检索结果-内蒙古大学图书馆

分子植物育种 2019年第11期17卷 3490-3496页

作者：尹明华吴平华刘邦旺胡光明王钦张红蕾上饶师范学院生命科学学院

本研究对上饶早梨两种品种‘花厅六月雪’(BR)和‘花厅黄皮消’(HR)的全基因组重测序和转录组进行关联分析。结果表明:在进行差异InDel分析后,共有3 682个候选基因与转录组数据进行了关联分析;在CV分析后,共有2 067个候选基因与转录组... 详细信息

本研究对上饶早梨两种品种‘花厅六月雪’(BR)和‘花厅黄皮消’(HR)的全基因组重测序和转录组进行关联分析。结果表明:在进行差异InDel分析后,共有3 682个候选基因与转录组数据进行了关联分析;在CV分析后,共有2 067个候选基因与转录组数据进行了关联分析;在进行CNV分析后,与转录组差异基因数据进行了关联分析,其中分类为amplification的CNV中,属于显著差异的,并且倍性变化≥2倍的CNV,BR相对于HR有79个上调,42个下调;分类为deletion的CNV中,属于显著差异的,并且倍性变化≥2倍的CNV,BR相对于HR有149个上调,193个下调;分类为neutral的CNV中,属于显著差异的,并且倍性变化≥2倍的CNV,BR相对于HR有199个上调,196个下调。本试验结果可为上饶早梨两种品种‘花厅六月雪’(BR)和‘花厅黄皮消’(HR)的品种鉴定和品种选育提供理论依据。

关键词：上饶早梨全基因组重测序转录组关联分析

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基于全基因组重测序解析皮山红羊群体遗传结构及产羔数候选基因研究

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中国畜牧兽医 2024年第2期51卷 624-638页

作者：石兰马梅兰木合塔帕·买买提江杨会国依明·苏来曼新疆农业大学动物科学学院乌鲁木齐830052 新疆畜牧科学院乌鲁木齐830011

[目的]皮山红羊是分布于新疆和田地区的新发现多羔性地方绵羊品种。本研究基于全基因组重测序技术从基因组水平上了解皮山红羊的群体遗传结构及产羔性状受选择信号区域,并对候选基因进行验证。[方法]选择30只连续产2~3羔的经产皮山红羊... 详细信息

[目的]皮山红羊是分布于新疆和田地区的新发现多羔性地方绵羊品种。本研究基于全基因组重测序技术从基因组水平上了解皮山红羊的群体遗传结构及产羔性状受选择信号区域,并对候选基因进行验证。[方法]选择30只连续产2~3羔的经产皮山红羊母羊为高繁组(high fertility, HF),30只连续产单羔的经产皮山红羊母羊为低繁组(low fertility, LF),对这两个群体进行全基因组重测序。应用主成分分析(PCA)、系统进化树、群体遗传结构及全基因组扫描(Fst&θπ)等综合分析法确定候选区域,进一步筛选皮山红羊产羔性状候选基因。采用飞行质谱分型技术对候选基因进行分型验证。[结果]皮山红羊高、低繁殖组群体连锁不平衡(LD)分析衰减曲线相似,系统进化树显示两组群体分化程度不明显。PCA结果显示,两个群体明显聚成一簇,个别个体离群,其位置及相互关系符合进化树结构以及群体结构结果。设置同时达到Top 1%Z(Fst)值和θπ值的窗口为候选区域,共注释229个强选择信号,HF和LF组注释基因分别为86和143个,其中筛选到42个可能与繁殖性状相关的候选基因,如MARF1、CHGA、BMPR1B、IMMP2L、CDK14、ZDHHC3、CCDC71、DSCAML1、LIMK2、P2RY14等。经GO与KEGG通路分析发现,GO功能显著富集在钠离子跨膜转运蛋白活性的调控、凋亡过程的调控、钠离子通道调节剂活性、G蛋白偶联受体结合、G蛋白偶联嘌呤核苷酸受体活性等条目,KEGG显著富集通路主要与信号传递、信号通路、物质代谢等通路有关。分型结果表明,MARF1基因有11个SNPs位点在皮山红羊群体中真实存在,其中,g.14023542 T>A、g.14036507 A>G、g.14046123 C>T位点与群体平均产羔数显著关联,且前2个突变位点呈现强连锁关系(r2>0.3),g.14023542 T>A位点TT基因型具有最多的平均产羔数(1.901±0.675)。[结论]皮山红羊高繁组和低繁组两个群体遗传背景相似,具有一定程度的分化,但分化不明显。MARF1、CHGA、BMPR1B、IMMP2L、CDK14、ZDHHC3、CCDC71、DSCAML1、LIMK2、P2RY14等基因可能是影响皮山红羊产羔性状的候选基因。MARF1基因的3个SNPs位点可作为皮山红羊产羔性状潜在分子选育标记。

