基于SNP芯片分析邓川牛保种群体的遗传结构

为评价邓川牛保种个体之间的遗传结构,有效保护和利用纯种邓川牛种质资源,本研究使用牛100K SNP芯片对100头邓川牛(46头公牛和54头母牛)保种个体进行了单核苷酸多态性(SingleNucleotide Polymorphism,SNP)测定,通过Plink(V1.90)、GCTA(V1.94)、Mega X(V10.0)和R等软件对邓川牛遗传多样性、亲缘关系、近交程度及家系结构进行分析。结果表明,100头邓川牛保种群体的有效群体含量、平均最小等位基因频率、平均多态信息含量分别为2.6、0.221±0.145、0.244±0.117;邓川牛保种群体的平均观察杂合度、平均期望杂合度分别为0.313±0.147、0.321±0.145。群体平均遗传距离为0.2638±0.0244,46头公牛的平均遗传距离为0.2648±0.0219;状态同源(Identity by State,IBS)距离矩阵与基因组亲缘关系矩阵(G矩阵)分析结果均表明,邓川牛保种群大多数个体之间具有中等程度的亲缘关系。100头邓川牛个体共检测到3999个连续性纯合片段(Runs of Homozygosity,ROH),单个ROH长度集中在(1~5)Mb,占比87.02%,平均长度为(3.79±6.86)Mb,个体ROH平均总长度为(151.47±177.20)Mb。基于ROH的平均近交系数为0.046±0.054,其中46头公牛平均近交系数为0.049±0.051,说明邓川牛保种群具有较低水平的近交。聚类分析结果表明,邓川牛保种群体目前可分为16个家系,其中家系5~12和家系16中公牛数量仅有1头。综上所述,邓川牛保种群体多态性处于偏低水平,呈中等程度的亲缘关系,少数个体间出现近交,总体上整个种群近交水平较低,需加以维持,同时需引入纯种血缘,扩大核心群,以确保邓川牛种质资源的长期保存。