华西牛胴体及原始分割肉块重量性状遗传参数估计与全基因组关联分析

旨在利用基因组信息来估计华西牛胴体性状与原始分割肉块重量性状遗传参数并挖掘与之相关的重要候选基因。本研究以1585头18月龄华西牛屠宰个体17个胴体及原始分割肉块重量性状为研究对象,利用GCTA与R软件以及770K高密度芯片数据,对17个性状进行遗传参数估计以及候选基因挖掘。结果显示,四肢及臀部区域原始分割肉块重量性状属于高遗传力性状(0.41~0.57),躯干部分原始分割肉块重量以及出栏重、胴体重、屠宰率、净肉率属于中等遗传力性状(0.19~0.39)。GWAS分析共检测出26个显著SNPs位点并定位到24个候选基因,富集分析显示相关候选基因参与细胞增殖、脂质代谢及能量转换等过程,NSMF、NOXA、TEFM、MATN1、MKX、FOXO 1等基因为华西牛肌肉生长候选基因。结果为华西牛后续育种策略的细化提供参考。

中国肉用西门塔尔牛生长曲线参数的全基因组关联分析

旨在通过对中国肉用西门塔尔牛纵向体重性状的全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),定位与肉牛生长发育性状显著关联的候选基因。本研究利用808头中国肉用西门塔尔牛公牛0、6、12、18月龄的纵向体重数据,采用Gompertz、Logistic和Brody 3种非线性模型拟合个体的体重预测模型,估计参数A(成熟体重)、b(达到最大生长率的时间)和K(成熟率),然后以参数值为表型,BovineHD(770K)芯片数据质控后剩余671991个SNPs,利用GAPIT进行关联分析,结合基因注释筛选影响肉牛发育的候选基因。选取拟合度最高的Gompertz模型(R^(2)=0.954)确定相应参数估计值,GWAS共筛选到了9、49和7个显著的SNPs分别与A、b和K关联,且主要分布在2、3、7、9、11、14、22和25号染色体上。基因注释结果发现,PLIN3、KCNS3、ANGPTL2和ALPL与生长发育过程相关,其中KCNS3被认为是肌内脂肪含量的候选基因;IGF-1、TMCO1、PRKAG3和SHISA9影响肌肉发育过程,其中IGF-1被报道为生长发育过程的核心调控元件;ASPH基因参与调控肉牛胴体发育和肉质性状。本研究利用体重预测模型的参数估计值作为表型进行GWAS分析,定位到了一些与生长发育性状相关的候选基因,为其他纵向数据的研究提供了参考,也为调控肉牛生长发育进而提高产肉量的育种工作提供了新的候选分子标记。

华西牛与雪龙黑牛背最长肌重量的全基因组关联分析

为了筛选华西牛和雪龙黑牛背最长肌重量相关的遗传标记和候选基因,试验以1478头华西牛和452头雪龙黑牛为研究对象,对其背最长肌重量性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),即测定其屠宰后背最长肌重量表型数据,利用Illumina Bovine-HD(770K)芯片对其基因组进行基因分型,采用FarmCPU模型和GEMMA模型对质控后的芯片数据进行GWAS,挖掘与华西牛和雪龙黑牛背最长肌重量显著相关的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点和候选基因。结果表明:华西牛与雪龙黑牛群体背最长肌重量表型性状均符合正态分布,且二者芯片数据经过质控后分别得到607198,511320个SNP位点,这些SNP位点在二者各个染色体上的分布比较均匀;利用FarmCPU模型在华西牛与雪龙黑牛群体分别检测到12个和9个与其背最长肌重量显著相关的SNP位点,且华西牛群体的显著SNP位点分别位于1,5,7,11,12,13,15,16,22,23号染色体上,鉴定到KCNAB1、PFN2、RNF13、TTLL1、MCAT、CREB3L3、ZBTB7A、MAP2K2、CAMKMT、ZC3H13、OPTN、MCM10、UCMA、OVOL2、PET117、KAT14、MAML2、HHAT、FHIT和LY86共20个候选基因;雪龙黑牛群体的SNP位点分别位于4,16,27号染色体上,鉴定到PCLO、DCTD、WWC2共3个候选基因;利用GEMMA模型在华西牛与雪龙黑牛群体中分别检测到6个与其背最长肌重量显著相关的SNP位点,其中华西牛群体的SNP位点位于13号染色体上,鉴定到GATA3、TAF3、ODAD2、SNX5、MGME1、OVOL2、KAT14、PET117共8个候选基因;雪龙黑牛群体的SNP位点位于1,4,5,25号染色体上,但未鉴定到有效的候选基因。说明在华西牛和雪龙黑牛群体中分别检测到的18个和15个SNP位点与注释到的25个和3个候选基因可作为改良牛背最长肌重量的新的分子标记和候选基因。