关键词：皮山红羊全基因组重测序选择信号产羔数

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基于全基因组重测序的优质稻遗传变异分析及分子标记辅助选择育种研究

基于全基因组重测序的优质稻遗传变异分析及分子标记辅助选择育种...

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作者：周政中国科学院大学

学位级别：博士

超过60％的中国人以水稻为主粮。随着水稻产量的提升和人们生活水平的提高，蒸煮食味品质（Eating and cooking quality，ECQ）好的水稻品种更易得到消费者的喜爱。培育优质稻新品种是满足这一需求最为直接、安全、有效的措施。本研究... 详细信息

超过60％的中国人以水稻为主粮。随着水稻产量的提升和人们生活水平的提高，蒸煮食味品质（Eating and cooking quality，ECQ）好的水稻品种更易得到消费者的喜爱。培育优质稻新品种是满足这一需求最为直接、安全、有效的措施。本研究首先对95份优质籼稻进行全基因组重测序，与公开获得的全基因组数据对比分析，获悉优质稻品质、产量、抗性等重要数量性状基因(Quantitative trait gene，QTG)的功能等位，明确其遗传上的优劣。同时，为克服优质稻抗稻瘟病较弱的缺陷，我们还开展了常规手段与分子标记辅助选择相结合的优质稻品种改良研究。取得的主要结果如下:　　(1)序列分析表明，来源于13个省份的95份优质稻材料遗传背景属于籼稻亚群。它们间的遗传距离很近，集中在进化树的同一分枝，预示不同地区平行的优质籼稻选育导致其遗传变异上趋同。　　(2)通过分析222个QTG在优质稻与籼稻群之间的分化和选择的情况发现，其中，40个QTG在优质籼稻与籼稻群之间存在明显选择差异，主要涉及品质、粒型和生物抗性等性状。　　(3)QTG等位变异分析表明，在优质籼稻中，Waxy、Chalk5、ALK以及OsACS6等品质基因的优异等位和GS3、GW7、CYP78A13等粒型基因的长粒等位占比较高;OsCBL10、SNORKEL1、NORKEL2、OsPP15、OsLTPL159、bZIP73、OsMYB2、CTB4a、OsCd1、OsNRAMP5、CAL1、OsMOT1;1/qGMo8、SKC1、CYP72A31、qUVR-10等耐非生物逆境基因，Pi9/Pigm、Pita、Pit、Pi56等稻瘟病抗性基因，Xa10、Xa21、Xa23等白叶枯病抗性基因以及Bph6、Bph9、Bph14等稻飞虱抗性基因的优异等位比例低。该结果与目前优质籼稻普遍粒型细长，稻米品质优异，但逆境抗性偏弱的表型较为一致。因此，通过分子标记追踪品质基因的优异等位保留品质优良特性，引入抗性基因的优异等位进行进一步优质稻其他综合性状。　　(4)选用优质稻XWX17为优质食味相关基因供体，谷梅4号为稻瘟病抗性基因供体，结合常规育种手段和分子标记辅助选择(Marker assisted selection，MAS)技术，成功地将抗稻瘟病基因Pigm、品质基因Waxy和香味基因Badh2优异等位聚合在一起，创制出具有香味、抗稻瘟病、蒸煮食味品质优异的纯系，其中改良系（农香42）具有抗倒伏、丰稳产潜力，通过湖南省农作物品种审定委员会审定（证书编号:湘审稻20200011）。以农香25为品质相关基因Waxy和抗性基因Pi56的优异等位供体，以粤奇丝苗2号为抗性基因Pita供体，通过MAS方法同样获得了稻瘟病抗性增强，ECQ优良，以及产量潜力、抗倒伏等农艺性状更具优势的稳定纯系。改良系（农香39）也通过湖南省审定(证书编号:湘审稻20200010)。　　本研究的育种实践进一步验证，基于全基因组分析的优质籼稻遗传结构及其QTG等位变异信息，可为优质籼稻的遗传改良提供了分子基础与理论支持。此外，分子标记辅助选择有效地整合了品质与抗性等主效基因的优异等位，传统育种经验实现了微效基因的选择与利用，两者结合培育出符合个性化育种目标的优质稻新品种。

