猪血脂性状的遗传解析

【摘要】血脂广泛存在于动物体内，它们是细胞基础代谢的必需物质，与心血管疾病、肥胖、代谢综合征和糖尿病等密切相关。因此，人们在临床上常通过检查血脂总胆固醇（totalcholesterol，TC）、低密度脂蛋白胆固醇（lowdensitylipoproteincholesterol，LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（highdensitylipoproteincholesterol，HDL-C）和甘油三酯（triglyceride，TG）等指标来判断血脂是否异常，从而诊断是否患有相关疾病。本实验室前期利用白色杜洛克×二花脸F2资源家系和苏太猪群体，通过全基因组关联分析，在2、3号染色体等区域发现了显著影响猪血脂性状的染色体区域。为了进一步挖掘显著影响猪血脂性状的染色体区域，本研究选择了在脂肪沉积方面具有明显特征的中国地方猪种莱芜猪为研究对象，使用60KSNP芯片对莱芜猪群体进行分型，对血脂性状开展了全基因组关联分析（GWAS），结果发现达到染色体显著水平P<2.02×10-5（1/49,442）以上的SNP共计73个，分布于猪1、3、5、12和13号等5条染色体上，有些区域与多个血脂性状相关。其中，43个SNP达到基因组显著水平P<1.01×10-6（0.05/49,442），最显著的MARC0083986位点（校正P=2.03×10-11）位于SSC3：125,211,999bp处，分别解释了23.77%LDL-C与16.00%TC的表型变异，除了1个SNP（ALGA0115386）未定位到具体染色体上外，其余达到基因组显著水平的SNP都位于猪3号染色体118.61Mb~131.79Mb区域内，22个SNP对TC有显著性影响，而对LDL-C有显著性影响的SNP为42个，并包含影响TC的22个SNP。此外，在显著性SNP位点所在区域，还发现了其重要候选基因。例如，位于3号染色体118.61Mb~131.79Mb区域内的APOB与NCOA1基因，5号染色体上显著影响HDL-C/LDL-C区域内的COQ10A、APOF基因。同时，本研究还在白色杜洛克×二花脸F2资源家系、苏太、杜长大、莱芜及二花脸等五个群体内开展了血脂性状的meta-GWAS分析，除上述染色体区域外，还在1、9及12号染色体上新发现了分别影响HDL-C/LDL-C、HDL-C与TC的SNP，这些区域内CILP2、LIPG和ACAA2是重要的候选基因。本实验室陈蓉蓉等（2009）在白色杜洛克×二花脸F2资源家系中鉴别到猪2号染色体67cM~69cM区域1%基因组水平显著影响LDL-C的QTL。此外，本实验室陈从英等（2013）在苏太猪群体GWAS结果中，也发现该QTL显著影响血清LDL-C与TC水平。为了分离该QTL区域内的主效基因和因果突变位点，本研究在苏太、白色杜洛克×二花脸F2资源家系及杜长大三个群体中系统开展了LDLR基因与LDL-C、TC关联性研究。以苏太猪群体和杜长大群体TC与LDL-C表型极端个体DNA为模板，对LDLR基因整个外显子进行SNP搜寻，结果总共鉴别到10个SNP，包括2个错义突变（c.1812C>T和c.1520A>G）和8个同义突变。使用标准关联分析、F值下降检验和单倍型关联分析等三种方法来分析两个错义突变SNP位点与LDL-C和TC的关联性。标准关联分析显示c.1812C>T位点与LDL-C和TC的关联性最强（校正P=5.40×10-11和P=3.64×10-8），说明该SNP位点至少与QTL主效位点紧密连锁，有可能是其因果突变位点。在F值下降检验中，它解释了所有的QTL效应。此外，包含该位点的单倍型与LDL-C和TC的关联显著性也最强，其解释了苏太群体QTL所有的表型变异。这些结果表明c.1812C>T位点是苏太猪群体中影响血清LDL-C、TC的因果突变位点。但是，在白色杜洛克×二花脸F2资源家系没有发现该位点，而在杜长大群体中该突变位点的频率非常低（0.74%）。因此，SSC2影响LDL-C和TC的QTL存在群体异质性。
【作者】曾治君；
【导师】黄路生；
【作者基本信息】江西农业大学，动物遗传育种与繁殖，2014，博士
【关键词】猪；血脂；GWAS；meta分析；LDLR；

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