山羊優(yōu)異繁殖性能分子遺傳基礎研究

山羊優(yōu)異繁殖性能的分子遺傳根底研究1整理課件山羊高繁殖力〔多羔〕、常年發(fā)情和性早熟是養(yǎng)羊業(yè)規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)開展的保證。一般而言，山羊是單羔和季節(jié)性繁殖家畜，這正是全球范圍內(nèi)山羊生產(chǎn)效率低下的兩個主要限制因素。2整理課件我國現(xiàn)有山羊1.5億多只，居世界第一位，但出欄率低于世界平均水平，更是遠遠低于畜牧業(yè)興旺國家水平。要改變我國山羊周轉(zhuǎn)慢、效率低、效益差的局面，最有力的手段就是提高繁殖力。單羔、季節(jié)性發(fā)情和性晚熟在現(xiàn)代畜牧業(yè)中是不可取的，因為它們限制了生產(chǎn)效率。3整理課件目前山羊多羔、常年發(fā)情和性早熟的分子遺傳根底研究在國內(nèi)外還鮮見文獻報道。我國的一些地方山羊品種〔如濟寧青山羊、貴州白山羊〕具有多羔、常年發(fā)情和性早熟的優(yōu)異特性，這為研究山羊多羔、常年發(fā)情和性早熟的分子遺傳根底提供了珍貴素材。4整理課件一、我國地方山羊品種及其優(yōu)異繁殖性能

1?中國畜禽遺傳資源狀況?編委會.?中國畜禽遺傳資源狀況?.中國農(nóng)業(yè)出版社,北京,2004.2?中國羊品種志?編寫組.?中國羊品種志?.上?？茖W技術出版社,上海,1989.3韓迪,姜懷志,李向軍,董建.遼寧絨山羊繁殖性狀遺傳參數(shù)的研究.現(xiàn)代畜牧獸醫(yī),2021,(6):31-33.4趙本領,包玉亭,霍福新,王群.黃淮山羊品種資源調(diào)查報告.中國畜禽種業(yè),2021,4(1):64-66.43-15整理課件5朱兆周.陜南白山羊選育及應用.畜牧獸醫(yī)雜志,2006,25(2):35-36.6楊利國,張作仁,陳世林,聞群英,熊金洲.鄂西北馬頭山羊繁殖性能分析.中國草食動物,2004,24(4):35-38.7張年,陳明新,索效軍,李曉鋒,劉洋,蔡化,田宏,張鶴山.宜昌白山羊種質(zhì)特性及其利用.湖北農(nóng)業(yè)科學,2021,(11):2789-2791.8張顯成,徐成欽.成都麻羊的歷史淵源與性狀特點.四川畜牧獸醫(yī),2005,32(10):46.9譚麗,柳林,趙兵,白云春.建昌黑山羊繁殖性能調(diào)查報告.草業(yè)與畜牧,2021,(7):43-44.10屈治權,譚光義.提高板角山羊繁殖性能研究.畜禽業(yè),2007,(10):71-73.43-26整理課件11宋章會.貴州山羊生產(chǎn)現(xiàn)狀調(diào)查與開展對策.貴州畜牧獸醫(yī),2007,31(5):12-13.12董曉寧,李文楊,張曉佩.戴云山羊調(diào)查研究.中國草食動物,2021,(1):66-67.43-37整理課件13譚旭信,王金遂.伏牛白山羊資源調(diào)查與應用.2021年全國養(yǎng)羊生產(chǎn)與學術研討會,陜西靖邊,288-290.14李虎良.湘東黑山羊選育試驗.湖南畜牧獸醫(yī),2001,(2):6-7.15梁云斌,許典新.都安山羊品種調(diào)查報告.江西畜牧獸醫(yī)雜志,2021,(3):23-24.16鄭銘,寧守容,劉謙.雅安奶山羊.中國草食動物,2000,2(5):49-50.17羅延,趙曉梅.古藺馬羊品種資源調(diào)查報告.四川畜牧獸醫(yī),2007,37(7):42-44.18宋代軍,劉伯云.川東白山羊小型個體繁殖性能研究.中國養(yǎng)羊,1998,18(1):24-25.19李彥屏,張春利,李文章,左家學,羅兆生,楊仕高.鳳慶無角黑山羊種質(zhì)資源調(diào)查報告.臨滄科技,2005,(1):18-20.43-48整理課件20虧開興,金顯棟,楊世平,黃必志,文際坤,袁希平.龍陵黃山羊的種質(zhì)特性.畜禽業(yè),2007,(1):31-32.21嚴達偉,連林生,陳韜,楊正林.馬關無角山羊種質(zhì)特性研究.動物科學與動物醫(yī)學,2003,20(12):54-56.22楊培昌,施運科,李朝蒼,陳德良,起樹德,房映明.楚雄州云嶺山羊遺傳資源調(diào)查.