关键词：水稻种植遗传变异选择育种分子标记全基因组重测序

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基于全基因组重测序筛选关中奶山羊产羔数性状相关候选基因研究

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家畜生态学报 2023年第12期44卷 8-14,29页

作者：任毅杰贤明倪洁李宇郭松茂冉本康胡建宏西北农林科技大学动物科技学院陕西杨凌712100

为了挖掘与关中奶山羊产羔数性状相关的候选基因,为关中奶山羊优质、高繁雌性个体的选育提供有效的候选基因与分子标记,该研究以16只繁殖力不同的关中奶山羊母羊为研究对象,通过全基因组重测序和选择消除分析筛选与关中奶山羊产羔数性... 详细信息

为了挖掘与关中奶山羊产羔数性状相关的候选基因,为关中奶山羊优质、高繁雌性个体的选育提供有效的候选基因与分子标记,该研究以16只繁殖力不同的关中奶山羊母羊为研究对象,通过全基因组重测序和选择消除分析筛选与关中奶山羊产羔数性状相关的候选基因与信号通路。结果表明,SP1、FGFR1、AMHR2、SMAD9、OXTR、ACTG1、TGFBR3、BMPR2、SOX11、BCL2、THBS1和ITGA11等基因与mTOR、PI3K-Akt、Wnt和TGF-β等信号通路可能参与调控关中奶山羊卵泡形成、生长和发育等生殖过程,进而影响其产羔数。该结果为进一步研究关中奶山羊产羔数性状形成的遗传基础和品种选育等工作提供了理论依据。

关键词：关中奶山羊全基因组重测序产羔数性状候选基因

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基于全基因组重测序对保山猪长纯合片段（ROH）的研究

基于全基因组重测序对保山猪长纯合片段（ROH）的研究

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作者：李文君云南农业大学

学位级别：硕士

为准确评估保山猪群体近交水平,从保山猪基因组纯合区域中筛选出调控其优良性状的候选基因,深入了解候选基因的结构和功能,以揭示调控保山猪优良性状基因的分子机制。本研究选取12头保山猪进行全基因组重测序,统计保山猪ROH的长度、数... 详细信息

