劉琳玲,叢波,劉宗岳,王桂武,宋興超,楊福合
(中國農(nóng)業(yè)科學院特產(chǎn)研究所特種經(jīng)濟動物分子生物學國家重點實驗室,長春 130112)
DAZ(Deleted in Azoospermia)基因家族在精子形成過程中起著非常重要的作用[1]。DAZ基因家族包括DAZ基因、DAZL基因和BOULE基因3個成員[2]。DAZ家族的共同特征是編碼一個保守的RNA識別基序(RNA recognition motif RRM)和不同數(shù)量的24個氨基酸DAZ重復基序[3]。在人、果蠅、老鼠、蠑螈、斑馬魚和青鳉等研究中表明,DAZL基因?qū)p數(shù)分裂和生殖細胞發(fā)育中起到重要作用[4]。DAZL基因影響著PGC細胞的生成和卵母細胞的配子形成。人的DAZL基因多態(tài)性與精子生成或者精子數(shù)量下降具有相關性。Reynolds[5]發(fā)現(xiàn),DAZL基因缺失會引起小鼠Mvh蛋白表達量下降。
目前,DAZL基因在水貂上的研究還沒有報道。本研究選取短毛黑、銀蘭、紅眼白3個品種的公水貂為研究對象,構(gòu)建品種DNA池,采用PCR技術擴增后直接測序來分析DAZL基因。
實驗動物為中國農(nóng)業(yè)科學院特產(chǎn)研究所毛皮動物實驗基地的短毛黑、銀蘭、紅眼白公水貂各20只。水貂打處死針以后,真空采血管心臟采血5 mL,20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
用血液基因組提取試劑盒提取基因組DNA,提取基因組放在 80℃保存。用紫外分光光度計測量每個DNA樣品濃度,再稀釋為100ng/L。每個品種20個樣品,各取5L,分別構(gòu)建短毛黑、銀蘭、紅眼白品種DNA池。
在Genebank中找到豬、牛、羊等DAZL基因,利用DNAman軟件找出保守區(qū)域,采用引物分析軟件Primer Premier5.0分析設計特異性 DAZL基因部分CDS區(qū)引物。引物為:
D1:5′-CAAACCTCCTGGAAGAAT-3′
D2:5′-CTTGTCTAAACCCAGTAAAA-3′
引物由吉林省庫美生物科技有限公司合成。
PCR 反應條件:94℃5 min;94℃30 s,52℃30 s,72℃30s,共 30 個循環(huán);72℃5 min;4℃保存。取 5L PCR產(chǎn)物,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測。
經(jīng)PCR擴增,瓊脂糖電泳檢測合格,送至生工生物工程(上海)股份有限公司測序。
測序結(jié)果進行人工校正后,利用MEG5.0軟件和DNAMAN軟件,BLAST分析確定SNPs和同源性分析。序列比對后,用MEGA6軟件構(gòu)建系統(tǒng)進化樹。
利用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測PCR產(chǎn)物,擴增片段大小與預測大小一致,特異性好,可以進行直接測序分析,結(jié)果見圖1。
圖1 DAZL基因部分CDS區(qū)PCR擴增結(jié)果Fig.1 Electrophoresisof theproductsof sequencein partsof CDS of DAZL gene in mink
以短毛黑、銀蘭、紅眼白3個品種水貂構(gòu)建DNA池,通過PCR擴增,擴增產(chǎn)物測序結(jié)果如圖2,BLAST未發(fā)現(xiàn)SNPs。將所測序列與GenBank中的雪貂、豬、犀牛、駱駝、牛、河豚進行同源性分析,結(jié)果見表1。水貂與雪貂同源性很高(94.2%),與豬、犀牛、駱駝、江豚同源性較高(80.8%~81.8%),與牛的同源性較低(77.4%)。
在Genebank中下載不同物種的序列,進行序列對比分析,并用MEGA6軟件分析進化關系,構(gòu)建不同物種的系統(tǒng)進化樹,結(jié)果見圖3。系統(tǒng)進化樹顯示,水貂與雪貂屬同一分支。
圖2 DAZL基因部分CDS區(qū)測序結(jié)果Fig.2 Sequencing result of sequence in partsof CDSof DAZL gene in mink.
圖3 系統(tǒng)進化樹Fig.3 Phylogenic tree
表1 同源性分析Table 1 Nucleotide homology analysis (%)
DNA池是將具有一共同特征群體的部分個體DNA提取以后,經(jīng)過定量稀釋成一定濃度,按比例或者等量混合構(gòu)成一個池[6]。DNA池技術用來快速研究品種間的遺傳差異,快速、簡便、效率高、成本低,縮短了研究周期。初芹等[7]利用DNA池測序法,根據(jù)測序峰圖中不同堿基信號峰高的比值確定了牛的92個SNP為高信息量標記。宋桃偉等[8]利用DNA池技術研究豬GH基因啟動子序列的多態(tài)性。楊永強等[9]利用DNA池快速篩查牛SOCS2、SOCS3和CIS基因SNPs。陳志等[10]利用DNA池研究了3個品種山羊的CXCL10基因多態(tài)性,篩查到了2個與繁殖性能相關的單核苷酸多態(tài)性。喬冬雨等[10]利用DNA池技術分析8個品種牛的大理石花紋評分相關基因變異的微衛(wèi)星分析。劉文博等[11]利用混合樣本池檢測了雞顯性白羽基因PMEL17的突變位點。趙冰茹等[12]基于DNA池重測序技術,研究分析了細毛羊 LAMB1基因的SNPs。李敬瑞等[13]對豬DAZ基因的DNA池進行了測序分析。
短毛黑、銀蘭、眼白3個品種水貂的毛絨品質(zhì)和體型特征都有差異。3個品種的公水貂都來源于健康的純種貂群。從測序和分析結(jié)果可以看出,不同品種水貂間DAZL核苷酸序列完全一致;同源性分析表明,水貂與雪貂同源性很高(94.2%),與豬、犀牛、駱駝、江豚同源性較高(80.8%~81.8%),與牛的同源性較低(77.4%)。系統(tǒng)進化樹顯示,水貂與雪貂屬同一分支。