KRTAP36-1基因在子午岭黑山羊中的鉴定及其与羊绒性状的关联分析
2021-01-14宋宜泽赵孟丽郝志云罗玉柱李少斌沈继源王继卿
宋宜泽 赵孟丽 郝志云 罗玉柱 刘 秀 李少斌 沈继源 柯 娜 王继卿
(甘肃农业大学 动物科学技术学院/甘肃省草食动物生物技术重点实验室/甘肃省牛羊基因改良工程实验室,兰州 730070)
山羊绒纤维由次级毛囊产生,被称为“软黄金”[1-2]。羊绒纤维主要由角蛋白(Keratins,Ks)和角蛋白相关蛋白(Keiatin associated proteins,KAPs)构成[3],这2种蛋白的重量占羊绒纤维重量的90%以上。Ks组装成角蛋白中间丝(Keratin intermediate filaments, KIFs)蛋白,构成了羊绒纤维骨架,KAPs通过二硫键填充于KIFs周围[4]。KAPs最显著的特征是含有丰富的半胱氨酸(Cysteine,Cys)、或者甘氨酸(Glycine,Gly)和酪氨酸(Tyrosine,Tyr)[5]。根据氨基酸的组成和含量,KAPs可以分为3大类,分别是:高甘氨酸/酪氨酸KAPs(HGT-KAPs,含有35~60 mol%的Gly/Tyr)、高硫KAPs(HS-KAPs, 含有≤30 mol%的Cys)和超高硫KAPs(UHS-KAPs, 含有>30 mol%的Cys)[6]。根据序列相似性,KAPs可被进一步划分为不同的家族。例如,KAP6~8、KAP18~22和KAP36同属于HGT-KAPs[7-8]。
KAP蛋白的编码基因标识为KRTAPs,其长度较小,一般只包含1个单独的外显子[9]。研究表明,KRTAPs基因的核苷酸序列变异与山羊的羊绒性状密切相关。例如,Wang等[7]在陇东绒山羊上发现,KRTAP20-1等位基因A的存在与较大的绒层高度和产绒量相关(P<0.05),等位基因B的存在与较小的产绒量和平均纤维直径的相关(P<0.05);Zhao等[19]发现KRTAP15-1等位基因A能显著降低陇东绒山羊的平均纤维直径(P=0.006);Wang等[20]发现KRTAP20-2等位基因A的存在与陇东绒山羊较大的产绒量相关(P<0.001),而等位基因B的存在与较小的产绒量相关(P<0.01)。
KRTAP36家族只包含KRTAP36-1基因一个成员。在绵羊上已发现,KRTAP36-1基因位于绵羊的1号染色体上,在新西兰罗姆尼羊等3个群体中共检测到3个等位基因和4个单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms,SNPs)。相关性分析表明,等位基因A的存在与较大的产绒量相关(P=0.035),等位基因C的存在与较大的平均纤维直径相关(P=0.025)[8]。目前有关KRTAPs基因的研究主要集中在人类和绵羊上。例如,在人类基因组中,共鉴定出来自25个家族的80多个KRTAPs基因[10-11];在绵羊基因组中,共发现来自13个家族的29个KRTAPs基因。但……