为准确评估保山猪群体近交水平,从保山猪基因组纯合区域中筛选出调控其优良性状的候选基因,深入了解候选基因的结构和功能,以揭示调控保山猪优良性状基因的分子机制。本研究选取12头保山猪进行全基因组重测序,统计保山猪ROH的长度、数量和分布,通过系谱和ROH两种方式计算近交系数,评估保山猪的近交水平,捕捉ROH岛,对岛内的基因进行GO和KEGG富集分析、QTLs位点映射,选择与经济性状紧密相关的关键基因进行SNP的筛选和生物信息学分析,结果如下:（1）保山猪全基因组重测序得到22,633,391个SNP,质控后从532,450个SNP中共检测到254个ROH,中等长度的ROH（1～5 Mb）数量最多（98.43%）,长ROH（>5 Mb）数量最少（1.57%）,表明保山猪近交主要发生在远世代,根据ROH总长度计算的FROH为0.0178,系谱计算的FPED为0.0268,两者间呈正相关关系,综合评估保山猪现有群体的近交水平较低;（2）保山猪基因组中共鉴定到40个ROH岛,包含505个基因,1073个QTLs位点,通过GO和KEGG分析得到显著富集的基因,基因的功能与QTLs检索的性状多与繁殖、生长、肉质等性能相关,从中筛选到19个可能与保山猪生长发育（IGFALS、MC3R、PTN）、骨骼发育（COL1A2、DLX5、DKK1、WNT2）、脂肪沉积（ACSM3、ECI1、CD36、KLF6）、肉质性状（ROCK1、CACNA2D1）、繁殖性状（NPW、TSHR、AHR、BMP7）、疾病（MBL2、CAV1）等相关的候选基因;（3）在19个候选基因中筛选与脂肪沉积相关的CD36基因和与繁殖性能相关的BMP7基因进行生物信息学分析,结果表明保山猪CD36基因有2个错义突变和2个同义突变,BMP7基因有5个同义突变,同义突变不改变氨基酸序列,错义突变未引起蛋白质结构和功能的改变,两个候选基因调控保山猪脂肪沉积及繁殖性能的具体生物学功能有待进一步研究。本研究通过ROH长度和数量统计、近交系数计算得出保山猪近交水平低,在保山猪基因纯合区域筛选出多个与繁殖、生长和肉质等性能相关的候选基因,可为保山猪的保种、选配、群体近交控制、育种计划的制定提供参考依据,对保山猪的保护具有重要意义。

关键词：保山猪全基因组重测序近交系数候选基因生物信息学分析

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基于全基因组重测序对我国四个藏猪类群群体遗传结构及选择信号的分析

基于全基因组重测序对我国四个藏猪类群群体遗传结构及选择信号的...

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作者：辜浩四川农业大学

学位级别：硕士

藏猪生活在我国青藏高原地区,是我国唯一的高原型猪种,主要分布在西藏、四川、云南、甘肃等地。由于藏猪生活在高原特殊的环境当中,经过了长期的进化选择和适应,形成了其有低氧适应性、反应机敏、抗紫外线辐射、抗逆性强等独特的种质特... 详细信息