云南畜牧獸醫(yī),2021,(增刊):98-102.23://zynews/zhaoyanglongye/ShowArticle.asp?ArticleID=1908024張玲勤.淺析柴達木山羊種質(zhì)資源現(xiàn)狀及保護措施.中國畜牧雜志,2021,(10):11-12.43-59整理課件多羔〔prolificacy〕山羊品種：濟寧青山羊(2.94只/胎)、貴州白山羊(2.74只/胎)、陜南白山羊(2.59只/胎)、黃淮山羊(2.39只/胎)、魯北白山羊(2.32只/胎)、戴云山羊(2.31只/胎)、長江三角洲白山羊(2.29只/胎)、古藺馬羊(2.14只/胎)、馬頭山羊(2.14只/胎)、成都麻羊(2.06只/胎)、川東白山羊(2.02只/胎)10整理課件性早熟〔sexualprecocity〕山羊品種：濟寧青山羊、貴州白山羊、黃淮山羊、陜南白山羊、馬頭山羊、宜昌白山羊、建昌黑山羊、福清山羊、隆林山羊、雷州山羊、長江三角洲白山羊、戴云山羊、伏牛白山羊、古藺馬羊、川東白山羊、鳳慶無角黑山羊、龍陵山羊、馬關無角山羊11整理課件常年發(fā)情(year-roundestrus)山羊品種：

濟寧青山羊、貴州白山羊、黃淮山羊、陜南白山羊、宜昌白山羊、成都麻羊、福清山羊、隆林山羊、雷州山羊、戴云山羊、贛西山羊、廣豐山羊、魯北白山羊、伏牛白山羊、湘東黑山羊、都安山羊、古藺馬羊、鳳慶無角黑山羊、龍陵山羊12整理課件據(jù)?中國羊品種志?記載，在我國地方山羊品種中，濟寧青山羊常年發(fā)情，性早熟，2～3月齡達初情期，平均產(chǎn)活羔數(shù)為2.94只；貴州白山羊常年發(fā)情，性早熟，母羊3～4月齡達初情期，平均產(chǎn)活羔數(shù)為2.74只。波爾山羊性晚熟，在南非的波爾母羊8月份〔latewinter〕于191.1日齡達初情期，1月份〔夏至〕于157.2日齡達初情期〔Greyling，2000〕；13整理課件波爾母羊6月齡達初情期〔陶小平等，2001〕，平均產(chǎn)活羔數(shù)為2.28只〔陶小平等，2001〕、1.87只〔劉桂瓊等，2002〕、1.97只〔張紅平等，2002〕和2.10只〔Malan，2000〕。安哥拉山羊性晚熟，6～8月齡達初情期〔張文亮等，1992；權富生和張永平，1993〕，平均產(chǎn)活羔數(shù)為1.39只〔王世斌等，1995〕和1.31只〔Roberts和Reeves，1988〕。14整理課件二、多羔家畜的產(chǎn)仔〔羔〕數(shù)是經(jīng)濟價值十分巨大的數(shù)量性狀。世界著名動物遺傳育種學家英國羅斯林研究所ChrisS.Haley曾估計，如果每頭母豬的產(chǎn)活仔數(shù)每胎提高1頭，那么英國養(yǎng)豬業(yè)每年可獲得7億英鎊的額外利潤，整個歐洲聯(lián)盟養(yǎng)豬業(yè)每年可獲得20億英鎊的額外利潤。15整理課件羊產(chǎn)羔數(shù)是經(jīng)濟上最重要的繁殖性狀〔Gabina，1989〕，又是一個低遺傳力的限性性狀，難以用常規(guī)育種方法進行快速改進，但非常適合用標記輔助選擇等分子育種技術來改進。實現(xiàn)標記輔助選擇的先決條件是找到與數(shù)量性狀基因座相連鎖的分子遺傳標記。要找到能用于該性狀標記輔助選擇的分子標記，那么需要解析山羊高繁殖力的分子遺傳根底和形成原因。16整理課件從下丘腦—垂體—性腺構成的生殖軸角度說明山羊多羔的分子遺傳機理，將解決常規(guī)選擇山羊繁殖力遺傳進展緩慢的難題，可為山羊多羔性狀的標記輔助選擇提供科學依據(jù)，為培育超高繁殖力山羊新品種奠定堅實的物質(zhì)根底，這對全國養(yǎng)羊業(yè)的可持續(xù)開展將具有十分重要的科學意義和巨大的潛在經(jīng)濟效益。17整理課件多羔主要相關基因：下丘腦：促性腺激素釋放激素〔gonadotropin-releasinghormone，GnRH〕基因垂體：促性腺激素釋放激素受體〔gonadotropin-releasinghormonereceptor，GnRHR〕基因、促黃體素〔luteinizinghormone，LH〕基因、促卵泡素〔follicle-stimulatinghormone，F(xiàn)SH〕基因、催乳素基因18整理課件卵巢：骨形態(tài)發(fā)生蛋白受體IB〔bonemorphogeneticproteinreceptorIB，BMPR-IB〕基因、骨形態(tài)發(fā)生蛋白15〔bonemorphogeneticprotein15，BMP15〕基因、促黃體素受體〔luteinizinghormonereceptor，LHR〕基因、促卵泡素受體〔follicle-stimulatinghormonereceptor，F(xiàn)SHR〕基因、生長分化因子9基因、催乳素受體基因、α抑制素基因、βA抑制素基因和βB抑制素基因19整理課件BMPR-IB基因影響綿羊高繁殖力的FecB突變在山羊品種中的分布見下表：Polley等〔2021〕研究發(fā)現(xiàn)印度BlackBengal山羊中FecB突變++、B+和BB型個體的產(chǎn)羔數(shù)分別為2.7、3.04和3.11只，說明FecB基因可能是影響該山羊高繁殖力的主效基因。20整理課件

BMP15基因影響綿羊高繁殖力的6個突變在山羊品種中的分布見下表：21整理課件GDF9基因影響綿羊高繁殖力的3個突變在山羊品種中的分布見下表：22整理課件三、性早熟人和哺乳動物正常的初情期是下丘腦—垂體—性腺軸(hypothalamic-pituitary-gonadalaxis,HPGA)準確發(fā)動以及下丘腦—垂體—腎上腺軸(hypothalamic-pituitary-adrenalaxis，HPAA)正常發(fā)揮功能共同作用的結(jié)果。在初情期，一系列復雜的身體發(fā)育和神經(jīng)內(nèi)分泌事件導致了促性腺激素釋放激素〔GnRH〕的激活、促性腺激素分泌增強和性腺完全成熟，動物逐漸獲得生殖能力。23整理課件在人類，男孩在9歲以前，女孩在8歲以前出現(xiàn)性腺的發(fā)育并出現(xiàn)第二性征以及生育能力即稱為性早熟。動物初情期開始的時間不同，因此不能用統(tǒng)一的年齡界限來定義性早熟。人的性早熟大局部表現(xiàn)為病態(tài)，但對于動物而言，一些物種在長期進化過程中形成了性早熟的特性并能穩(wěn)定遺傳。假設能發(fā)現(xiàn)控制性早熟性狀的主效基因或與之緊密連鎖的分子標記，那么對人類性早熟疾病的診斷、治療以及加快高繁殖力動物育種進程具有重要意義。24整理課件根據(jù)杜敏聯(lián)對人類性早熟的分類方法，按HPGA功能是否提前發(fā)動分為促性腺激素釋放激素依賴型〔GnRH-dependent〕〔真性〕性早熟和非GnRH依賴型〔假性〕性早熟。前者又稱為中樞型性早熟〔centralprecociouspuberty，CPP〕或完全性早熟，后者又稱為外周型性早熟。25整理課件性早熟主要相關基因：〔1〕KiSS-1基因：研究人惡性黑色素瘤細胞不同轉(zhuǎn)移能力時發(fā)現(xiàn)的，并以當?shù)氐奶禺a(chǎn)kiss巧克力命名?！?〕G蛋白偶聯(lián)受體54〔GPR54〕基因〔3〕促黃體素受體〔LHR〕基因〔4〕促卵泡素受體〔FSHR〕基因〔5〕甲狀腺特異性轉(zhuǎn)錄因子1〔Thyroid-specifictranscriptionfactor-1，TTF-1〕基因26整理課件〔6〕CYP基因家族：細胞色素P450〔cytochromeP450，CYP〕是一組結(jié)構和功能相關的超家族基因編碼的同工酶。CYP基因，即細胞色素P450基因是一個超家族，編碼很多關鍵酶參與內(nèi)源性物質(zhì)如脂肪酸、膽固醇及類固醇激素和外源性物質(zhì)如進入體內(nèi)藥物的代謝。與動物青春期有關的CYP基因家族成員主要有：CYP21基因、CYP11B1基因、CYP3A4基因等。27整理課件〔7〕雌激素受體〔estrogenreceptor，ER〕基因〔8〕轉(zhuǎn)化生長因子α〔transforminggrowthfactorα，TGFα〕基因〔9〕胰島素樣生長因子-Ⅰ〔insulinlikegrowthfactor-Ⅰ，IGF-Ⅰ〕基因〔10〕G蛋白α亞基〔Gproteinα-subunit，Gsα〕基因，又稱GNAS1基因28整理課件〔11〕Ⅱ型3β羥化類固醇脫氫酶〔typeⅡ3beta-hydroxysteroiddehydrogenase，HSD3B2〕基因〔12〕性激素結(jié)合球蛋白〔sexhormone-bindingglobulin，SHBG〕基因〔13〕維生素D受體〔vitaminD或1，25-dihydroxyvitaminD3receptor，VDR〕基因29整理課件四、性晚熟人和哺乳動物性的發(fā)育和成熟源自于下丘腦GnRH脈沖式釋放。