苏淮猪SMAD7基因3’-UTR克隆和多态位点分析开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

母猪的产仔数性状是一个重要的数量性状，遗传力比较低（0.1左右），并且这一性状只有在母猪产仔后才能度量，因此通过传统的育种方法对产仔数性状进行改良的效果并不是很理想。通过遗传标记来提高猪的繁殖性能已经成为育种工作的首要任务^[1]。研究发现tgf-β（transforming growth factor β）信号通路在细胞细胞增殖、分化、凋亡以及衰老过程中起重要作用^[2,3]，并且在在雌性生殖过程中不可或缺^[4,5]。调节异常的tgf-β信号通路会导致一系列生殖系统损伤比如雌性不育、多囊卵泡综合征等^[6]。smad蛋白是tgf-β信号通路的胞内效应物。研究表明，抑制性smad蛋白(inhibitory smads, i-smads), 包括smad6和smad7, 是tgf-β信号的关键调控分子^[7,8]。

smad7(sma and mad-related protein 7 )作为抗tgf-β信号通路的抑制型smad基因，通过负反馈对通路进行调控。smad7对tgf-β信号传导起了关键作用，无论是配体的激活，受体和r-smad的活化、还是 r-smad/smad4 结合, 入核转运, dna 结合以及转录过程。根据生化实验的研究结果, smad7被认为是 tgf-β 超家族的一个广谱抑制剂, 能同时抑制tgf-β 和 bmp 亚家族的信号传递, 而 smad6 通常是bmp 亚家族特异性的^[8]。smad7主要在肾脏、肺^[9]以及卵巢中表达，且免疫组化结果表明smad7在卵巢的窦前卵泡与窦状卵泡的卵母细胞以及颗粒细胞中都有表达^[10]，说明在tgf-β信号通路调节卵泡发育的过程中smad7 起到一定作用。研究表明，smad7与卵巢排卵数存在显著负相关(p0.01)。表明tgf-βⅡ和smad7基因在mrna水平对湖羊排卵数有影响,可能是影响湖羊高产、多胎性状的候选基因^[11]。

snp(single nucleotide polymophism)，即单核苷酸多态，是由于单个核苷酸改变而导致的核酸序列多态。一般来说，一个snp位点只有两种等位基因，因此又叫双等位基因。有些 snp 位点还影响基因的功能，从而导致生物性状改变甚至致病。snp 位点的遗传多样性可以反映出该突变在群体中的分布情况，这种分布同时受到自然选择和人为选择的影响，自然选择的结果使有利于群体生存能力的等位基因频率的升高，而人工选择的结果使满足人的生产性能的等位基因频率的升高，一般在没有受到任何选择的情况下，该位点在理论上应该符合 hardy-weinberg 定律，群体处于 hardy-weinberg 平衡状态，且在不同品种间分布是相似的^[12]。

苏淮猪（新淮猪瘦肉型母本新品系）是以抗逆性强、产仔数高的新淮猪为杂交母本，生长速度快、瘦肉率高的大约克夏猪种为杂交父本，于1998年开始培育的新型猪种^[13]，目前关于苏淮猪的研究相对较少。本文以苏淮猪为研究对象，采用pcr扩增和产物测序技术获得苏淮猪smad7基因3 非编码区（3 -utr）核苷酸序列，并利用生物信息学方法分析其序列特征；利用dna混池测序技术筛选snp位点，通过as-pcr方法分析snp位点多态性，为了解苏淮猪种质特征的分子遗传基础和苏淮猪的育种提供依据。

2. 研究的基本内容和问题

1. 研究目标

1.1 获得苏淮猪smad7基因的非编码区序列，了解其序列特征；

1.2 利用苏淮猪混合模板测序smad7基因3-utr序列获得snp位点；

1.3 采用as-pcr的方法对苏淮猪smad7基因3-utr样本进行分型，并分析snp位点多态性。

3. 研究的方法与方案

1. 研究方法

1.1苏淮猪smad7基因的扩增

通过ncbi基因组数据库查阅smad7基因序列，根据序列设计引物，以苏淮猪dna为模板进行pcr扩增，并将产物进行测序验证。

1.2 苏淮猪smad7基因多态位点筛选

4. 研究创新点

1. 扩增了苏淮猪SMAD7基因3-UTR序列；

2. AS-PCR对苏淮猪多态位点进行分型。

5. 研究计划与进展

2015.09-2015.10

苏淮猪smad7基因扩增，并进行测序验证，对基因序列进行相关分析。

2015.10-2015.12