藏猪生活在我国青藏高原地区,是我国唯一的高原型猪种,主要分布在西藏、四川、云南、甘肃等地。由于藏猪生活在高原特殊的环境当中,经过了长期的进化选择和适应,形成了其有低氧适应性、反应机敏、抗紫外线辐射、抗逆性强等独特的种质特性。因此,目前对藏猪的研究主要集中在其对高原适应性、不同地理分布和疾病抵抗等方面。现藏猪主要根据生长地理位置分为四川藏猪、西藏藏猪、迪庆藏猪与合作猪这四个不同类群,但由于青藏高原地域辽阔,具有复杂的地形地貌,形成了天然的地理屏障,加之藏猪自然保护区的建立,使不同藏猪群体间存在长期地理隔离,导致目前四个藏猪类群间的群体遗传关系不明。基于此,本研究首先对四个藏猪类群的生产性能进行了比较,然后对来自四个藏猪保护区内的127头不同类群藏猪进行了全基因组重测序分析,通过对测序数据的深入分析和挖掘来探究四个藏猪类群的群体遗传关系、群体结构组成和选择信号,基于这些研究来揭示四个藏猪类群间的群体关系,结果如下:1.四个藏猪类群间生产性能差异较大,迪庆藏猪有最大的屠宰体重且屠宰率也最高达到了70%,西藏藏猪瘦肉率最高、最低为四川藏猪;四个藏猪群体在肉色、p H值、大理石纹评分等肉质性状的表现上均表现较好,四川藏猪肌内脂肪含量最高;迪庆藏猪繁殖性能最高表现出较大差异,其余三个类群表现较为一致。2.对四个藏猪保护区内选择的127头藏猪进行全基因组重测序获得687.41 Gb的原始数据,平均测序深度达到了2.18x,西藏藏猪、四川藏猪、迪庆藏猪与合作猪这四个藏猪群体分别平均鉴定出2654216、3563965、3496792和2989950个单核苷酸多态性位点。3.西藏藏猪、四川藏猪、迪庆藏猪与合作猪分别检测到3191、2968、3259和3413个全基因组长纯合片段(ROH);基于ROH计算四个藏猪群体的近交系数FROH,发现四个群体中合作猪平均FROH值最大,迪庆藏猪最小,说明合作猪具有较高的近交水平;进一步通过IBS矩阵和G矩阵探究四个藏猪类群群体亲缘关系,发现四个藏猪群体内部分别具有较高的亲缘关系,表明四个群体中均存在近交情况。4.四个藏猪类群多态性标记比例位于0.4288-0.4788之间,说明四个藏猪类群中具有中等水平的基因多态性;期望杂合度、观测杂合度分析表明四个藏猪类群内部个体间亲缘关系较为接近,同时也有其他外血缘的渗入影响;连锁不平衡分析发现四个藏猪的衰减速度相似,均具有较快的衰减速度,表明藏猪受选择程度较低,群体遗传多样性较为丰富。5.主成分分析结果表明四个藏猪群体出现了较为明显的群体分层,其中迪庆藏猪、合作猪与其余两个群体有较远的遗传关系,而四川藏猪和西藏藏猪遗传关系较为相近;根据系统进化树分析,四个藏猪群体具有四个不同的进化分支,且存在较远的进化关系。6.使用Admixture分析四个藏猪群体的祖先成分结果表明:当K=2时,四个藏猪群体主要有2种不同的祖先成分,K=4时,四个藏猪群体间由四个不同的祖源组成,反应了这四个藏猪群体的祖先血缘来源情况。7.使用θπ、Fst、Tajima’s D与XP-CLR这四种不同信号选择方法对藏猪选择信号分析,结果表明在前5%的受选择区域内四种方法共同受选择基因有19个,通过对其生物学功能分析发现,这些基因主要参与了DNA修复、免疫调节、心血管循环等过程,表明藏猪进化过程中在这些方面受到了选择。综上可知,本研究通过藏猪全基因组遗传信息对四个藏猪类群进行了系统分析,结果显示,藏猪具有丰富的遗传多样性;但由于长期的地理隔离加上自然和人工的选择,现四川藏猪、西藏藏猪、迪庆藏猪与合作猪这四个藏猪类群间从遗传学层面上亲缘关系较远,体现出不同的进化方向;研究结果丰富了对我国藏猪群体遗传特征的了解,对不同类群藏猪的资源保护提供了理论参考。

关键词：藏猪全基因组重测序遗传多样性群体遗传选择信号

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基于全基因组重测序筛选德新肉用细毛羊高繁殖力相关基因的研究

基于全基因组重测序筛选德新肉用细毛羊高繁殖力相关基因的研究

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作者：李鹏飞新疆农业大学

学位级别：硕士

随着全球畜牧业的发展和市场需求的变化,细毛羊的选育方向发生了改变。国外细毛羊的选育由单纯追求羊毛的产量和质量,向多胎及肉用型选育转变。我国细毛羊的选育方向也逐步调整为超细毛型、肉用型及多胎型,这一调整不仅提高了我国细毛... 详细信息

