高海拔和低海拔部分家畜促红细胞生成素（EPO）基因遗传多态性研究

促红细胞生成素（EPO）是一种调节红细胞生成的激素，其基因的多态性可能对解释高原动物适应性有着重要的作用。本研究选择青藏高原低氧环境中的藏猪、牦牛和乔科、欧拉、甘加三个藏羊群体及较低海拔的大白猪、长白猪、杜洛克猪、早胜牛和蒙古羊、滩羊、小尾寒羊为研究对象，对其促红细胞生成素（EPO）基因进行SNPs分析。结果如下：本实验将不同猪种的EPO基因全序测通，并测得了牦牛、黄牛和绵羊的EPO第3、4、5外显子和第3、4内含子序列。1、根据NCBI中提交的挪威野猪EPO基因序列（AJ249746）设计引物，对合作猪和大白猪、长白猪、杜洛克猪的EPO基因检测结果表明：5个猪种群共发现共发现8个单倍型，27个变异位点。对各个单倍型比较分析发现，所研究的四个猪品种共计10头无一与NCB（IAJ249746）中提交的野猪EPO单倍型即Hap1一致。单倍型Hap4，5，6，7，8为合作猪中出现的单倍型，Hap2，3为低海拔猪种所有，其中Hap2仅在杜洛克猪中发现，而大白猪、长白猪皆为单倍型Hap3。比较各个变异位点，藏猪与长白猪、大白猪和杜洛克猪相比有两个种间特征突变位点，分别为51bp处碱基G的缺失，该位点位于EPO基因5’端上游的旁侧序列－37bp处，397bp处碱基A→G的突变，该位点位于EPO第一内含子。值得注意的是合作猪P27在1236bp至1249bp这一段出现了长达14bp的碱基缺失。猪EPO基因共编码194个氨基酸，所有猪种EPO基因的mRNA序列仅有6个突变位点，而编码区序列仅发现有2个突变位点，即mRNA的343bp处的A→T的突变，479bp处的T→C突变，其中A→T的突变为有义突变，引起了酪氨酸（tyr，Y）→苯丙氨酸（phe，F）的突变。2、根据NCBI中提交的三江黄牛EPO基因序列（EF374049）设计引物，对甘南牦牛和平凉早胜牛EPO基因部分片段检测结果表明：共发现8个单倍型，31个变异位点。对各个单倍型比较分析发现，在所研究的甘南牦牛与早胜牛中与NCBI中提交的三江黄牛的EPO基因序列一致的只有一个，即单倍型同为Hap1的早胜牛cBN31。总结得出：单倍型Hap1，5，6，7，8为早胜牛中出现的单倍型，Hap2，3，4为牦牛所有。对分析对各变异位点分析发现：早胜牛群体内EPO基因部分片段的核苷酸序列变异位点有6个，分别为：21bp处C→T，619bp处T碱基缺失，690bp处G→A，877bp处C→T，1156bp处T→C，1230bp处A→G。甘南牦牛群体内分析发现3个变异位点，分别为：177bp处A→G，338bp处T→A，842bp处C→T。而对比甘南牦牛与早胜牛核苷酸序列共发现种间特征突变位点22个，分别为264bp处A→G，265bpT→A，295bp处T→C，581bp处G→T1084bp处C→T，以及早胜牛在564bp至580bp共17个碱基的缺失。甘南牦牛338处发生T→A，导致亮氨酸（L）→谷氨酸（Q）的变化，与其他学者研究一致。研究新发现早胜牛在690bp处发生G→A，引起丙氨酸（A）→苏氨酸（T）的变换。3、根据NCBI中提交的三江黄牛EPO基因序列（EF374049）设计引物，对欧拉、甘伽、乔科三种藏羊和特克赛尔羊、小尾寒羊、滩羊、蒙古羊EPO基因部分片段检测表明：5个绵羊品种共存在6个单倍型，4个变异位点。其中位于序列1206处C→G的突变在5个绵羊品种中都有发现，1076bp处C→A突变仅在藏羊群体的甘加羊和乔科羊中发现，268bp处G→A突变仅在海拔较低的小尾寒羊中发现，而1161处C→T突变为乔科羊和中等海拔高度的蒙古羊中所见。单倍型分析共发现6个单倍型，总结得出：Hap1为5个绵羊品种所共有，Hap2为除小尾寒羊外其他绵羊共有， Hap3为高海拔绵羊甘加羊和乔科羊所有， Hap4为中等海拔的蒙古羊与高海拔乔科羊所有，Hap5为低海拔绵羊小尾寒羊所有，Hap6为中等海拔的蒙古羊所有。突变均发生在内含子，没有引起氨基酸突变。