牦牛角性状候选基因的筛选

doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2016.06.009

畜牧兽医学报 ›› 2016, Vol. 47 ›› Issue (6): 1147-1153.doi: 10.11843/j.issn.0366-6964.2016.06.009

牦牛角性状候选基因的筛选

佘平昌^1，2，吴晓云^1，2，梁春年^1，2，禇敏^1，2，丁学智^1，2，阎萍^1，2*

（1.中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所，兰州 730050； 2.甘肃省牦牛繁育工程重点实验室，兰州 730050）

收稿日期:2015-11-02 出版日期:2016-06-23 发布日期:2016-06-20
通讯作者: 阎萍，研究员，博士生导师，主要从事动物遗传育种与繁殖研究，E-mail：pingyanlz@163.com
作者简介:佘平昌（1989-），男，云南普洱人，硕士生，主要从事家畜分子生物学研究，E-mail：sheemail@163.com
基金资助:
牦牛遗传资源与育种(CAAS-ASTIP-2014-LIHPS-01)；科技部科技支撑计划(2012BAD13B05)

Screening of Candidate Genes for Horn Trait of Yak

SHE Ping-chang^1，2，WU Xiao-yun^1，2，LIANG Chun-nian^1，2，CHU Min^1，2，DING Xue-zhi^1，2，YAN Ping^1，2*

（1.Lanzhou Institute of Husbandry and Pharmaceutical Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou 730050，China；2. Key Laboratory of Yak Breeding Engineering of Gansu Province， Lanzhou 730050，China）

Received:2015-11-02 Online:2016-06-23 Published:2016-06-20

摘要/Abstract

摘要：

本研究旨在筛选牦牛角性状候选基因，为角发育机制的研究和无角牦牛的培育提供科学依据。采集牦牛角发育初期胎龄90 d的有角和无角牛的角基及额部皮肤组织，利用实时荧光定量PCR技术（qRT-PCR），比较牛角性状候选基因OLIG1、OLIG2、IFNAR1、IFNAR2、C1H21orf62、GCFC1、IFNGR2、SYNJ1、IL10RB、GART、RXFP2、FOXL2、TWIST1、TWIST2、ZEB2、E-cadherin和P-cadherin mRNA在角基间及皮肤间的相对表达量。结果显示，候选基因OLIG1、IFNAR1、C1H21orf62、SYNJ1、IL10RB、GART、RXFP2、TWIST2和E-cadherin在有角和无角牦牛角基间和皮肤间转录量差异不显著（P>0.05）。 IFNGR2、FOXL2、TWIST1和P-cadherin在有角和无角牦牛角基间转录量差异显著（P<0.05）。IFNAR2和GCFC1在有角和无角牦牛角基间和皮肤间转录量差异都显著（P<0.05）。OLIG2和ZEB2在有角和无角牦牛角基间转录量差异极显著（P<0.01）。推测OLIG2和FOXL2可能是牛角性状的关键候选基因，同时ZEB2、TWIST1和IFNGR2基因可能对牛角的形成具有重要作用，而P-cadherin基因可能参与了牛角的发育。

关键词: 牛角, 无角性状, 牦牛, 候选基因, qRT-PCR

Abstract:

This study screened the candidate genes of horn trait which provides scientific basis for the horn developmental mechanism and the polled yak breeding.The horn bud and forehead skin tissue from horn and polled yaks with 90 d gestational age were collected，and the mRNA different expression of OLIG1,OLIG2,IFNAR1,IFNAR2,C1H21orf62,GCFC1,IFNGR2,SYNJ1,IL10RB,GART,RXFP2,FOXL2,TWIST1,TWIST2,ZEB2,E-cadherin,P-cadherin genes were analyzed using real-time quantitative PCR（qRT-PCR）.The results showed that expressions of OLIG1,IFNAR1,C1H21orf62,SYNJ1,IL10RB,GART,RXFP2,TWIST2 and E-cadheringenes showed no significant differences in horn and skin between horned and polled yaks （P>0.05）.There were significant difference at transcript levels of IFNGR2，FOXL2，TWIST1 and P-cadherin genes in horn buds between horned and polled yaks（P<0.05）.IFNAR2 and GCFC1 had significant transcription difference in the expression of horn bud and skin between horned and polled yaks （P<0.05）.OLIG2 and ZEB2 had highly significant transcription difference in horn bud expression between horned and polled yaks （P<0.01）.We concluded that OLIG2 and FOXL2 might be the key candidate genes.ZEB2，TWIST1 and IFNGR2 might also involve in the formation of horn. P-cadherin might participate in the development of horn.

Key words: horn, polled trait, yak, candidate genes, qRT-PCR

中图分类号:

佘平昌，吴晓云，梁春年，禇敏，丁学智，阎萍. 牦牛角性状候选基因的筛选[J]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(6): 1147-1153.

SHE Ping-chang，WU Xiao-yun，LIANG Chun-nian，CHU Min，DING Xue-zhi，YAN Ping. Screening of Candidate Genes for Horn Trait of Yak[J]. ACTA VETERINARIA ET ZOOTECHNICA SINICA, 2016, 47(6): 1147-1153.