GnRH釋放受到抑制或破壞，就會導致性腺機能減退，人在發(fā)育前和發(fā)育期就會出現(xiàn)發(fā)育緩慢和性發(fā)育不良，表現(xiàn)為無精子癥或閉經(jīng)；動物那么表現(xiàn)為初情期延遲、生殖能力下降等表型。編碼促性腺激素及其受體、某些轉(zhuǎn)錄因子的基因突變可能引起哺乳動物性晚熟。30整理課件性晚熟主要相關基因：〔1〕G蛋白偶聯(lián)受體54〔GPR54〕基因〔2〕促性腺激素釋放激素〔GnRH〕/促性腺激素釋放激素受體〔GnRHR〕基因〔3〕促卵泡素〔FSH〕/促卵泡素受體〔FSHR〕基因〔4〕促黃體素〔LH〕/促黃體素受體〔LHR〕基因31整理課件〔5〕DAX1〔dosage-sensitivesexreversal-adrenalhypoplasiacongenitacriticalregionontheXchromosomegene1，DAX1〕基因：是X染色體1區(qū)上決定劑量敏感的性別轉(zhuǎn)換綜合癥〔dosage-sensitivesex，DSS〕和先天性腎上腺發(fā)育不良癥〔adrenalhypoplasiacongenita，AHC〕的關鍵基因。32整理課件〔6〕Kallmann綜合癥1〔Kallmannsyndrome1，KAL1〕基因〔7〕成纖維細胞生長因子受體1〔fibroblastgrowthfactorreceptor1，F(xiàn)GFR1〕基因〔8〕垂體特異性轉(zhuǎn)錄因子祖先蛋白〔prophetofpit-1，PROP1〕基因〔9〕PROK2〔prokineticin-2〕/PROKR2〔prokineticinreceptor-2〕基因33整理課件五、常年發(fā)情

雖然季節(jié)性繁殖對野生動物(家畜由此分化而來)的生存具有重要的進化影響，但季節(jié)性繁殖的維持限制了生產(chǎn)效率，在現(xiàn)代畜牧業(yè)中是不可取的。因此，從遺傳上研究山羊常年發(fā)情的機理，通過人工調(diào)控而改變山羊發(fā)情的季節(jié)性，對提高山羊的繁殖性能具有重要的意義，應用前景十分廣闊。34整理課件常年發(fā)情/季節(jié)性發(fā)情主要相關基因：

〔1〕褪黑激素受體1A〔MTNR1A〕基因〔2〕褪黑激素受體1B〔MTNR1B〕基因〔3〕KiSS-1基因〔4〕GPR54基因35整理課件〔5〕鐘基因：包括Period1〔Per1〕、Period2〔Per2〕、Period3〔Per3〕、cryptochrome1〔Cry1〕、cryptochrome2〔Cry2〕、CircadianLocomoto〔clock〕、BrainMuscle〔bmal1〕、caseinkinase1ε〔CK1ε〕、RevErbalpha〔Rev-erbα〕共9個36整理課件〔6〕芳基烷基胺-N-乙酰轉(zhuǎn)移酶〔arylalkylamine-N-acetyltransferase，AA-NAT〕基因〔7〕羥基吲哚-O-甲基轉(zhuǎn)移酶〔hydroxyindole-O-methyltransferase,HIOMT〕基因〔8〕促甲狀腺激素β〔β-subunitofthyroid-stimulatinghormone，TSH-β〕基因〔9〕促甲狀腺激素受體(TSHR)基因37整理課件〔10〕二型脫碘酶〔DIO2，type2deiodinase〕基因〔11〕三型脫碘酶〔DIO3，type3deiodinase〕基因〔12〕RFamide-relatedpeptide〔RFRP〕基因38整理課件

濟寧青山羊是我國地方山羊中繁殖力最高的品種，平均產(chǎn)活羔數(shù)2.94只/胎。以產(chǎn)單羔的遼寧絨山羊、安哥拉山羊等為對照，以產(chǎn)多羔的濟寧青山羊為對象，利用抑制消減雜交、候選基因、生物信息學等技術篩選分析了GnRH、GnRHR、KiSS-1、GPR54、LH、FSH、PRL、BMPRIB、BMP15、LHR、FSHR、GDF9、PRLR、MTNR1A、ESR、BMP2、BMP4、BMP6、POU1F1、PGR、CYP21、NPY、IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ、神經(jīng)肽Y-Y1受體、INHA、INHBA、INHBB等基因與濟寧青山羊多羔的關系。