牛FSHβ基因调控区连锁突变对其转录与表达调控的影响

促卵泡素（FSH）在雄性动物的精子发生中起着至关重要的作用，而FSHβ基因的转录与表达调控是其功能实现的关键步骤。我们的前期研究表明，牛FSHβ基因的上游、下游及外显子3编码区存在连锁突变，该连锁突变与种公牛的血清FSH浓度及精液品质呈强负相关。本项目拟在上述研究的基础上，克隆与分析携带连锁突变的种公牛的FSHβ基因转录本，阐明连锁突变对该基因转录的影响；识别并注释牛FSHβ基因转录调控元件及突变所改变的转录调控因子结合位点；筛选对该基因具有效应的miRNA，确定功能miRNA与FSHβ基因转录后调控的关系，分析突变对miRNA靶序列的影响。研究结果将会为解析该基因的表达调控规律，揭示连锁突变对种公牛繁殖性状影响的分子机制提供理论基础，同时可为将该基因作为种公牛繁殖性状的分子标记并应用于早期选种提供依据。

FSHβ基因的表达调控是促卵泡素FSH功能实现的关键步骤。本项目针对携带FSHβ基因连锁突变的种公牛个体表现出差的精液品质及低的繁殖力，分析FSHβ基因调控区连锁突变对其转录与表达调控的影响，从而深入探讨其内在的分子机制。. 研究发现在携带FSHβ基因连锁突变的种公牛个体中，FSHβ 基因共存在着四种不同类型的转录本，而在野生型个体中，仅存在两种转录本。并且携带突变的种公牛个体中，FSHβ基因正常转录本的表达水平与野生型个体相比显著降低。据此，我们利用TaqMan-MGB实时荧光定量PCR技术，建立了一种便捷检测牛FSHβ基因连锁突变的方法，为种公牛的早期选种选育、淘汰劣质种公牛提供理论依据和技术支持。. 为进一步分析牛FSHβ基因上游调控区的突变是否改变了转录因子结合位点，我们对各突变点进行了凝胶阻滞分析（EMSA）。研究表明牛FSHβ基因上游调控区Nu381处的插入突变，形成了一个新的转录调控元件，因此改变了某个或某些转录调控因子的结合位点。为确定牛FSHβ基因上游调控区中的突变是否影响基因转录活性，我们将牛FSHβ基因的上游调控序列连接至荧光素酶载体，经启动子活性分析表明，连锁突变对FSHβ基因的转录活性发挥着一定的抑制作用。. 为查明miRNA与FSHβ 基因转录后调控的关系，我们构建了牛腺垂体miRNA的表达文库，利用高通量深度测序，在牛腺垂体中共检测到367个已知的miRNA，并发现了80个候选新的miRNA。对牛各组织进行的miRNA Stem-Loop qPCR进一步识别到4个垂体倾向表达miRNA，分别为miR-375，miR-7，miR-182，miR-125a。然而，经双荧光素酶报告分析，未能筛选到调控FSHβ基因的功能miRNA。但是，发现垂体倾向的miR-375可以靶向调控BMP蛋白受体2（BMPR2），垂体倾向的miR-7可以靶向调控前列腺素F2受体负性调节因子PTGFRN（CD315）。. 研究结果为全面解析牛FSHβ基因的表达调控规律提供了理论基础，并为将FSHβ基因作为种公牛繁殖性状的分子标记应用于早期选种提供了理论依据。截至目前，在本项目的资助下，共发表研究论文6篇，其中SCI收录论文4篇；培养博士1名，硕士3名。