随着全球畜牧业的发展和市场需求的变化,细毛羊的选育方向发生了改变。国外细毛羊的选育由单纯追求羊毛的产量和质量,向多胎及肉用型选育转变。我国细毛羊的选育方向也逐步调整为超细毛型、肉用型及多胎型,这一调整不仅提高了我国细毛羊的发展战略地位,也符合国内市场对优质羊肉和羊毛的需求。德新肉用细毛羊,作为我国自主培育的优质肉毛兼用新品种。繁殖力是选育的重要指标之一,对于提升品种整体性能具有关键作用。因此,本试验采用高通量测序技术对51只德新肉用细毛羊群体进行全基因组重测序,分析德新肉用细毛羊基因组遗传变异,并对其不同产羔数群体进行遗传多样性、选择消除分析筛选影响德新肉用细毛羊产羔数性状的相关候选基因,并进行初步验证,以期为德新肉用细毛羊分子标记辅助育种提供相应的数据基础。主要研究内容和结果如下: （1）经过对德新肉用细毛羊进行10×全基因组重测序分析,共获得了5,236.338G的基因组数据,并筛选了35,884,037个SNPs。利用FST和Pi-ratio的方法筛选了影响德新肉用细毛羊繁殖性状的受选择区域49个,注释了99个候选基因,其中筛选了BRIP1、BMPR1B、BMP4和NGF等9个基因与繁殖性状相关。通过GO和KEGG富集分析发现候选基因主要富集在ATP结合、DN A结合、G蛋白偶联受体结合、范可尼贫血症通路、MAKP信号通路、甲状腺激素信号通路等方面。（2）结合前人研究报道,以BRIP1基因作为繁殖性状的候选基因,通过Snp Eff软件注释发现其存在9个SNPS。经过与产羔数性状和排卵数进行关联分析,发现BRIP1基因在2个位点（g:11098497 A>G与g:11098533 A>G）上突变后,GG与AG基因型对德新肉用细毛羊的产羔性能具有显著影响（P<0.05）;AA与AG基因型也对该品种的排卵性能产生显著影响（P<0.05）。（3）TrKA基因在g:106814725 C>T位点存在C/T的替换,NGF基因在g:92654175 G>位点存在G/A的替换,而且TrKA基因的TT基因型与NGF基因的GG基因型对德新肉用细毛羊的产羔性能具有显著影响,可作为德新肉用细毛羊产羔数性状选择的潜在基因。综上所述,本试验通过重测序技术初步筛选可能影响德新肉用细毛羊产羔数候选基因,如B RIP1、TrKA、NGF中三个基因共有4个多态性位点可作为德新肉用细毛羊遗传育种潜在分子辅助标记,为德新肉用细毛羊分子育种提供数据支撑。

关键词：全基因组重测序繁殖性状德新肉用细毛羊 BRIP1 NGF TrKA

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温和气单胞菌强弱毒株全基因组重测序及体外抑菌效应研究

温和气单胞菌强弱毒株全基因组重测序及体外抑菌效应研究

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作者：焦雪吉林农业大学

学位级别：硕士

温和气单胞菌在自然界中分布广泛,是人兽共患的机会性致病菌。当机体免疫力低下时,温和气单胞菌易从潜伏菌变为致病菌,并且使用大量的抗菌素易使菌株变为耐药菌。本研究从病死鱼中分离出2株温和气单胞菌,通过动物回归试验检测其毒株强弱... 详细信息

温和气单胞菌在自然界中分布广泛,是人兽共患的机会性致病菌。当机体免疫力低下时,温和气单胞菌易从潜伏菌变为致病菌,并且使用大量的抗菌素易使菌株变为耐药菌。本研究从病死鱼中分离出2株温和气单胞菌,通过动物回归试验检测其毒株强弱;通过Illumina HiSeq 2500测序仪将提取DNA构建的文库进行全基因组重测序,并利用COG、GO数据库对比分析2株菌的基因差异;通过全基因组重测序寻找CRISPR位点并进行耐药机制检测;通过5种常用水产药物检测2株温和气单胞菌体外抑菌浓度并确定最佳抑菌时间。为温和气单胞菌的致病机制及耐药机制提供科学依据。其实验结果如下:1动物回归试验检测结果为,A1菌半致死浓度为2.7×105 cfu/0.5 mL;B2菌半致死浓度为1.6×105 cfu/0.5 mL。2 A1、B2蛋白编码区域的SNP中,77%是同义编码突变,23%非同义编码突变。3 2株菌株中有24293个核苷酸为非同义突变。A1发生的非同义突变基因数目为2492,B2发生的非同义突变基因数目为2488。4 A1、B2所产生的差异基因突变个数分别为2564、2565。5 B2突变基因位置存在于gene rna1865位,这也使得在统计COG数据时,碳水化合物转运与代谢[G],A1为144个,B2为145个。6编码rna 1865位基因的碱基一共有135个,一共有107个SNPs基因位点发生突变,有1个基因发生非同义编码突变。7与参考基因组比较,在参考序列位点坐标第27407,T碱基突变为A碱基。8 2株温和气单胞菌中可信CRISPR个数为1,总长度为2805bp;42条间隔序列;可疑CRISPR个数为3,总长度为384bp。对可信CRISPR的重复序列二级结构进行预测表明,头环由15个碱基构成;茎环含有5个碱基,总体形成发夹环。在进行BLAST比对时显示,除其他同属或同源种属外,DR与嗜热螺旋体DSM 6192、暗网菌属等远缘菌种均有较高的同源性,且置信值为1。9 5种常用水产药物对2株温和气单胞菌均能产生PAE,8 x MIC的作用时间最短、16 x MIC和32 x MIC作用的时间最长。这均与已研究的结果相符。并且低浓度的服乐兴和恩诺杀星均能对产生较长的PAE。