六、山羊高繁殖力分子根底研究39整理課件〔1〕BMP15可能是影響濟寧青山羊高繁殖力的主效基因。BMP15基因外顯子2存在S32G突變，在高繁殖力品種〔濟寧青山羊〕中檢測到AA、AG和GG三種基因型，在中等繁殖力品種〔波爾山羊〕中檢測到AG和GG型，在低繁殖力品種〔安哥拉山羊和內(nèi)蒙古絨山羊〕中僅檢測到AA型；濟寧青山羊AA、AG和GG基因型頻率分別為0.008、0.059和0.933；GG型濟寧青山羊產(chǎn)羔數(shù)比AG或AA型的多0.71只〔P<0.05〕或1.57只〔P<0.05〕，AG型比AA型的多0.86只〔P<0.05〕〔AnimalBiotechnology，2007，第一作者和通訊作者；畜牧獸醫(yī)學報，2021，通訊作者〕。40整理課件S32G突變存在于3個培育品種〔南江黃羊、文登奶山羊和關中奶山羊〕、8個地方品種〔濟寧青山羊、陜南白山羊、古藺馬羊、成都麻羊、馬頭山羊、板角山羊、金堂黑山羊和川東白山羊〕中，但在3個引入品種〔安哥拉山羊、薩能奶山羊和波爾山羊〕中均沒有檢測到該突變。S32G突變存在于我國地方山羊品種及其雜交后代中，提示該突變可能來源于我國地方山羊品種。41整理課件〔2〕初步說明GPR54基因B和D等位基因與濟寧青山羊多羔顯著相關〔AnimalBiotechnology，2021，通訊作者〕；GPR54基因外顯子5的C4152T突變與濟寧青山羊多羔有關〔MolecularBiologyReports，2021，通訊作者〕。〔3〕在山羊KiSS-1基因中發(fā)現(xiàn)了6個突變位點(G296C、G454T、T505A、18bp缺失(-)/插入(+)突變(1960-1977)、G3433A、C3688A)，其中G296C和1960-1977缺失/插入突變與濟寧青山羊多羔相關〔MolecularBiologyReports，2021，通訊作者〕。42整理課件〔4〕在山羊GDF9基因中發(fā)現(xiàn)了4個突變位點〔內(nèi)含子1的G3288A，外顯子2的G423A、A959C和G1189A〕，其中959位點的C等位基因可能與濟寧青山羊多羔相關〔MolecularBiologyReports，2021，通訊作者〕。〔5〕初步說明BMPRIB基因座對濟寧青山羊高繁殖力沒有顯著影響〔MolecularBiologyReports，2021，第一作者和通訊作者〕。43整理課件〔6〕在山羊POU1F1基因中發(fā)現(xiàn)6個突變位點〔外顯子3的C256T、內(nèi)含子3的C53T和T123G、外顯子6的G682T、T723G和C837T〕，其中256和682位點的T等位基因可能與濟寧青山羊多羔相關〔MolecularBiologyReports，2021，通訊作者〕?！?〕初步說明BMP4基因3’端微衛(wèi)星的C等位基因是提高山羊產(chǎn)羔數(shù)的一個潛在有效的標記〔MolecularBiologyReports，2021，第一作者和通訊作者〕。〔8〕發(fā)現(xiàn)ATP合成酶F0亞單位6、環(huán)氧化酶2、刺激性鳥嘌呤核苷酸結(jié)合蛋白α亞基復合座位、核酸外切酶1、催乳素基因可能與濟寧青山羊多羔有關。44整理課件

金堂黑山羊高繁殖力可能由FSHR異源二聚體引起研究發(fā)現(xiàn)高繁殖力金堂黑山羊促性腺激素水平并不比波爾山羊高，但在其生殖器官內(nèi)有兩個FSHR變體〔FSHRA和FSHRB〕同時表達，它們由同一原始轉(zhuǎn)錄本經(jīng)可變剪接形成。金堂黑山羊下丘腦、垂體和卵巢中FSHRBmRNA的表達量分別是FSHRA的45.89、3.80和13.81倍。FSHRA能與FSHRB相互作用形成異源二聚體，由此導致FSH信號增強。該信號增強能提高卵母細胞的體外成熟率。這暗示兩個FSHR變體形成的異源二聚體可能是引起金堂黑山羊高繁殖力的原因。45整理課件已有的研究發(fā)現(xiàn)動物高繁殖力形成原因主要有兩大類，第一類是由于動物的促性腺激素水平高，如太湖豬。焦淑賢等〔1992a,b〕和Prunier等〔1993〕均發(fā)現(xiàn)太湖豬的初生母豬血液中促卵泡素〔FSH〕和促黃體素〔LH〕的水平高于其他豬種，首次發(fā)情周期內(nèi)血液中FSH濃度顯著高于其他豬種。