鸡MDA5、LGP2基因编码区的中性选择分析与遗传分化分析

摘要

近年来，对禽流感病毒及其相关抗性基因的研究逐渐成为生物学和遗传学研究的重点。而鸡缺失禽类抗禽流感的重要基因RIG-1让同一家族的MDA5和LGP2两个基因成为了研究热门。中性检验同样是近年来遗传学研究的重要内容，以中性选择的标准模型为零假设，计算相关统计量，检验其是否偏离中性假设的情况,得到目的区域的受选择情况。本研究将中性检验、多态性分析与基因研究相结合，对MDA5和LGP2两个基因的编码区进行分析，找到候选位点。本实验以华南农业大学保存的杏花鸡、隐性白羽洛克鸡、清远麻鸡、粤黄鸡和丝羽乌骨鸡，广州市江丰实业有限公司保存的文昌鸡，广东海洋大学保存的贵妃鸡和麒麟鸡共8个品种为实验材料，以茂名红火番鸭种苗有限公司的黑羽番鸭为外群，扩增MDA5和LGP2编码区，通过序列分析进行多态性、中性检验相关研究。两个基因各有12和17个多态位点，其中各有一个位点被SIFT软件预测为引起蛋白质功能变化的潜在突变，并发现鸡的不耐受位点比例高于番鸭。而贵妃鸡的MDA5显示出与其他品种不同的高保守性和纯合性。利用Fst参数对两个基因进行品种间比较，发现贵妃鸡的MDA5与其他品种分化较大，Fst值都超过了0.5，显示出极大的遗传分化差异。连锁不平衡分析发现LGP2品种间存在一个单倍型块，并与其他4个位点形成连锁不平衡关系，MDA5存在三个位点两两连锁的情况，这些位点可与被SIFT预测的位点共同作为基因功能研究的候选位点。另外，本实验对两个基因进行品种间中性选择分析，通过Tajima和Fu and Li检验发现丝羽乌骨鸡的LGP2的Fu and Li检验值显著大于0，说明可能存在正向选择或者平衡选择。而以Ka/Ks比例进行品种间中性选择分析，结果显示两个的Ka/Ks值都小于1，并且达到显著水平。这说明鸡MDA5和LGP2两个基因在进化过程中受到过净化选择（负向选择）。综合以上结果，本研究认为MDA5和LGP2耐受能力的差异和负向选择可能是造成鸡与番鸭在感染禽流感病毒后出现发病差异的重要原因。

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1 前言

1.1 RLRs基因家族

1.2 中性选择检验及其在重要性状定位研究上的应用

1.3 中性选择的研究方法

1.4 本研究的目的与研究思路

2 材料与方法

2.1材料与仪器设备

2.2 实验方法

3 结果和分析

3.1 鸡MDA5和LGP2编码区扩增及测序

3.2 番鸭MDA5和LGP2编码区扩增及测序

3.3 MDA5和LGP2基因编码区SIFT预测结果

3.4 MDA5和LGP2基因编码区多态性分析结果

3.5 品种间遗传分化分析

3.6 鸡MDA5和LGP2基因编码区中性检验

3.7 鸡MDA5和LGP2基因编码区连锁不平衡分析

3.8 鸡MDA5和LGP2基因聚类分析

4 讨论与结论

4.1 多态性分析

4.2 SIFT检验

4.3 遗传分化系数

4.4 中性选择检验

4.5 结论

致谢

参考文献

附录