中缅边境地区3个黄牛品种全基因组遗传多样性研究

作     者：马晓慧 

作者单位：西北农林科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：雷初朝

授予年度：2022年

学科分类：0905[农学-畜牧学] 09[农学] 

主      题：中缅边境地区 临沧高峰牛 德宏高峰牛 缅甸牛 全基因组重测序 遗传多样性 选择信号 

摘      要：中国云南地形复杂,以山地和高原为主,属热带亚热带气候区。除汉族外,云南还拥有25个少数民族。特殊的地理环境和多样的民族文化形成独具特色的云南黄牛遗传资源。德宏高峰牛和临沧高峰牛统称云南高峰牛,缅甸牛主要分布在与云南德宏、临沧接壤的缅甸东北地区,这3个地方黄牛品种具有耐热与抗病性强等特性。为系统揭示中缅边境地区这3个黄牛品种的基因组遗传多样性和起源进化关系,本研究对22头临沧高峰牛、13头德宏高峰牛和20头缅甸牛进行全基因组重测序,并收集了61头普通牛与瘤牛的全基因组重测序数据进行联合分析。同时,对临沧高峰牛进行全基因组选择信号分析,以揭示其在体型、免疫、耐热等性状方面的基因组特征。本研究主要得到以下结果:(1)基于常染色体基因组SNP分析,发现中缅边境地区临沧高峰牛、德宏高峰牛和缅甸牛具有较高的核苷酸多样度,较快的连锁不平衡衰减率和较低的LD水平,以及较少的ROH片段,表明其具有丰富的基因组遗传多样性。(2)结合常染色体基因组SNP、线粒体基因组和Y染色体基因组SNP分析,发现中缅边境地区临沧高峰牛和德宏高峰牛以印度瘤牛血统为主,含有少量普通牛血统,缅甸牛则是纯正的印度瘤牛血统。(3)基于Y染色体基因组SNP分析,发现中缅边境地区3个黄牛品种有普通牛Y2a,印度瘤牛Y3a和Y3b共3个Y染色体单倍型组。其中,Y3b亚单倍型占主导地位,说明中缅边境地区是印度瘤牛自西向东进入中国西南部的重要通道。(4)利用CLR、F和XP-EHH三种选择信号检测方法,首次对临沧高峰牛进行全基因组选择特征研究。在临沧高峰牛中鉴定到与体型、免疫和耐热等环境适应性相关的基因受到强选择。其中,HELB基因在临沧高峰牛等耐热瘤牛群体中存在特异的错义突变,表明该基因与临沧高峰牛耐热的环境适应性有关。这些研究结果对于了解中缅边境地区临沧高峰牛和德宏高峰牛与缅甸牛的系统发育关系提供了全基因组水平的依据,对临沧高峰牛和德宏高峰牛品种的遗传资源保护具有重要意义。