基于简化基因组测序的巴马猪SNP挖掘和功能基因定位研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31402045
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    曹春伟
  • 依托单位：
    中国科学院动物研究所
  • 学科分类：
    C1702.家畜种质资源与遗传育种学
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Our previous study has indicated that genetic linkage analysis in a Bama mini-pig pedigree by using Porcine60K SNP chip showed a lower accuracy of gene mapping. It was strongly suggested that 60K SNP chip designed mainly according to commercial pig breeds had limitations for genetic analysis in Bama mini-pigs or Chinese domestic pig breeds. To improve the accoracy of gene mapping in family-based study and simultaneously provide useful SNP markers for genetic analysis in Chinese domestic pig breeds,we planned to carry out restriction site-associatied DNA sequencing (RAD-seq), which can detect SNP markers from the whole genome of Bama mini-pig. In this study 40 Bama mini-pigs will be sequenced, and theoretically SNPs discovered from these individuals could be better than that of 60K chip for genetic analysis of gene mapping. Additionally, we intend to share the SNP markers from RAD-seq with other researchers, and this may significantly promote the progression of studies on China's domestic pigs, especially studies of genetic breeding and QTL mapping for production traits.
本课题组前期的研究发现猪全基因组分型芯片在一例巴马猪白化家系功能基因定位分析中表现出较低的定位精度，提示现有的分析方法在巴马猪等国内地方猪种的遗传分析中存在局限性，即巴马猪的遗传背景较之商品化猪种发生分化，从而导致现有的SNPs标签未能较好地标记巴马猪基因组。因此，基于提高巴马猪白化家系功能基因定位精度的考虑，同时本着为巴马猪等国内地方猪种遗传育种研究提供可资借鉴和使用的SNPs标签的目的，本研究计划采用简化基因组测序分析的方法，通过构建巴马猪简化基因组测序分析体系，针对40例巴马猪个体在全基因组水平上系统地挖掘SNPs标记，并以此开展家系功能基因定位的全基因组连锁分析，以期提高基因定位精度。同时，本研究计划公开全基因组范围内挖掘到的SNPs标签数据，这对于国内地方猪种尤其是巴马猪遗传育种和生产性状QTL定位研究而言，具有较大的参考和使用价值。

结项摘要

本项目主要针对前期化学诱变研究中发现的巴马猪毛色白化突变体家系功能基因定位精度较低的问题，计划通过整合简化基因组测序和全基因组关联分析或家系连锁分析等方法，以期提高化学诱变突变体家系基因定位精度，并且定位白化突变体家系的功能基因。研究结果显示通过开展简化基因组测序分析，已获得一组巴马猪诱变群体中分布的SNPs标签位点，可用于辅助功能基因突变筛选。此外，通过评估和优化，本研究证实使用突变体家系5窝的样本量开展家系全基因组关联分析或遗传连锁分析具有较高的定位效率，因此可用于化学诱变突变体家系的功能基因定位。基于以上工作基础并整合以上研究方法，本研究成功定位MITF基因（L247S）为白化突变体家系的功能基因。此外，本研究还筛选到四肢骨骼发育迟缓和先天性甲状腺功能低下两个化学诱变突变体，通过基因定位分析，成功定位SLC13A1和DUOX2基因为两个突变体家系的功能基因，表明本研究建立和优化的基因定位方法在巴马猪诱变突变体家系功能基因定位中具有较高的效率，有望为其他大动物孟德尔遗传家系基因定位研究提供参考。而且，本研究筛选到的白化突变体和甲状腺功能异常突变体可作为人类瓦氏综合征和先天性甲状腺功能低下理想的医学大动物模型，将为疾病发病分子机制研究、转化医学和药物筛选研究等工作的开展提供重要支撑。此外，四肢骨骼发育迟缓的突变体不仅可作为骨骼发育研究重要的研究材料，还可作为宠物小型猪培育的材料，具有重要的科研和经济价值。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
One-step generation of triple gene-targeted pigs using CRISPR/Cas9 system.
使用 CRISPR/Cas9 系统一步生成三基因靶向猪
  • DOI：
    10.1038/srep20620
  • 发表时间：
    2016-02-09
  • 期刊：
    Scientific reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Wang X;Cao C;Huang J;Yao J;Hai T;Zheng Q;Wang X;Zhang H;Qin G;Cheng J;Wang Y;Yuan Z;Zhou Q;Wang H;Zhao J
  • 通讯作者：
    Zhao J
基因组编辑技术在猪遗传改良中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    遗传
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    黄娇娇;曹春伟;郑国民;赵建国
  • 通讯作者：
    赵建国
Thyroid hormone regulates hematopoiesis via the TR-KLF9 axis
甲状腺激素通过TR-KLF9轴调节造血
  • DOI：
    10.1182/blood-2017-05-783043
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Blood
  • 影响因子：
    20.3
  • 作者：
    Zhang Ying;Xue Yuanyuan;Cao Chunwei;Huang Jiaojiao;Hong Qianlong;Hai Tang;Jia Qitao;Wang Xianlong;Qin Guosong;Yao Jing;Wang Xiao;Zheng Qiantao;Zhang Rui;Li Yongshun;Luo Ailing;Zhang Nan;Shi Guizhi;Wang Yanfang;Ying Hao;Liu Zhonghua;Wang Hongmei;Meng Anmin
  • 通讯作者：
    Meng Anmin
Cold adaptation in pigs depends on UCP3 in beige adipocytes
猪的冷适应取决于米色脂肪细胞中的 UCP3
  • DOI：
    10.1093/jmcb/mjx018
  • 发表时间：
    2017-10-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF MOLECULAR CELL BIOLOGY
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Lin, Jun;Cao, Chunwei;Zhao, Jianguo
  • 通讯作者：
    Zhao, Jianguo
Creation of miniature pig model of human Waardenburg syndrome type 2A by ENU mutagenesis
通过 ENU 诱变创建人类 2A 型瓦登堡综合征小型猪模型
  • DOI：
    10.1007/s00439-017-1851-2
  • 发表时间：
    2017-11-01
  • 期刊：
    HUMAN GENETICS
  • 影响因子：
    5.3
  • 作者：
    Hai, Tang;Guo, Weiwei;Zhao, Jianguo
  • 通讯作者：
    Zhao, Jianguo

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其他文献

猪PRLR和FSHβ基因多态性检测及其与繁殖性状的相关分析
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国畜牧兽医
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    范一萍;王晓梅;贾启涛;李成勃;梁小娟;曹春伟;周磊;陶聪;赵建国;刘剑锋;王彦芳
  • 通讯作者：
    王彦芳

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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