46整理課件第二類是動物的促性腺激素敏感度高，這可分兩種類型：第一種代表為Booroola綿羊，主要是由于FecB基因的表達抑制了促卵泡素受體〔FSHR〕的表達，外源的G蛋白活化劑極大地增強了FSH信號強度，促進了排卵，從而提高了產(chǎn)羔數(shù)；第二種代表動物為金堂黑山羊，它的繁殖器官中有兩條FSHR同時表達，通過形成異源二聚體顯著增加了FSH信號強度，促進了排卵，從而形成了高繁殖力。基于以上研究，我們可以發(fā)現(xiàn)動物高繁殖力的主要控制因素在于FSH信號通路，F(xiàn)SH信號通路越高效，其產(chǎn)羔〔仔〕數(shù)就越高，反之亦然。47整理課件七、山羊常年發(fā)情分子根底研究〔A〕以常年發(fā)情山羊〔濟寧青山羊等〕為對象，季節(jié)性發(fā)情山羊〔安哥拉山羊、內(nèi)蒙古絨山羊等〕為對照，以MTNR1A、MTNR1B、KiSS-1、GPR54、芳基烷基胺-N-乙酰轉(zhuǎn)移酶、羥基吲哚-O-甲基轉(zhuǎn)移酶、促甲狀腺激素β亞基、促甲狀腺激素受體、二型脫碘酶、三型脫碘酶等為候選基因研究了山羊常年發(fā)情的分子根底。48整理課件〔B〕采用兩種限制性內(nèi)切酶MnlⅠ和RsaⅠ對常年發(fā)情的山羊品種(濟寧青山羊、波爾山羊)和季節(jié)性發(fā)情的山羊品種〔遼寧絨山羊、內(nèi)蒙古絨山羊、文登奶山羊、北京本地山羊〕共260只母山羊的褪黑激素受體1A〔melatoninreceptor1A，MTNR1A〕基因第二外顯子的824bp擴增產(chǎn)物進行PCR-RFLP多態(tài)性檢測，同時分析MTNR1A基因與山羊繁殖季節(jié)性之間的關聯(lián)。49整理課件結(jié)果說明：〔1〕對于MnlⅠ所有酶切位點，6個山羊品種均不存在多態(tài)性，只呈現(xiàn)出MM〔236bp/236bp〕基因型，說明用MnlⅠ內(nèi)切酶對MTNR1A基因外顯子2酶切所產(chǎn)生的基因型與山羊繁殖季節(jié)性的表達之間沒有關系。〔2〕對于多態(tài)的RsaⅠ酶切位點，在濟寧青山羊中只檢測到RR〔267bp/267bp〕基因型，在其他品種中都檢測到兩種基因型〔RR和Rr〕，在所有品種中都沒有檢測到rr〔320bp/320bp〕基因型；50整理課件常年發(fā)情的山羊品種RR基因型頻率明顯高于季節(jié)性發(fā)情的山羊品種；常年發(fā)情的2個山羊品種與季節(jié)性發(fā)情的4個山羊品種之間基因型分布差異都顯著〔P<0.05〕。研究結(jié)果初步顯示：RR基因型與山羊常年發(fā)情相關聯(lián)，Rr基因型與山羊季節(jié)性發(fā)情相關聯(lián)。51整理課件MTNR1A基因外顯子2存在與濟寧青山羊常年發(fā)情相關的突變〔G52A〕〔AnimalReproductionScience，2007，第一作者和通訊作者〕。ChuMX,HeYQ,ChengDX,YeSC,FangL,WangJY.Associationbetweenexpressionofreproductiveseasonalityandallelesofmelatoninreceptor1Aingoats.AnimalReproductionScience,2007,101(3-4):276～284.52整理課件八、山羊性早熟分子根底研究我國多數(shù)山羊品種初情期晚，導致后備母羊的飼養(yǎng)本錢大大增加。如果能縮短初情期年齡，將能在很大程度上減少后備母羊生產(chǎn)本錢，有利于提高山羊生產(chǎn)效率。開展山羊初情期啟動相關功能基因研究有助于揭示山羊初情期啟動的分子根底及調(diào)控機制，可為通過標記輔助選擇等手段培育性早熟山羊品種提供理論依據(jù)和基因來源，并可為研究季節(jié)性繁殖和產(chǎn)后發(fā)情的機理、人的性早熟機制提供參考。53整理課件以性晚熟的遼寧絨山羊、內(nèi)蒙古絨山羊等為對照，以性早熟的濟寧青山羊為對象，利用抑制消減雜交、生物信息學分析與差異表達驗證等技術篩選驗證了濟寧青山羊下丘腦-垂體-卵巢軸上性早熟相關基因〔KiSS-1、GPR54、Lin28B、CYP21、UBA52、谷氨酸脫氫酶基因〕。54整理課件〔1〕能量產(chǎn)生與存儲在濟寧青山羊性早熟性狀形成中起關鍵作用，GNAS、補體3、3β-羥基類固醇脫氫酶/異構酶、谷氨酸受體離子型ampa3、基質(zhì)金屬蛋白酶2基因可能與濟寧青山羊性早熟有關?！?