三穗麻鸭PMEL-17、DRD4和5-HT1A基因表达及生物信息学研究

摘要

为研究三穗鸭100 kDa型跨膜糖蛋白受体基因（PMEL-17）、多巴胺受体基因（DRD4）和5-羟色胺1A型受体基因（5-HT1A）在三穗鸭各个组织中的表达情况，进一步探讨三穗鸭啄羽行为的发生机制。本研究应用分子遗传学手段并应用SPSS和Excel等生物信息学分析软件对三穗鸭PMEL-17、DRD4和5-HT1A基因在三穗鸭心、肝、脾、肺、肾、肠、脑、胸、腿、眼、肌胃和腺胃12个组织的表达情况进行了生物学分析。选取60只三穗鸭进行啄羽行为和正常行为观察，屠宰后选取3只（啄羽行为1只，正常行为2只）三穗鸭，并采集其各个组织，利用Trizol法对以上组织进行RNA提取，构建三穗鸭的cDNA文库，利用荧光定量PCR对上述三个基因在相关组织中的表达量进行检测。最后，应用RT-PCR并结合载体构建的方法对三穗鸭PMEL-17基因的完整编码区（CDS）进行克隆，对其结果进行生物信息学分析。得出以下结果： 1. 5-HT1A受体基因在啄羽行为组脑组织中表达量最高且表达差异极显著显著（P<0.01），其次是在肾组织中，其表达结果差异显著（P<0.05）。剩余的10个组织，该基因的表达量相近并且5-HT1A基因相较于正常行为组表达差异均不显著（P>0.05） 2. DRD4受体基因在啄羽行为组脑组织中表达量最高且表达差异极显著显著（P<0.01），且该基因在啄羽行为组脑组织中的表达量远高于正常行为组。在剩余的11个组织，该基因的表达量在正常行为组与异常行为组中的表达量相近，并且DRD4基因相较于正常行为组表达差异均不显著（P>0.05） 3. PMEL-17受体基因在啄羽行为组脑组织中表达量最高且表达差异极显著显著（P<0.01），且该基因在啄羽行为组脑组织中的表达量远高于正常行为组。在剩余的11个组织，该基因的表达量在正常行为组与异常行为组中的表达量相近，并且PMEL-17基因相较于正常行为组表达差异均不显著（P>0.05） 4. 三穗鸭PMEL-17基因的CDS区发生了G+573A和G+1293A两个同义突变位点，其二级结构发生了轻微的改变，但是其翻译的蛋白质的结构并没发生改变。 综上所述， 5-HT1A、DRD4和PMEL-17受体基因对三穗鸭啄羽等异常行为可能有显著调控作用，且PMEL-17受体基因的CDS区结构的改变可能未对三穗鸭的异常行为产生影响。

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三穗麻鸭PMEL-17、DRD4和5-HT1A基因表达及生物信息学研究

Study on Expressions of PMEL-17, 5-HT1A and DRD4 G

摘 要7

3.3 溶解曲线与假阳性28

二、参与发表论文54

关于学位论文使用授权的声明58

摘 要

第一章 文献综述

1前言

2 中国养鸭现状

3 三穗鸭简介

4 DRD4、5-HT1A和PMEL-17受体基因研究进展

4.1 DRD4基因研究进展

4.2 5-HT1A基因研究进展

4.3 PMEL-17基因研究进展

PMEL是一种100 kDaⅠ型跨膜糖蛋白，主要表达于皮肤和眼睛的色素细胞。通过对N-链寡糖的修饰和

5生物信息学简介

6 生物信息数据库

7 生物信息学研究内容

8 生物信息学应用

9 本研究的目的与意义

第二章 三穗鸭DRD4、5-HT1A和PMEL-17基因表达分析

1 实验材料与方法

1.1 实验动物及饲养

1.2 样品采集

1.3 主要仪器

1.4 主要试剂

2 试验方法

2.1 总 RNA 提取

2.2 RT-PCR 合成cDNA 第一链

2.3 PCR 引物设计和扩增条件优化

3 结果和分析

3.1 RNA 的纯度与完整性

3.2 荧光定量PCR 的灵敏性和可靠性

3.3 溶解曲线与假阳性

3.4 基因表达差异分析

4 讨 论

4.1 关于5-HT1A基因的组织表达

4.2 关于DRD4基因的组织表达

4.3 关于PMEL-17基因的组织表达

在有关研究中表明，PMEL-17基因在生物体内的表达量及其结构的多态性会对动物的焦虑、攻击等异常行为

本实验通过利用qRT-PCR 对PMEL-17基因在三穗鸭的心、肝、脾、肺、肾、肠、脑、胸、腿、眼、

第三章 三穗鸭PMEL-17基因的生物信息学分析

1.实验材料

1.1 实验动物样本

1.2 样品采集

1.3 主要试剂

2 试验方法

2.1 总 RNA 提取

2.2 RT-PCR合成cDNA第一链

2.3 实验仪器

2.4 PCR 引物设计和扩增条件优化

2.5 PCR产物回收

2.6 基因克隆

2.7 基因克隆筛选

2.8 基因克隆测序

利用SanPrep柱式质粒DNA小量抽提试剂盒（购自生工生物工程(上海)股份有限公司）进行重组质粒提

2.9 生物信息学分析

3. 结果与分析

3.1 PCR扩增结果

3.2 PMEL-17基因生物信息学分析

4. 讨论

第四章 结论与展望

1.结论

2.展望

参考文献

附录

附录I 作者简介

一、基本情况

二、参与发表论文

三、参加的科研课题

附录II 论文第二、三章使用主要仪器

附录III 英文缩略表

附录IV 图样