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中国畜禽种业 2024年第4期20卷 8-17页

作者：马克岩刘占经白雅琴马友记甘肃农业大学动物科学技术学院甘肃兰州730070 天祝县动物疫病预防控制中心甘肃武威733200 甘肃省畜牧技术推广总站甘肃兰州730030

该试验旨在利用简化基因组测序(specific-locus amplified fragment sequencing, SLAF-seq)分析陇南山羊群体遗传多样和群体结构,为陇南山羊后续保种计划的制订提供依据。该研究对50只陇南山羊(公、母各25只)进行全基因组SNP检测;计算... 详细信息

该试验旨在利用简化基因组测序(specific-locus amplified fragment sequencing, SLAF-seq)分析陇南山羊群体遗传多样和群体结构,为陇南山羊后续保种计划的制订提供依据。该研究对50只陇南山羊(公、母各25只)进行全基因组SNP检测;计算观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、多态信息含量(PIC)、香浓维纳指数(SHI)、基因多样性指数(Nei)及次要等位基因频率(MAF)等6个指标进行遗传多样性评估。结果表明,50只陇南山羊共检测到655514个SNPs位点。陇南山羊的Ho、 He、 PIC、 SHI、 Nei及MAF指标值分别为0.193、0.286、 0.236、 0.449、 0.290、 0.200,说明该群体遗传多样性较低。陇南山羊群体LD值较低,衰退速度较快,说明该群体并未受到过强烈的人工选择压力。此外,PCA与系统发育树结果均表明陇南山羊群体内部出现分化,可分为2个大的亚群。陇南山羊群体平均IBS遗传距离为0.7391,结合亲缘关系G矩阵热图,表明陇南山羊群体大部分个体亲缘关系较远。50只陇南山羊个体共检测到47206个ROH,平均ROH长度37.86 Mb,基于ROH的近交系数FROH范围为0.0535~0.2574,平均FROH值为0.1472,说明陇南山羊群体存在近交风险。可见,陇南山羊内部存在分化,可分为2个大的亚群,陇南山羊群体遗传多样性较低,部分个体间存在较大的近交风险,可能需要采取保种措施保护陇南山羊遗传资源。

关键词：陇南山羊简化基因组测序种质资源遗传多样性连续纯合片段

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肃南牦牛群体遗传结构、选择信号分析和ROH检测

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中国畜牧兽医 2022年第8期49卷 2992-3005页

作者：鲍麒包鹏甲马晓明吴晓云孟光耀褚敏曹红梅郎建英安玉峰梁春年阎萍中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所兰州730050 农业农村部青藏高原畜禽遗传育种重点实验室兰州730050 甘肃省牦牛繁育工程重点实验室兰州730050 肃南裕固族自治县畜牧兽医服务中心肃南734400

【目的】试验旨在对肃南牦牛进行群体遗传结构、选择信号分析和连续纯合片段(ROH)检测,挖掘肃南牦牛的种质特性相关基因。【方法】选择肃南牦牛、巴州牦牛、斯布牦牛、九龙牦牛和天祝白牦牛5个牦牛品种共计48头牦牛进行全基因组重测序,... 详细信息