关键词：温和气单胞菌强弱毒株全基因组重测序 CRISPR 体外抑菌效应研究

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基于全基因组重测序对保山猪选择信号分析

基于全基因组重测序对保山猪选择信号分析

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作者：吴正明云南农业大学

学位级别：硕士

保山猪是我国云南地方猪种,具有肉质细嫩、香味浓郁、产仔多、母性好、适应性强、耐粗饲、抗病力强等优良特性;但存在生长速度慢、瘦肉率低等不足;且由于保山猪的分布范围和存栏数量不断减少,种内遗传多样性降低。本研究通过对12头保山... 详细信息

保山猪是我国云南地方猪种,具有肉质细嫩、香味浓郁、产仔多、母性好、适应性强、耐粗饲、抗病力强等优良特性;但存在生长速度慢、瘦肉率低等不足;且由于保山猪的分布范围和存栏数量不断减少,种内遗传多样性降低。本研究通过对12头保山猪进行全基因组重测序,检测其基因组内的SNPs,以亚洲野猪、杜洛克猪为参考群,结合Fst和πratio联合分析进行选择信号检测,以前1%为置信区间,对保山猪受选择区域内的基因进行GO、KEGG富集分析及QTL定位映射,筛选保山猪种质特性相关候选基因。结果如下:(1)全基因组重测序结果:共获得339.12G原始数据,质控后获得123 386277个SNP位点,遗传变异多位于基因间区,内含子区次之,外显子区存在的变异数目最少,变异类型转换大于颠换,同义突变多于错义突变。(2)以亚洲野猪为参考群,保山猪共鉴定出779个受选择区域,包含377个基因,其潜在受选择区域多与猪瘟抗体水平、免疫、日增重、PH等QTLs重叠;并注释到保山猪与免疫和疾病相关的NCOA7、NLRC3、ZC3H10基因,与胴体和肉质相关的LIPE、ECI1、HMGA1基因,与繁殖相关的CSN1S1、AKT2基因,与毛色相关的MC1R基因。(3)以杜洛克猪为参考群,保山猪共鉴定出212个受选择区域,包含159个基因,其潜在受选择区域多与猪瘟抗体水平、免疫、背膘厚、胴体长等QTLs重叠;并注释到保山猪与免疫和疾病相关的NCOA7、ABCA3、NLRC3基因,与生长发育相关的MEF2A、CKM、CKMT2、LIPE基因,与繁殖相关的RSPO3、MARK4、AURKC基因,与糖代谢相关的PFKM基因。本研究通过全基因组重测序技术结合选择信号分析,筛选到与保山猪生长、繁殖、免疫、疾病、肉质、代谢、毛色相关候选基因,初步揭示了保山猪种质特性的遗传基础,为保山猪的保种、选育、特色分子标记的挖掘提供参考依据。

关键词：保山猪全基因组重测序选择信号候选基因

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基于全基因组重测序筛选猪乳头数性状关键候选基因的研究

基于全基因组重测序筛选猪乳头数性状关键候选基因的研究

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作者：潘艺西北农林科技大学

学位级别：硕士

生猪产业对国家经济增长、民众生活质量影响深远。我国是养猪和猪肉消费大国,猪的遗传改良进展直接影响着生猪产业的发展。繁殖性状是重要的经济性状,与养殖效益息息相关。其中,乳头数是衡量母猪泌乳力的关键指标,直接影响仔猪成活率和... 详细信息

