三江黄牛Prdm9域序列特征的初步研究

[目的]研究旨在分析三江黄牛Prdm9锌指域序列特征。[方法]实验选用三江黄牛(n=14),通过PCR扩增其Prdm9基因锌指域后进行克隆测序。[结果]结果显示,三江黄牛Prdm9锌指域中存在14种锌指,它们共构成9种锌指域(等位基因),其中1种锌指和4种锌指域在牛属动物上未见报道。各锌指间有1~5个氨基酸的差异,发生在6个位点,其中5个为正向选择位点。[结论]三江黄牛Prdm9锌指域的有效等位基因数、基因杂合度、多态性高,具有丰富的遗传多样性。并且通过Prdm9锌指域的分析比较,从一定层面上提示了三江黄牛可能与瘤牛间存在亲缘关系。

三江黄牛mtDNA D-Loop区遗传多样性及系统进化

根据普通牛线粒体DNA序列设计引物,扩增获得三江黄牛线粒体D-loop区全序列,并以绵羊为外属对牛亚科代表性品种（类群）（九龙牦牛、野牦牛、瘤牛、欧洲野牛、中国水牛、亚洲水牛、德国普通牛、秦川牛、南阳牛、晋南牛、蒙古牛、平武牛、川南牛、凉山牛、湘西牛和昭通牛）的mtDNA D-loop序列进行系统进化分析,以期了解三江黄牛的遗传多样性,分析三江黄牛数量急剧下降的原因并提出参考意见。结果表明,三江黄牛线粒体D-loop区序列长909-911bp,T、C、A、G碱基的平均含量分别为29.08%、24.49%、32.72%和13.71%;三江黄牛共有16种单倍型,平均单倍型多样性（Hd）为0.875 7,平均核苷酸多样性（Pi）为0.022 92,遗传多样性较为丰富;三江黄牛与已知牛品种（类群）mtDNA D-loop序列比对结果表明,与凉山牛差异最小（0.11%）,与欧洲野牛差异最大（32.63%）;系统进化分析显示三江黄牛是中国众多黄牛类群中的一支,与秦川牛、平武牛亲缘关系较近,推测其是由普通牛和瘤牛共同进化而来。

三江黄牛Bola-DRB_3基因第二外显子的PCR-RFLP多态性研究

用PCR-RFLP方法,对三江黄牛和黑白花奶牛的MHCⅡ类基因座位Bola-DRB3基因第2外显子的遗传样性进行了研究.结果表明:①三江黄牛HaeIII酶切出现3种基因型,即SS、RS、RR,由S和R两个基因控制,RR为优势基因型,R为优势基因;RsaI酶切出现4种基因型,即XX、XM、LM、MM,由X、M和L三个复等位基因控制,LM为优势基因型,M为优势基因;两种内切酶在三江黄牛Bola-DRB3基因的第二个外显子上有150、202、65、180等酶切位点,且4个位点的碱基存在多态性,表现为多碱基突变;经χ2适合性检验,HaeIII和RsaI酶切位点的χ2值分别为7.0802、14.1358,差异显著(p<0.05),说明三江黄牛Bola-DRB3基因第2外显子的4个酶切位点的碱基突变未达到Hardy-Weinberg平衡状态,存在选择、基因突变、近交、遗传漂变等因素的影响.②黑白花奶牛HaeIII酶切出现4种基因型,即JJ、KI、IJ、KJ,由J、K和I三个复等位基因控制,JJ为优势基因型,J为优势基因;RsaI酶切出现3种基因型,即LL、MM、LM,由L和M两个基因控制,LM为优势基因型,M为优势基因;HaeIII和RsaI两种内切酶在黑白花奶牛中也有多个酶切位点,在150、48、65、202位上有碱基多态性,表现为多碱基突变;经χ2适合性检验,RsaI酶切位点的χ2值为3.456,差异不显著(p>0.05),处于Hardy-Weinberg平衡状态;HaeIII酶切位点的χ2值为18.4211,差异显著(p<0.05),未达到Hardy-Weinberg平衡状态.③用两种酶在三江黄牛中共检测到7种基因型,且与黑白花奶牛在酶切位点上具有较多的差异,说明三江黄牛具有丰富的遗传多样性;这一结果与张成忠、赖松家等从血液蛋白、染色体、mtDNA等水平上的研究结果一致,也同三江黄牛的育成历史和所处生态条件一致.综上所述,三江黄牛具有丰富的遗传多样性,今后应加强对三江黄牛遗传多态性以及起源、演化和分类的研究,为这一畜种资源的进一步开发利用和保护提供理论基础.

三江黄牛mtDNA Cytb基因序列多态性及其系统进化分析

根据普通牛线粒体细胞色素b(Cytb)基因序列设计引物,扩增获得三江黄牛线粒体细胞色素b基因全序列,并以绵羊为外属对牛亚科代表性的17个品种的Cytb基因序列进行系统进化分析,以期了解三江黄牛的遗传多样性。结果表明:三江黄牛线粒体Cytb基因序列长1 140 bp,T、C、A、G 4种碱基的平均百分比分别为25.78%、28.55%、32.15%和13.52%;三江黄牛共有16种单倍型,平均单倍型多样性(Hd)为0.6923,平均核苷酸多样性(Pi)为0.006 25,遗传多样性较为丰富;系统进化分析显示三江黄牛是中国众多黄牛类群中的一支,与北方黄牛的亲缘关系较近,推测其是由普通牛和瘤牛共同进化而来,目前应该扩大种群的数量,以维持群体内部的遗传多样性。