【目的】试验旨在对肃南牦牛进行群体遗传结构、选择信号分析和连续纯合片段(ROH)检测,挖掘肃南牦牛的种质特性相关基因。【方法】选择肃南牦牛、巴州牦牛、斯布牦牛、九龙牦牛和天祝白牦牛5个牦牛品种共计48头牦牛进行全基因组重测序,采用基因组变异检测流程(GATK)获得高质量的单核苷酸多态性(SNP)标记进行下游分析;对5个牦牛品种的基因型数据进行主成分分析、祖先成分分析和系统进化树分析以确定其群体结构;对5个牦牛群体进行ROH检测以及近交系数计算;采用综合单倍型评分(iHS)方法筛选共有高频ROH区域内受选择位点。【结果】5个牦牛品种共鉴定出15092883个SNPs,主要分布于内含子区域。亲缘关系计算结果显示,所有个体均不存在三代以内亲缘关系,满足后续分析要求。主成分分析表明,5个牦牛品种可以显著地分为5个类群,其中肃南牦牛群体内遗传变异较小。群体结构分析显示,肃南牦牛包含其他4种牦牛祖先成分,其中天祝白牦牛祖先成分所占的比例最大。ROH分析显示,5个牦牛品种共检测到8426个ROHs片段,其中高频ROH区域421个。相比于其他4个牦牛品种,肃南牦牛的ROH片段总长度和数目最多,具有较高的连锁程度,其近交系数远大于其他牦牛群体。在肃南牦牛高频ROH区域上注释得到465个候选基因,主要富集到与机体发育、大脑形态形成、脂肪氧化相关的通路,包括胚胎骨骼系统形态发生、前后模式规范、甲状腺发育通路和Hippo通路,其中与胚胎发育及组织分化过程相关的基因有同源框A3(HOXA3)、HOXA5、HOXD3,与肉品质相关的基因有花生四烯酸12B(ALOX12B)、ALOX15B、ALOXE3,与中脑发育相关的基因为成纤维细胞生长因子8(FGF8)。在7号染色体1个高频ROH区域中(Chr7:12661870-13045935)鉴定到3个共享基因(核内不均一性核糖核蛋白K(HNRNPK)、驱动蛋白27(KIF27)、G激酶锚定蛋白1(GKAP1))与牦牛共有的高原适应性有关。对共有高频ROH区域内的位点进行iHS分析,鉴定到的受选择基因主要与抗病性、内质网分泌蛋白加工及细胞周期调节相关,包括N-α乙酰转移酶25(NAA25)、内质网分子伴侣29(ERP29)、跨膜蛋白16(TMEM116)、TRAF型锌指结构域蛋白1(TRAFD1)、HECT结构域E3泛素连接酶4(HECTD4)基因。【结论】本研究从全基因组水平系统评估肃南牦牛的遗传多样性和遗传背景,鉴定了肃南牦牛ROH区域内与表型相关的基因,并重点挖掘了与其他牦牛品种共享高频ROH区域内的受选择基因,为肃南牦牛种质资源开发、利用提供了重要理论依据。

关键词：肃南牦牛群体遗传结构连续纯合片段选择信号

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两个猪群的系谱构建及近交和胎次对皖南花猪免疫力影响的初步研究

两个猪群的系谱构建及近交和胎次对皖南花猪免疫力影响的初步研究

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作者：董林安徽农业大学

学位级别：硕士

免疫水平不仅和自身抗病力相关,也会对母猪的繁殖性能产生影响。受非洲猪瘟入侵、猪场管理不规范以及种猪来源杂乱等问题影响,地方猪养殖场普遍存在系谱缺失或错误等问题,这将增加近交的风险。本研究旨在初步研究不同胎次对猪免疫水平... 详细信息

免疫水平不仅和自身抗病力相关,也会对母猪的繁殖性能产生影响。受非洲猪瘟入侵、猪场管理不规范以及种猪来源杂乱等问题影响,地方猪养殖场普遍存在系谱缺失或错误等问题,这将增加近交的风险。本研究旨在初步研究不同胎次对猪免疫水平的影响,鉴定不同个体间的亲缘关系,为安徽地方猪资源的保护和利用提供参考。本研究选取安徽地方品种皖南花猪和黟县黑猪作为研究对象,利用50K基因芯片数据对皖南花猪进行亲缘关系鉴定和全基因组连续纯合片段(Runs of Ho-mozygosity,ROH)检测,计算皖南花猪状态同源(Identity By State,IBS)距离矩阵、亲缘关系矩阵及近交系数F,并进行主成分分析,对皖南花猪高频ROH区域覆盖的基因进行GO功能注释和KEGG通路分析。同时对皖南花猪血清中白介素-10(IL-10)、干扰素-γ(IFN-γ)、免疫球蛋白G(IgG)等免疫指标进行检测。此外,本研究还利用14个国际通用的微卫星引物对安徽黟县黑猪进行亲权鉴定和遗传多样性分析。结果表明:1.皖南花猪血清IL-10、IFN-γ和IgG含量在初产后均下降,当胎次大于等于1时,IFN-γ、IgG和IL-10含量随胎次增加总体呈上升趋势,但IFN-γ、IgG含量在第二胎时高于第三胎次,三种免疫分子在不同胎次和不同近交程度间均无显著性差异(P>0.05)。2.146只皖南花猪群体根据公猪被分为8个家系,共鉴定出33对亲子关系。3.皖南花猪母猪群体平均ROH长度为13.46 MB,平均近交系数F为0.19。高频ROH区域的基因主要富集于炎症和免疫反应、细胞因子调节等信号通路中。4.本研究所选择的14个微卫星位点观测杂合度为0.309～1,期望杂合度为0.685～0.928,多态信息含量为0.648～0.914,平均等位基因数为12个,说明各位点具有多态性。14个微卫星位点亲子关系累积排除率达到99.99%,说明选择的14个微卫星标记能够对黟县黑猪的亲缘关系进行鉴定。综上,本研究初步探讨了皖南花猪三种免疫分子在不同胎次间的分布规律,分析了皖南花猪ROH分布与近交程度,并对黟县黑猪的亲缘关系进行了初步鉴定。研究结果对皖南花猪的健康养殖和资源利用具有一定的借鉴意义。其次,本研究所用的SNP标记技术和建立的微卫星标记体系对建立完整准确的系谱资料、科学制定配种选育计划和预防近交具有实际意义。