参考文献

［1］GRAF B，SENN M.Behavioural and physiological responses of calves to dehorning by heat cauterization with and without local anesthesia［J］.Appl Anim Behav Sci，1999，62(2)：153-171.
［2］OLIVER M A，MIRABITO L，VEISSIER I，et al.Study on the improved methods for animal-friendly production in particular on alternatives to the castration of pigs and on alternatives to the dehorning of cattle［D］.England：University of the West of England，2009：1-65.
［3］DOVE W F.The physiology of horn growth：A study of the morphogenesis，the interaction of tissues，and the evolutionary processes of a mendelian recessive character by means of transplantation of tissues［J］.J Exp Zool，2005，69(3)：347-450.
［4］任强，郁枫，王旭强，等.牦牛角的形态发生及Shh和β-catenin的时空表达［J］.西北农业学报，2009，18(1)：24-29.
REN Q，YU F，WANG X Q，et al.Temporal-spatial expression of Shh and β-catenin during horn morphogenesis in yak［J］.Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica，2009，18(1)：24-29.(in Chinese)
［5］HILZHEIMER M，LENGERKEN H.Natürliche rassengeschichte der haussugetiere［M］.Berlin：De Gruyter，1926：25-183.
［6］RUSSE I，SINOWATZ F.Lehrbuch der Embryologie der Haustiere［M］.Berlin：Paul Parey，1991：304-344.
［7］ALLAIS-BONNET A，GROHS C，MEDUGORAC I，et al.Novel insights into the bovine polled phenotype and horn ontogenesis in Bovidae［J］.PLoS One，2013，8(5)：e63512.
［8］WIENER D J，WIEDEMAR N，WELLE M M，et al.Novel features of the prenatal horn bud development in cattle(Bos taurus)［J］.PLoS One，2015，10(5)：e0127691.
［9］GEORGES M，DRINKWATER R，KING T，et al.Microsatellite mapping of a gene affecting horn development in Bos taurus［J］.Nat Genet，1993，4(2)：206-210.
［10］SEICHTER D，RUSS I，ROTHAMMER S，et al.SNP-based association mapping of the polled gene in divergent cattle breeds［J］.Anim Genet，2012，43(5)：595-598.
［11］MEDUGORAC I，SEICHTER D，GRAF A，et al.Bovine polledness--an autosomal dominant trait with allelic heterogeneity［J］.PLoS One， 2012，7(6)：e39477.
［12］ROTHAMMER S，CAPITAN A，MULLAART E，et al.The 80-kb DNA duplication on BTA1 is the only remaining candidate mutation for the polled phenotype of Friesian origin［J］.Genet Sel Evol，2014，46：44.
［13］LIU W B，LIU J，LIANG C N，et al.Associations of single nucleotide polymorphisms in candidate genes with the polled trait in Datong domestic yaks［J］.Anim Genet，2014，45(1)：138-141.
［14］赵娟花，梁春年，裴杰，等.牦牛C1H21orf62 基因的克隆、生物信息学及表达分析［J］.广东农业科学，2015(5)：98-102.
ZHAO J H，LIANG C N，PEI J，et al.Cloning，bioinformatics and expression analysis of C1H21orf62 gene in yak［J］.Guangdong Agricultural Sciences，2015(5)：98-102.（in Chinese）
［15］WIEDEMAR N，TETENS J，JAGANNATHAN V，et al.Independent polled mutations leading to complex gene expression differences in cattle［J］.PLoS One，2014，9(3)：e93435.
［16］CAPITAN A，GROHS C，GAUTIER M，et al.The scurs inheritance：new insights from the French Charolais breed［J］.BMC Genet，2009，10：33.
［17］ASAI M，BERRYERE T G，SCHMUTZ S M.The scurs locus in cattle maps to bovine chromosome 19［J］.Anim Genet，2004，35(1)：34-39.
［18］CAPITAN A，ALLAIS-BONNET A，PINTON A，et al.A 3.7 Mb deletion encompassing ZEB2 causes a novel polled and multisystemic syndrome in the progeny of a somatic mosaic bull［J］.PLoS One，2012，7(11)：e49084.
［19］LARUE L，OHSUGI M，HIRCHENHAIN J，et al.E-cadherin null mutant embryos fail to form a trophectoderm epithelium［J］.Proc Natl Acad Sci U S A，1994，91(17)：8263-8267.
［20］MCMILLEN P，HOLLEY S A.Integration of cell-cell and cell-ECM adhesion in vertebrate morphogenesis［J］.Curr Opin Cell Biol，2015，36：48-53.
［21］吴兴龙，王棉娟，胡春超，等.E-钙粘蛋白抗体对小鼠早期胚胎发育的影响［J］.畜牧兽医学报，2012，43(8)：1222-1229.
WU X L，WANG M J，HU C C，et al.Effects of E-cadherin antibody on mouse early embryo development ［J］.Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica，2012，43(8)：1222-1229.（in Chinese）
［22］LIU B，CUI Y，YANG B，et al.Morphometric analysis of yak placentomes during gestation［J］.Anat Rec (Hoboken)，2010，293(11)：1873-1879.
［23］ZHOU Q，ANDERSON D J.The bHLH transcription factors OLIG2 and OLIG1 couple neuronal and glial subtype specification［J］.Cell，2002，109(1)：61-73.
［24］GLATZER S，MERTEN N J，DIERKS C，et al.A single nucleotide polymorphism within the interferon gamma receptor 2 gene perfectly coincides with polledness in Holstein cattle［J］.PLoS One，2013，8(6)：e67992.
［25］BATISTA F，VAIMAN D，DAUSSET J，et al.Potential targets of FOXL2，a transcription factor involved in craniofacial and follicular development，identified by transcriptomics［J］.Proc Natl Acad Sci U S A，2007，104(9)：3330-3335.
［26］PAILHOUX E，VIGIER B，CHAFFAUX S，et al.A 11.7-kb deletion triggers intersexuality and polledness in goats［J］.Nat Genet，2001，29(4)：453-458.

