Hox8同源异型基因甲基化模式与金川多肋骨牦牛胸椎和腰椎变异的关系

摘要

目的：金川多肋骨牦牛是近期发现的具有突出生物学特性的牦牛类群,解剖试验和调查表明,金川牦牛中有52％的个体比普通牦牛多出一个胸椎和一对肋骨,具有15个胸椎和15对肋骨,其繁殖性能、产肉产奶等生产性能和抗逆性也显著高于普通牦牛.分析金川多肋牦牛多肋骨性状与Hox8同源异型基因甲基化模式的关系,有助于解释多肋骨性状形成的分子机制并为分子标记研究提供依据.方法：采用克隆测序、重亚硫酸氢盐测序(BSP)、R软件绘制甲基化谱图和ANOVA分析,以胸、腰椎组型正常的金川牦牛、毗邻地区牦牛、麦洼牦牛和帕里牦牛为对照(C型),研究组型异常的金川多肋牦牛(A型和B型)Hox8同源异型基因组3个基因(Hox8group paralogous genes)的甲基化模式.结果：A、B型与4组C型3个基因的碱基序列高度一致;A、B型Hox C8甲基化水平高于4个C型组(P＜0.01);A型HoxB8甲基化水平与帕里C型差异不显著(P＜0.05),B型与毗邻地区C型、金川C型以及麦洼C型差异不显著(P＜0.05),但A、B型间Hox D8甲基化水平差异显著(P＜0.01).结论：金川多肋骨牦牛胸椎和腰椎变异不是由Hox8基因突变引起;Hox C8高甲基化会导致胸椎和腰椎数量及形态结构改变;Hox C8、Hox D8同时呈现高甲基化水平会诱导发育形成多一节胸椎,并避免腰椎畸形;单纯Hox D8启动子核心区域的甲基化水平变化与胸椎及腰椎形态变异无关;Hox B8甲基化水平的差异不会对这两种椎骨发育产生影响.故,金川多肋骨牦牛胸椎和腰椎变异与Hox C8、Hox D8的甲基化模式密切相关.