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黑线仓鼠LRH1的SNP及表达差异与胎仔数的关联性研究论文
摘 要
近年来我国鼠害频发,对人类的生产和生活造成了极大的危害。黑线仓鼠
(Cricetulus barabensis )作为北方平原的主要农田害鼠,不仅分布范围广、繁殖
力强,对农业的危害程度大,而且传播疾病。因此,研究鼠类种群暴发机理、鼠
类种群动态特征以及高繁殖机制,对制定合理高效的农业害鼠综合治理措施就显
得尤为重要。
肝受体同系物-1 (liver receptor homolog-1,LRH-1)是一种在早期胚胎发育
和成年个体中均有重要生理功能的转录因子,对胚胎和性腺发育过程、排卵过程
都具有重要的调控作用。本研究以山东省沂南县和曲阜市黑线仓鼠为研究对象,
根据GenBank 数据库中大鼠(Rattus norvegicus )和小鼠(Mus musculus )的LRH- 1
基因设计引物,克隆出LRH- 1 基因启动子处475bp 的DNA 序列,1870bp (变
体 1)和1956bp (变体2 )的mRNA 序列,GenBank 登录号分别为:JQ038149 、
JN367458 和JN367459 。黑线仓鼠LRH-1 基因包含8 个外显子和7 个内含子,
启动子上含有保守的 GATA 因子结合位点、E-box 和典型的 TATA 盒。两种变
体相差86bp 的插入序列,分别编码541 和501 个氨基酸,其中亮氨酸(L )含
量最高,达到 10.9%与11.2%,色氨酸(W )含量最少,只有0.37%-0.4% ,二级
结构中含有大量的Alpha 螺旋和Turn 转角。变体2 的蛋白缺失一个锌指结构,
且受ER 调控是乳腺癌细胞中LRH-1 的重要形式。与其它19 个物种的LRH-1
mRNA 序列进行比对,发现核苷酸水平(65.2%-88.6% )和氨基酸水平
(63.7%-90.6% )均有较高的相似性,系统进化和聚类分析表明,LRH-1 基因作
为与动物繁殖、胆酸合成途径相关的候选基因在不同物种之间同源性较高,在进
化上相对保守。
对沂南和曲阜两个地理种群不同繁殖力黑线仓鼠 LRH- 1 基因进行 5‟ 调控
区SNP 分析,发现18 个SNPs,包括13 个转换和5 个颠换位点,共定义了 16
种单倍型,GenBank 登录号为:JN585737-JN585752 。经DnaSP5.0 软件计算发
现遗传多样性水平具有沂南种群 曲阜种群的特点,曲阜种群只发现一种单倍型,
说明 LRH-1 基因在曲阜地区更保守。两个地理种群的基因流(Nm )、遗传分化
系数(Fst )和种群间的核苷酸歧异度(Dxy )显示沂南和曲阜两个地理种群黑线
仓鼠LRH-1 基因具有一定遗传分化,但不显著;种群间基因分化系数(Gst )显
示有80.8%的遗传变异存在于种群内部。对不同胎仔数相关性分析得出:胎仔数
集中于3-5 的序列发生变异较小,随着胎仔数的增加单倍型多样性、核苷酸多样
性和基于分离位点数目的多样性逐渐增加;胎仔数与突变总数和转换数之间具有
极显著正相关关系(P <0.01 );突变与TATA 盒上游序列和exon 1 具有显著正
I
相关关系(P <0.05 ),与TATA 盒及exon 1 之间序列和颠换数无相关性,即随
着胎仔数的增加,突变总数和转换数也增加,且突变多位于exon 1 和TATA 盒
上游。
对发情期黑线仓鼠LRH-1 基因的表达量进行测定,发现其在心、肝、脾、
胃、肺、肾、肾上腺、卵巢、子宫、睾丸、附睾、脑12 种器官中均有表达,以
肝脏的表达量为最高,性腺的表达量雌性高于雄性,卵巢的表达量高于肾和肾上
腺,且比子宫高 2 个数量级。雌雄性器官比较得出卵巢的表达量最高,其次为
雄肾上腺、雌肾上腺、雄肾、雌肾、子宫、睾丸和附睾;随着胎仔数的增
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