[1]	韩小红, 何翃闳, 王靖雷, 张慧珠, 马悦, 马进彪, 赵生贤, 余四九, 崔燕, 樊江峰. 牦牛p38MAPK在雌性主要生殖器官中的表达[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(9): 1802-1812.
[2]	邓天宇, 樊红樱, 杜立新, 赵福平, 王立贤. 呼伦贝尔羊重要脂肪相关基因mRNA差异表达分析[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(9): 1926-1935.
[3]	刘家鑫, 魏霞, 邓天宇, 谢锐, 韩建林, 杜立新, 赵福平, 王立贤. 绵羊全基因组ROH检测及候选基因鉴定[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(8): 1554-1566.
[4]	温东旭, 张雷, 索朗斯珠, 牛家强, 王玉恒, 贡嘎, 旦巴次仁, 席广银, 郭敏, 徐业芬. 牦牛Nramp1基因mRNA组织表达谱及其相关miRNAs初步研究[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(8): 1576-1586.
[5]	刘家鑫, 魏霞, 邓天宇, 谢锐, 韩建林, 杜立新, 赵福平, 王立贤. 绵羊全基因组ROH检测及候选基因鉴定[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(8): 1554-1566.
[6]	温东旭, 张雷, 索朗斯珠, 牛家强, 王玉恒, 贡嘎, 旦巴次仁, 席广银, 郭敏, 徐业芬. 牦牛Nramp1基因mRNA组织表达谱及其相关miRNAs初步研究[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(8): 1576-1586.
[7]	俞演, 古玉, 王承东, 胡静, 杨瑷宁, 杨乔, 李德生, 张和民, 邓林华, 凌珊珊, 左之才, 彭广能, 钟志军, 马晓平. 石膏样小孢子菌感染小鼠的Dectin-1、TLR-2和TLR-4及细胞因子动态变化[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(7): 1449-1457.
[8]	俞演, 古玉, 王承东, 胡静, 杨瑷宁, 杨乔, 李德生, 张和民, 邓林华, 凌珊珊, 左之才, 彭广能, 钟志军, 马晓平. 石膏样小孢子菌感染小鼠的Dectin-1、TLR-2和TLR-4及细胞因子动态变化[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(7): 1449-1457.
[9]	许涛, 潘阳阳, 何翃闳, 李谷月, 张慧珠, 赵凌, 崔燕, 余四九. TNF-α对牦牛卵母细胞HIF-1α和HSP70的表达及后续胚胎发育能力的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(6): 1198-1207.
[10]	许涛, 潘阳阳, 何翃闳, 李谷月, 张慧珠, 赵凌, 崔燕, 余四九. TNF-α对牦牛卵母细胞HIF-1α和HSP70的表达及后续胚胎发育能力的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(6): 1198-1207.
[11]	成志敏, 张宁芳, 王媛媛, 乐宝玉, 张万锋, 宋鹏康, 郭晓红, 高鹏飞, 蔡春波, 曹果清, 李步高. 基于RNA-Seq技术筛选影响猪肌纤维性状的候选基因[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(5): 918-929.
[12]	纪会, 王会, 柴志欣, 王吉坤, 王嘉博, 罗晓林, 姬秋梅, 信金伟, 钟金城. 牦牛不同年龄肌肉组织microRNA表达谱及生物信息学分析[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(5): 957-971.
[13]	纪会, 王会, 柴志欣, 王吉坤, 王嘉博, 罗晓林, 姬秋梅, 信金伟, 钟金城. 牦牛不同年龄肌肉组织microRNA表达谱及生物信息学分析[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(5): 957-971.
[14]	成志敏, 张宁芳, 王媛媛, 乐宝玉, 张万锋, 宋鹏康, 郭晓红, 高鹏飞, 蔡春波, 曹果清, 李步高. 基于RNA-Seq技术筛选影响猪肌纤维性状的候选基因[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(5): 918-929.
[15]	阿果约达, 熊显荣, 王艳, 杨显英, 韩杰, 王斌, 李键. 犏牛雄性不育相关lncRNA的鉴定与分析[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(3): 551-561.

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Screening of Candidate Genes for Horn Trait of Yak

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