Deciphering the genetics of pig complex traits through QTL mapping and positional candidate cloing

Abstract

Die meisten Merkmale bei Nutztieren werden von vielen Genen bestimmt und werden daher als komplexe Merkmale bezeichnet. In dieser Arbeit beschreiben wir zunächst die molekulare Charakterisierung und die Bestätigung des porcinen SOX9 Gens als positionelles Kandidatengen für Inguinal- und Scrotalhernie. Das SOX9 Gen wurde durch FISH und RH-Panel Analyse in der Region SSC12p13-p14 kartiert. Vier Polymorphismen wurden gefunden und genotypisiert. Assoziationsanalysen zeigten, dass eine 18bp Deletion an Position 223 im 5´-UTR einen signifikanten Effekt auf Inguinal- und Scrotalhernie hatte (p<0.05). Ein Protein bindender Faktor, der spezifisch an die Deletions-Variante bindet, wurde durch "electrophoretic mobility shift assays" (EMSA) entdeckt. In Transfektionsexperimenten wurde gezeigt, dass die Deletions-Variante eine deutlich höhere Transkriptionsaktivierung zeigt als die Insertions-Variante. Wir schlagen vor, dass die Deletion eine Bindestelle für einen Transkriptionsfaktor erzeugt, der die Expression von SOX9 verstärkt. Die erhöhte Expression von SOX9 könnte für die porcine Inguinal- und Scrotalhernie aufgrund seiner Rolle bei der Entwicklung der männlichen Gonaden, beim Kollagenmetabolismus und bei der Apoptosis mit verantwortlich sein.Zusätzlich wurde eine genomweite Analyse zur Identifizierung von"quantitative trait loci" (QTLs) durchgeführt, die mit der Zitzenzahl assoziiert sind. Insgesamt wurden 560 F2 Tiere einer White Duroc×Erhualian Kreuzung genotypisiert. Lineare Regression wurde angewandt, um die QTLs zu kartieren. Vier signifikante QTLs für die Gesamt-Zitzenzahl wurden auf den Chromosomen SSC4, SSC7, SS12 und SSC13 entdeckt. Vier chromosomale Regionen auf den Chromosomen SSC3, SS7, SSC12 und SSC15 wurden identifiziert, die hochsignifikant die Zitzenzahl auf der rechten Seite beeinflussen, während nur 2 signifikante QTLs auf den Chromosomen SSC7 und SSC12 für die Zitzenzahl auf der linken Seite gefunden wurden. Die geschätzten additiven Effekte deuten darauf hin, dass die Erhualian Allele in den signifikantesten QTLs positive additive Effekte im Vergleich zu Duroc Allelen hatten, mit der Ausnahme von einem QTL auf Chromosom SSC7, bei dem Duroc Allele eine erhöhte Zitzenzahl hervorriefen.