生猪产业对国家经济增长、民众生活质量影响深远。我国是养猪和猪肉消费大国,猪的遗传改良进展直接影响着生猪产业的发展。繁殖性状是重要的经济性状,与养殖效益息息相关。其中,乳头数是衡量母猪泌乳力的关键指标,直接影响仔猪成活率和断奶重量,提高乳头数可以提高母猪繁殖性能。因此本研究基于560头丹系大白猪群体,收集该群体猪的左乳头数(Left teat number,LTN)、右乳头数(Right teat number,RTN)、总乳头数(Total teat number,TTN)、有效左乳头数(Functional left teat number,FLTN)、有效右乳头数(Functional right teat number,FLTN)、有效总乳头数(Functional total teat number,FLTN)。首先对该群体的乳头数性状进行遗传参数估计,再结合该群体重测序数据对单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)、插入缺失(Insertiondeletion,In Del)和结构变异(Structural Variant,SV)三种变异类型进行分型。基于三种遗传变异对大白猪的乳头数性状进行全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS),筛选与猪乳头数相关的关键变异区域和候选基因,并对候选基因进行群体验证。主要研究结果如下: 1.通过探究非遗传因素对乳头数性状的影响,发现出生场次、年份、季节、胎次效应对大白猪的乳头数性状有极显著影响(P<0.01),性别效应对乳头数性状影响不显著;妊娠胎次和母猪年龄效应对大白猪的有效乳头数性状的影响均不显著。大白猪乳头相关性状属于低遗传力性状,LTN、RTN、TTN、FLTN、FRTN、FTTN遗传力分别为0.104、0.168、0.173、0.085、0.112、0.151。 2.560头丹系大白猪重测序数据经比对与变异检测后,共获得包含16251040个SNP、4748657个In Del、12671个SV的变异数据集,在猪染色体上均匀分布。对SV区域与猪QTL数据库中的繁殖性状QTL进行映射,SV区域映射到了71个与猪乳头数性状相关的QTL,提示该SV数据集对本研究进一步挖掘调控猪乳头数性状的候选基因具有重要价值。 3.基于SNP、In Del、SV三种变异,本研究采用贝叶斯信息与连锁不平衡迭代嵌套式模型(Bayesian-information and Linkage-disequilibrium Iteratively Nested Keyway,BLINK)对大白猪乳头数性状进行GWAS,筛选到155个候选基因,与SNP相比,基于In Del和SV的GWAS筛选到了更全面的候选基因,如:XYLT1、ZFP42、CTNNA3等。在另一个1169头丹系大白猪群体中对候选基因进行群体验证,发现位于SULF1、HEG1基因内的两个SNP位点chr4:65,656,545和chr13:135,315,626的突变有助于群体乳头数的增加,因此这些基因可作为调控猪乳头数性状的关键候选基因,为乳头数的遗传改良提供关键靶点。 4.利用BLINK模型基于SNP、In Del、SV三种遗传变异对大白猪有效乳头数性状进行GWAS,基于不同变异类型的GWAS更能全面理解性状的遗传基础,筛选到HEG1、MUC13、UMPS、FLVCR2、VRTN等与有效乳头数相关的基因。KEGG和GO功能富集分析后,发现候选基因主要富集在发育过程的调节、腺体发育、ECM-受体相互作用等生物学过程。综上所述,本研究通过对猪乳头数性状进行遗传参数估计确定了猪乳头数性状属于低遗传力性状,需要更高效的选育手段来加速其遗传改良;结合SNP、In Del、SV三种变异类型提高了GWAS筛选候选基因的能力,筛选到了SULF1、HEG1、XYLT1、ZFP42、UMPS、VRTN等候选基因;通过群体验证揭示了候选基因SULF1、HEG1可能是影响猪乳头数性状的关键候选基因,本研究筛选到之前未曾报道的与猪乳头数相关的候选基因,为猪遗传改良提供了分子靶标、为基因组育种提供了理论参考。

关键词：乳头数性状全基因组重测序全基因组关联分析结构变异

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