1),其研究可以追溯到20世纪初。斯普林曼在1906年首次提出西方猪的白发属于显性遗传[2]。从1945年到1954年,海泽先后发表了9篇关于猪毛色遗传的文章[3-11]。然而,由于当时研究条件的限制,猪毛色遗传的分子机制还没有发展起来。20世纪90年代以来,随着猪基因组学和分子生物学技术的不断发展,毛发颜色的分子遗传学研究取得了突破性进展。显性白发、显性黑发、棕褐色和斑驳色的调控基因相继被鉴定出来,极大地丰富了人们对哺乳动物色素沉积机制的认识,为猪品种纯度鉴定和亲缘关系分析提供了新的方法。

1猪毛颜色类型
主要有以下猪毛颜色类型(如图1-1-1所示):

1.1野生型
野生型发色是指野猪的发色类型,皮肤为灰色,皮毛为棕褐色或黑色。野猪的幼仔是黄褐色的带状皮毛,通常被称为“幼仔带”。随着年龄的增长,条纹逐渐消失,成为成年野猪的棕色或黑色皮毛类型。一些家猪品种也有这一特点,如藏猪、少量杜洛克猪和曼卡利萨猪等。一些猪的后代也有低频纵向条纹,如加勒比海的克里奥尔猪、红、黑、白猪的混血儿和合成猪。

1.2白色
外套完全是白色,但根据其肤色可以分为两种类型:一种是白色背景色和白色皮毛色,如大白猪(约克郡)、长白猪(长白猪)、切斯特白等猪种;另一种是皮肤的底色不是白色,但头发的颜色是白色,比如匈牙利和澳大利亚的古老猪品种曼卡利萨(Mangalitza)。

1.3所有黑色
所有皮肤和外套都是黑色的。我国有许多全黑猪,如淮猪、二花脸猪、闽猪、明光小耳猪、内江黑猪、汉江黑猪等。国外也有很多全黑猪,如英国的大黑猪、德国的贡沃尔猪、法国的加斯孔猪等。

1.4红色
全身呈红棕色或金黄色。典型的猪品种包括美国的杜洛克猪,美国的其他猪品种如明尼苏达第一猪

1.5棕色
毛皮颜色为棕色,有不同深浅的棕色。分布在云南富源、贵州赫章的大河猪和少数藏猪都属于这一类型,它们的皮毛颜色由浅到深变化,俗称“火猪”。

1.6白色带
这种皮毛颜色可以分为两种类型,一种是两头白尾的黑猪,例如中国金华两头黑猪,巴马香、沙子岭、桐城和白坚香。而另一个主要显示白色的脖子和黑色的身体末端。例如,中国的宁乡猪、美国的陆川猪和汉普郡猪都是这种皮毛颜色类型的猪。

2哺乳动物发色的生理学基础
发色与黑色素有关,黑色素的数量、大小、组成和分布决定发色的类型。一般来说,黑素细胞的数量和大小是恒定的,所以头发颜色主要取决于黑素细胞的组成和分布。黑色素有两种主要类型:一种是棕黑色素(红色/黄色),另一种是真黑色素棕色/黑色。两者的不同比例形成不同的发色
第二章案文........24-45
1导言........24
2材料和方法........24-30
2.1实验动物........24-28
2.2 ednrb基因的重测序........28
2.3 ednrb基因因果突变位点的鉴定........28-29
2.4 ednrb基因标签突变位点的检测........29-30
2.5生物信息学分析........30
3结果和讨论........30-44
3.1 ednrb基因组重测序和单核苷酸多态性搜索........30-38
3.2发现共享IBD地区的两只黑猪........38-40
3.3 ednrb基因候选因果单核苷酸多态性的鉴定........40-42
3.4中西方品种在EDNRB标记位点的遗传........42-44
4摘要........44-45
参考资料........45-52。发色有三个关键阶段:第一阶段是色素细胞的发育;第二阶段是黑色素形成。第三阶段是黑色素的迁移和沉积。这三个阶段决定了毛皮颜色的最终呈现类型。因此,了解黑色素细胞的来源、结构、分化、形成、转化和调控机制,有助于深入了解猪毛颜色遗传的生化机制。

2.1黑素细胞的起源
黑素细胞主要分布在皮肤和毛球的基底层,产生黑色素并将黑色素分泌到相邻的角蛋白细胞中。哺乳动物黑素细胞起源于神经嵴,在胚胎发育过程中通过间充质逐渐迁移至表皮。神经嵴干细胞具有多向分化的潜力。在生长因子的诱导下,它们可以在皮肤、内耳、虹膜和脉络膜中增殖并分化成黑素细胞。黑素细胞前体,即黑素细胞,在胚胎发育期间从神经管的背侧迁移,并通过不同的途径迁移到皮肤、内耳、眼睛虹膜和脉络膜的表皮毛囊中,以分化为成熟黑素细胞(图1-1-2)。在最终的发育过程中,成黑素细胞被分成两种类型的细胞,一种是在毛发的发根基部分化成成熟的黑素细胞,另一种是分化成在公认的扩展区域中处于休眠状态的黑素细胞。在电子显微镜下,黑素细胞的基本单位是单细胞腺。其精细结构类似分泌细胞,具有圆形细胞结构和不规则突起。鉴于此,黑素细胞也被称为树突细胞。在其圆形细胞中,含有许多细胞器,如线粒体、内质网和高尔基体,而处于不同发育阶段的黑色素颗粒小体分布在树突上,成熟黑色素由一些酶促反应形成,并通过树突[15(图1-1-3)在表皮细胞之间延伸。

[12]

结论

本研究检测了来自中国5只野猪、11只本地猪和西方3个商品猪品种的307个个体的MUC4基因区的53个单核苷酸多态性标记的基因型。对这些猪品种进行了MUC4基因的核苷酸变异、单体型分析和连锁不平衡分析。中国和西方猪品种在MUC4位点都含有相当多的核苷酸变异。西方猪品种的核苷酸变异程度与中国本地猪品种相当,而且由于瘦肉含量的人工选择,MUC4的遗传变异没有减少。单体型进化分析表明,中西猪品种MUC4的进化过程有很大差异。品种间遗传分化的树形图一般与这些品种的进化史和地理分布相一致。中国和西方品种的MUC4连锁不平衡模式相似,两者相距不到20 kb,这不同于以前关于西方商品猪品种高LD度(大于lOOkb)的报道,反映了猪基因组核苷酸变异的复杂性,表明需要高密度标记(例如1个SNP/10kb)来有效定位位于MUC4等区域的因果突变位点。田岛德辅和李的德辅统计数据在一些中国和西方猪品种中明显为阳性,表明平衡选择是可能的。然而,这种结果也可能是由于单核苷酸多态性筛查的偏见。

参考
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