关键词：皖南花猪黟县黑猪免疫分子亲缘关系近交连续纯合片段

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不同来源大白猪总产仔数近交衰退评估

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畜牧兽医学报 2021年第10期52卷 2772-2782页

作者：史良玉王立刚张鹏飞莫家远李洋王立贤赵福平中国农业科学院北京畜牧兽医研究所农业部动物遗传育种与繁殖(家禽)重点实验室北京100193

旨在评估两个不同来源大白猪群体经过近8个世代的选育后总产仔数(total number of piglets born,TNB)近交衰退的程度。本研究对1937头大白猪使用GeneSeek GGP Porcine HD芯片进行分型,其中1039头来自加系大白猪和898头来自法系大白猪,... 详细信息

旨在评估两个不同来源大白猪群体经过近8个世代的选育后总产仔数(total number of piglets born,TNB)近交衰退的程度。本研究对1937头大白猪使用GeneSeek GGP Porcine HD芯片进行分型,其中1039头来自加系大白猪和898头来自法系大白猪,且两品系均有表型记录和系谱记录,系谱共由3086头大白猪组成。分别使用系谱、SNP和ROH进行个体近交系数估计,并将近交系数作为协变量利用动物模型对总产仔数进行近交衰退评估。为了精准定位导致总产仔数衰退的基因组片段,又进一步对每条染色体以及显著染色体分段计算近交系数并估计其效应,检测是否能引起总产仔数发生近交衰退现象。对于加系群体,FROH、FGRM和FPED估计的近交系数均值分别为0.124、0.042和0.013,其中FROH和FPED相关最高,相关系数为0.358;对于法系群体,FROH、FGRM和FPED均值分别为0.123、0.052和0.007,其中FROH和FGRM相关最高,相关系数为0.371。利用3种不同计算方法所得近交系数用于估计近交衰退时,加系群体的总产仔数均检测到显著的近交衰退,而且当FROH、FGRM和FPED每增加10%时,总产仔数分别减少0.571、0.341和0.823头;但法系群体仅有FROH估计的总产仔数检测到显著近交衰退,FROH每增加10%时,总产仔数减少0.690头。为了锁定相关的染色体和基因组区段,首先利用ROH估计每条染色体近交系数并进行近交衰退分析发现,加系群体中检测到第6、7、8和13号染色体产生了显著近的总产仔数交衰退,而法系群体未检测到与近交衰退相关的染色体。然后,又将与加系总产仔数近交衰退显著相关的4条染色体平均分为2、4、6、8个片段进行近交衰退检测,其中平均分成8段后的染色片段的长度范围为15.1~25.8 Mb。在第6、7和8号染色体分别检测到1、2和3个与总产仔数相关的近交衰退染色体片段。这些区域注释到了CUL7、MAPK14和PPARD基因与胎盘发育相关,AREG和EREG基因与卵母细胞成熟有关。本研究利用3种近交系数计算方法对两个不同来源的大白猪总产仔数进行近交衰退评估,在加系大白猪中3种估计方法都能检测到近交衰退的现象,而法系群体中只有FROH才能检测到。而且通过ROH方法进一步确定了能引起加系大白猪总产仔数衰退的4条染色体和6个特定的染色体区段,还注释到了与繁殖相关的候选基因。这为揭示近交衰退的遗传机制提供了新的研究手段,也为基因组选种选配提供了参考依据。

关键词：大白猪总产仔数连续纯合片段近交系数近交衰退

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