〕在KiSS-1基因中發(fā)現(xiàn)的6個突變位點均與濟寧青山羊性早熟性狀無明顯相關〔MolecularBiologyReports，2021，通訊作者〕。55整理課件〔3〕GPR54基因的B等位基因與濟寧青山羊性早熟顯著相關〔AnimalBiotechnology，2021，通訊作者〕；在GPR54基因外顯子5中發(fā)現(xiàn)的3個突變位點(G4014A、G4136A和C4152T)與濟寧青山羊性早熟有一定相關〔MolecularBiologyReports，2021，通訊作者〕?！?〕Lin28B基因存在山羊特異的可變剪接形式。56整理課件九、后續(xù)研究設想〔一〕關于BMP15基因：應當增加山羊品種數(shù)和擴大樣本數(shù)，進一步檢測BMP15基因A963G突變在群體中的分布；在濟寧青山羊發(fā)情周期和妊娠周期不同階段，利用定量或半定量以及免疫組化方法對BMP15基因A963G突變不同基因型個體的卵巢、子宮內(nèi)膜以及與生殖相關的器官中的mRNA和蛋白質(zhì)的表達情況進行分析，確定該突變所產(chǎn)生的效應；活體檢測攜帶BMP15基因A963G突變母羊的卵巢發(fā)育情況、排卵數(shù)、黃體數(shù)、產(chǎn)活羔數(shù)，同時檢測羔羊的基因型。57整理課件〔二〕關于MTNR1A基因：應當增加山羊品種數(shù)和擴大樣本數(shù)，進一步檢測MTNR1A基因突變在群體中的分布；證明MTNR1A基因RsaⅠ酶切基因型與山羊繁殖季節(jié)性之間的關聯(lián)是否是一種真正的遺傳連鎖。58整理課件〔三〕關于KiSS-1和GPR54基因：應當增加山羊品種數(shù)和擴大樣本數(shù)，進一步檢測KiSS-1和GPR54基因突變在群體中的分布。對GPR54基因的多態(tài)性檢測和基因分型發(fā)現(xiàn)了幾個潛在的有意義的突變，這些新突變的發(fā)現(xiàn)為GPR54基因是控制青春期發(fā)育和繁殖性能的關鍵基因進一步提供了證據(jù)。由于缺少功能方面的數(shù)據(jù)，本研究的結(jié)論稍顯薄弱，進一步的試驗將驗證多態(tài)性引起相應的功能變化。59整理課件下一步研究將檢測GPR54基因B等位基因是否與性早熟具有遺傳連鎖關系。正常和異常青春期發(fā)育都取決于遺傳因素，越來越多的事實證明青春期異常的遺傳根底是受微效多基因控制，而非單一的基因控制。后續(xù)我們也將對控制山羊性成熟性狀新的候選基因進行研究。60整理課件〔四〕采集濟寧青山羊和太行山羊相關組織樣，利用數(shù)字基因表達譜、轉(zhuǎn)錄組測序、RACE技術和生物信息學方法篩選山羊多羔、常年發(fā)情和性早熟的差異表達基因，綜合運用功能基因組學、比較基因組學、生物信息學、蛋白質(zhì)組學、基因芯片、RNA干擾等研究思路和方法解析控制山羊多羔、常年發(fā)情和性早熟的關鍵基因；分析假設干個候選基因在繁殖性能不同的多個山羊品種中的多態(tài)性，分析這些基因突變與山羊多羔、常年發(fā)情和性早熟之間的關聯(lián)。61整理課件十、展望

應高度重視對我國地方山羊品種優(yōu)異繁殖特性開展分子生物學評價。應特別重視對我國地方山羊品種中多羔突變個體或群體的搜尋工作，以期利用和轉(zhuǎn)移能顯著增加排卵數(shù)和產(chǎn)羔數(shù)的多羔主效基因，這是提高山羊繁殖性能最直接和最根本的方法。

62整理課件開展山羊高繁殖力〔多羔〕、常年發(fā)情和性早熟的分子遺傳根底研究，可為從遺傳上人工調(diào)控山羊的多羔、發(fā)情季節(jié)性和性成熟提供科學依據(jù)，為通過基因敲除等手段提高山羊的多羔、改變山羊的發(fā)情季節(jié)性和性成熟時間奠定根底，可為我國地方山羊品種的開發(fā)利用和遺傳資源的保護提供技術支撐，從而必將有力推動和加速我國肉用山羊多羔新品系〔種〕的選育步伐，這對我國養(yǎng)羊業(yè)的可持續(xù)開展具有十分重要的科學意義和巨大的潛在經(jīng)濟效益。63整理課件多羔：下丘腦、垂體、卵巢、子宮性早熟：下丘腦、垂體、卵巢、腎上腺常年發(fā)情：下丘腦、松果體、垂體、甲狀腺64整理課件

選準一個畜種

針對一類性狀

開展持續(xù)研究

