鸡FADS2基因3UTR区多态性检测及其与经济性状关联性分析

Δ6-脂肪酸脱氢酶基因（FADS2）是生成ω-3系和ω-6系多不饱和脂肪酸的限速酶，属于脂肪酸脱氢酶基因（FADS）家族成员。多不饱和脂肪酸决定细胞膜的流动性，能够促进动物生长发育，提高动物的产仔率和成活率，提高肉质风味，调节脂类代谢等。对于禽类，多不饱和脂肪酸含量是影响鸡肉风味的重要物质，通过克隆鸡的FADS2基因，我们发现禽类FADS2基因包含13个外显子，而人类为12个外显子，与哺乳动物的最大区别就是在其3’UTR区，在第12与13外显子中间插入一个内含子，而3’UTR区与mRNA的稳定性和mRNA的降解速率有很大的联系。有关鸡FADS2基因3’UTR区遗传变异的研究目前尚未见报道。因此，本研究在前期工作的基础上，首次对鸡FADS2基因3’UTR区的遗传变异进行了分析。首先选取固始鸡安卡鸡F2代资源群72只鸡的血样，构建混合DNA池，通过测序的方法，对鸡的FADS2基因3’UTR区变异位点进行筛选；同时通过生物信息学分析，发现FADS2基因3’UTR区存在一个微卫星变异。在此基础上，应用PCR-RFLP和PCR-SSCP技术，对849只鸡FADS2基因3’UTR区的5个SNP位点A240G、G322C、G840A、T1167C和T192C以及微卫星位点进行群体遗传学分析，并用SPSS16.0分析这6个变异位点对鸡经济性状的影响。主要研究结果如下：（1）应用固始鸡安卡鸡F2代资源群构建DNA池，通过测序，发现3’UTR区存在25个多态位点。通过在GeneBank上搜索最新的鸡的3’UTR序列，通过软件DNAMAN对所查询的片段进行比对分析，发现在所克隆的鸡的3’UTR之后存在一个微卫星重复。（2）以鸡的3’UTR测序结果为基础，应用PCR-RFLP技术首次检测5个SNP位点A240G、G322C、G840A、T1167C和T192C，测序结果表明5个SNP位点分别为A/G突变、G/C突变、G/A突变、T/C突变和T/C突变。5个位点都有2个等位基因，3种基因型。遗传变异分析发现，A240G位点G是优势等位基因（0.68），优势基因型为AG型（0.56），多态信息含量（PIC）、杂合度（He）、有效等位基因数（Ne）分别为0.34、0.44、1.77，属中度多态。G322C位点C是优势等位基因（0.68），优势基因型为GC型(0.56), PIC、He、Ne分别为0.34、0.43、1.76，属中度多态。T840A位点A为优势等位基因（0.68），优势基因型为AA型(0.46),PIC、He、Ne分别为0.34、0.44、1.77，属中度多态。T1167C位点C为优势等位基因（0.58），优势基因型为TC型（0.63），PIC、He、Ne分别为0.37、0.49、1.95，属中度多态。T192C位点C为优势等位基因（0.66），优势基因型为TC型(0.51)，PIC、He、Ne分别为0.35、0.49、1.81，属中度多态。（3）应用PCR-SSCP技术首次检测通过分析所得的微卫星，测序结果表明此微卫星有2个等位基因，2种基因型。遗传变异分析发现，微卫星变异位点A为（0.96），优势基因型为AA型（0.91），PIC、He、Ne分别为0.08、0.08、1.09，属低度多态。(4)把检测到的5个SNP位点以及微卫星与经济性状相关的数据进行关联分析。结果表明，G322C与经济性状表现差异不显著，A240G位点突变与肝脏重、γ-谷氨酰转肽酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、C14:0、C17:0和C22:3显著相关，T840A位点突变与肝脏重和腿肌剪切力显著相关，T1167位点突变与屠体重、心脏重、肝脏重和胸肌剪切力显著相关，T192C位点突变与心脏重、脾脏重、腿肌剪切力、胸肌剪切力、低密度脂蛋白和C20:1显著相关。微卫星位点与屠体性状中的心脏重和胸肌重显著相关，呈现出AA型>AB型的规律，表明AA型个体为优势基因型，此位点对鸡的肉质性状、血清生化指标及肌肉脂肪酸含量没有显著的效应。基于以上结果，可得出如下结论：(1)对鸡的3’UTR进行测序和生物信息学分析，发现了25个SNP位点和一个微卫星位点，说明鸡FADS2基因3’UTR区域遗传变异丰富，可能对基因表达以及转录后调控乃至表型产生较大的影响。(2)5个SNP位点中的A240G、T840A、T1167和T192C4个位点与鸡的若干经济性状显著相关，它们可以通过改变mRNA的稳定性和降解速率从而影响转录前和转录后调控，进而影响基因的表达以及相应的表型。这些多态位点可望作为分子标记用于育种中的辅助选择。