蒙古白馬褪色表型形成機(jī)理的分子遺傳學(xué)研究.pdf

1、馬毛色基因研究是毛色遺傳學(xué)領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容之一，被毛顏色不僅是品種和個體鑒別的重要依據(jù)，也可以作為診斷某些疾病的途徑，而且也是制定育種方案時必須考慮的重要性狀之一。馬毛色研究不僅具有實際應(yīng)用意義，更具有特殊的經(jīng)濟(jì)價值和文化價值。因此，馬毛色研究成為馬遺傳學(xué)研究領(lǐng)域的重要內(nèi)容，尤其是馬褪色被毛表型的研究已成為當(dāng)今國際馬毛色遺傳學(xué)研究領(lǐng)域的重要內(nèi)容，試圖揭示導(dǎo)致馬被毛褪色的真正機(jī)理。蒙古馬是世界上最古老的馬品種之一，不僅有騮、栗、黑等基礎(chǔ)

2、毛色，而且還有斑點、灰褐及褪色表型等稀有毛色。其毛色種類的多樣，是研究馬毛色遺傳的最佳模型。具有被毛顏色完全褪色表型的馬群非常少見，只是偶爾在有些馬種中出現(xiàn)，但在內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟西烏珠穆沁旗生存著較大數(shù)量的被毛褪色表型個體，被稱為蒙古白馬，將其又可分為兩種類型，即具有顯性白毛色特征的個體和灰毛色個體。隨著馬全基因組序列的公布，控制馬不同性狀和表型的基因逐漸被揭曉。據(jù)有關(guān)資料顯示，馬的褪色毛表型被幾個基因所控制，然而存在著較大的種間

3、差異?；蛟谛蛄猩系耐蛔兛蓪?dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)不同的性狀，但有時即便基因序列完全相同，也有著不同的表現(xiàn)型。隨著后基因組時代的到來，科學(xué)家們提出了許多新的理念和實驗方法，其中因表觀遺傳學(xué)中的甲基化修飾可以解釋基因序列相同而表型不同的生物學(xué)現(xiàn)象從而成為了當(dāng)今分子生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。
　　本研究將蒙古白馬做為研究對象，首先選擇 MC1R、ASIP、MATP、SB1和STX-17等五個毛色候選基因的限制性多態(tài)位點對選擇的個體進(jìn)行分型，對其毛色作

4、出分子生物學(xué)鑒定，確定是否試驗選擇個體的毛色表型與已公布的毛色基因多態(tài)位點研究結(jié)果一致；其次采用實時熒光定量 PCR方法以β-actin基因為管家基因測定蒙古白馬皮膚中MC1R、ASIP、KIT、STX-17、MATP和EDNRB六個毛色候選基因的表達(dá)量；同時采用高通量測序技術(shù)對MC1R、ASIP、KIT、STX-17、MATP及EDNRB六個基因的外顯子區(qū)及部分非編碼區(qū)進(jìn)行了多態(tài)性研究；采用蛋白免疫印跡技術(shù)對蒙古白馬KIT基因在皮膚中

5、的表達(dá)進(jìn)行了進(jìn)一步驗證；最后對KIT基因的啟動子區(qū)進(jìn)行了甲基化修飾差異分析研究；經(jīng)上述研究，為蒙古白馬褪色表型的形成機(jī)理提供了重要的理論依據(jù)及線索，得到的主要研究結(jié)果如下：
　　1、將作為該試驗研究對象的17匹蒙古馬（有色毛和褪色毛）進(jìn)行分子生物學(xué)毛色鑒定，其結(jié)果顯示：選擇的個體毛色表型與其毛色候選基因的限制性多態(tài)位點存在一定的相關(guān)性，可以通過檢測MC1R、ASIP、SB1、STX-17及MATP的基因型來初步判斷其毛色類型，并提

6、示不能只考慮單獨的某個基因型，而需要對幾個基因型進(jìn)行綜合分析并且參考毛色表型才能對其毛色做出最后的判定。
　　2、對17匹蒙古馬（有色毛和褪色毛）皮膚中相關(guān)毛色候選基因的表達(dá)進(jìn)行相對定量研究，其結(jié)果顯示：毛色候選基因MC1R、ASIP、KIT、STX-17、MATP及EDNRB基因均在騮色毛個體中的表達(dá)量高于褪色毛表型的個體，提示蒙古白馬褪色被毛及皮膚表型的出現(xiàn)與毛色候選基因在皮膚中的表達(dá)量存在一定的相關(guān)性，但并非是由于某個基因的

7、表達(dá)量的差異所致，是幾個基因共同作用的結(jié)果，但其相互間的作用機(jī)理還需進(jìn)一步研究。
　　3、對三種不同毛色表型的MC1R、ASTP、KIT、STX-17、MATP及EDNRB基因的外顯子區(qū)和部分非編碼區(qū)進(jìn)行擴(kuò)增后比較分析發(fā)現(xiàn)：在具有顯性白毛色表型的蒙古白馬中MATP基因的5’調(diào)控區(qū)存在一68bp的缺失和TG→GT堿基間的顛換，在第一外顯子33位點處發(fā)現(xiàn)一 CCC(P)→CAC(H)的錯義突變，并在第二外顯子中發(fā)現(xiàn)23位點處發(fā)現(xiàn)一G堿

8、基的缺失，在3’調(diào)控區(qū)還發(fā)現(xiàn)存在一A→T間的替換。但在其他毛色候選基因序列中未發(fā)現(xiàn)典型的多態(tài)位點。
　　4、對有色毛和褪色毛個體皮膚中KIT基因所表達(dá)的蛋白進(jìn)行定量分析發(fā)現(xiàn)：蒙古白馬褪色表型個體皮膚中KIT基因所表達(dá)的蛋白含量明顯低于有色毛個體，通過灰度分析發(fā)現(xiàn)灰毛色個體該蛋白的含量稍高于具有顯性白毛色表型的個體。
　　5、通過使用表觀遺傳學(xué)分析軟件對以上六個基因的5’調(diào)控區(qū)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在KIT基因存在一593bp大小的C