形成鮮明特色65整理課件[01]FengT,GengCX,LangXZ,ChuMX,CaoGL,DiR,FangL,ChenHQ,LiuXL,LiN.PolymorphismsofcaprineGDF9geneandtheirassociationwithlittersizeinJiningGreygoats.MolecularBiologyReports,2021,38(8):5189-5197.[02]FengT,ChuMX,CaoGL,TangQQ,DiR,FangL,LiN.PolymorphismsofcaprinePOU1F1geneandtheirassociationwithlittersizeinJiningGreygoats.MolecularBiologyReports,2021.DOI10.1007/s11033-011-1184-566整理課件[03]CaoGL,ChuMX,FangL,FengT,DiR,LiN.AnalysisonDNAsequenceofGPR54geneanditsassociationwithlittersizeingoats.MolecularBiologyReports,2021,38(6):3839-3848.[04]ChuMX,WuZH,FengT,CaoGL,FangL,DiR,HuangDW,LiXW,LiN.PolymorphismofGDF9geneanditsassociationwithlittersizeingoats.VeterinaryResearchCommunications,2021,35(6):329-336.[05]ChuMX,LuL,FengT,DiR,CaoGL,WangPQ,FangL,MaYH,LiK.Polymorphismofbonemorphogeneticprotein4geneanditsrelationshipwithlittersizeofJiningGreygoats.MolecularBiologyReports,2021,38(7):4315-4320.67整理課件[06]ChuMX,HeYQ,ChengDX,YeSC,FangL,WangJY.Associationbetweenexpressionofreproductiveseasonalityandallelesofmelatoninreceptor1Aingoats.AnimalReproductionScience,2007，101(3-4):276～284.[07]CaoGL,ChuMX,FangL,DiR,FengT,LiN.AnalysisonDNAsequenceofKiSS-1geneanditsassociationwithlittersizeingoats.MolecularBiologyReports,2021,37(8):3921～3929.[08]ChuMX,ZhaoXH,ZhangYJ,JinM,WangJY,DiR,CaoGL,FengT,FangL,MaYH,LiK.PolymorphismsofBMPR-IBgeneandtheirrelationshipwithlittersizeingoats.MolecularBiologyReports,2021,37(8):4033～4039.[09]ChuMX,JiaoCL,HeYQ,WangJY,LiuZH,ChenGH.AssociationbetweenPCR-SSCPofbonemorphogeneticprotein15geneandprolificacyinJiningGreygoats.AnimalBiotechnology,2007,18(4):263～274.68整理課件[10]FengT,ZhaoYZ,ChuMX,ZhangYJ,FangL,DiR,CaoGLandLiN.AssociationbetweensexualprecocityandallelesofKISS-1andGPR54genesingoats.AnimalBiotechnology,2021,20(3):172～176.[11]吳澤輝,儲明星,李學偉,方麗,葉素成,劉忠慧,陳國宏.山羊生長分化因子9基因外顯子2的PCR-SSCP分析.中國農(nóng)業(yè)科學,2006,39(4):802～808.[12]馮濤,趙有璋,儲明星,狄冉,張英杰,方麗.濟寧青山羊多羔性候選基因BMP15的研究