三江黄牛全基因组数据分析

【目的】研究三江黄牛群体遗传多样性,从基因组层面讨论其群体遗传变异情况。【方法】提取50个体基因组总DNA,等浓度等体积混合,构建混合样本DNA池,利用CovarisS2进行随机打断基因组DNA,电泳回收长度500 bp的DNA片段,构建DNA文库。应用Illumina HiSeq 2000测序,最终得到测序数据。利用BWA软件将短序列比对到牛参考基因组(UMD 3.1),来检测三江黄牛基因组突变情况。SAMtools、Picard-tools、GATK、Reseqtools对重测序数据进行分析,Ensemb1、DAVID、dbSNP数据库对SNPs和indels进行注释。【结果】全基因组重测序分析共计得到77.8 Gb序列数据,测序深度为25.32×,覆盖率为99.31%。测序得到778 403 444个reads和77 840 344 400个碱基,比对到参考基因组(UMD 3.1)的reads为673 670 505,碱基为67 341 451 555,匹配率分别为86.55%和86.51%,成对比对上的reads数为635 242 898(81.61%),成对比对上的碱基数为63 512636 924(81.59%);共确定了20 477 130个SNPs位点和1 355 308个indels,其中2 147 988个SNPs(2.4%)和90 180个indels(6.7%)是新发现的。总SNPs中,鉴定出纯合SNPs989 686(4.83%),杂合SNPs19 487 444(95.17%),纯合/杂合SNP比为1:19.7。转换数为14 800 438个,颠换为6 680 058个,转换/颠换(TS/TV)为2.215。剪切位点突变SNP727个,开始密码子变非开始密码子SNP117个,提前终止密码子的SNP 530个,终止密码子变非终止密码子SNP88个。检测到非同义突变数为57 621,同义突变为83 797,非同义/同义比率为0.69。检测到非同义SNPs分布在9 017个基因上,其中发现567个基因与已报道的重要经济性状相符,肉质、抗病、产奶、生长性状、生殖等相关基因的数量分别为471、77、21、10、8个,其中包括功能相重叠的基因;indels数据中,缺失数量为693 180(51.15%),插入数量为662 148(48.85%),纯合indels数量为161 198(11.89%),杂合indels数量1 194 110(88.11%),大部分的变异都位于基因间隔区和内含子区;三江黄牛全基因组杂合度(H)、核苷酸多样性(Pi)及theta W分别为7.6×10^(-3)、0.0 039、0.0 040,说明其遗传多样性较为丰富。三江黄牛群体Tajima'D为-0.06 832,推测可能由于群体内存在不平衡选择所致。【结论】本研究为进一步分析与经济性状相关的遗传学机制和保护三江黄牛品种遗传多样性提供了基因组数据支持。

三江黄牛DKK1、DKK4和MyoG基因遗传多态性分析

为开展三江黄牛遗传多态性分析,利用DNA池直接测序法对三江黄牛DKK1、DKK4和MyoG基因全序列进行遗传多态性分析。结果表明:三江黄牛DKK1基因存在A1051G、G1152T2个突变位点,均存在3种基因型,处于中度多态(0.25<PIC<0.50),符合Hardy-Weinberg平衡。DKK4基因检测发现C1949T和C1749T突变位点,位点C1949T存在3种基因型,位点C1749T发现2种基因型,均符合Hardy-Weinberg平衡,其中C1949T处于中度多态(0.25<PIC<0.50),遗传变异较大,C1749T为低度多态(PIC<0.25);MyoG基因未发现多态位点,为三江黄牛经济性状的遗传改良提供理论依据。

三江黄牛Y染色体ZFY基因遗传多样性研究

三江黄牛原产于四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县,具有躯干较长、役用性能良好、适应性强、肉质好等特点,是经长期人工选育的优良地方黄牛品种,为遗传资源宝贵基因库。试验对三江黄牛Y染色体特异ZFY基因作遗传多态性分析,发掘三江黄牛遗传起源。结果表明,ZFY基因第11外显子长度为1 090 bp,T、A、C、G平均含量分别为24.2%、34.2%、20.7%、20.9%,存在碱基偏好性;发现22个突变位点,18个转换,4个颠换,其核苷酸多样性(Pi)为0.007 61,检出16种单倍型,单倍型多样性(Hd)为0.993,说明三江黄牛群体ZFY基因遗传多样性较丰富;系统进化和遗传距离分析表明,三江黄牛优先和大额牛、瘤牛、野牛聚为一类,研究为濒危三江黄牛品种保种、选育及来源提供依据。

三江黄牛的生态分布及其品种特点

介绍了三江黄牛的产区范围、自然生态条件、品种特点和种质资源现状,提出了三江黄牛的保护和开发利用对策。

三江黄牛RAPD遗传多样性研究

为了研究三江黄牛品种的遗传多样性,保护其丰富的遗传资源,本研究采用RAPD技术对两地(三江乡、水磨镇)共61头三江黄牛基因组DNA进行分析,从26个引物中筛选出9个特异性较强的引物对全基因组进行扩增,分析种群的遗传多样性。结果表明:61个样本共扩增出51种条带,多态性条带为43,多态频率为84.31%,在三江群中,多态位点36个,多态频率为70.59%,在水磨群中,多态位点40个,多态频率为78.43%,Nei氏基因多样性指数(H)分别为0.273 1、0.295 8。显示两地群体遗传多样性均较丰富,且多样性指数较接近。三江黄牛种群Shannon's多样性指数(I)、基因多样度(H)和有效等位基因数(Ne)分别为0.464 8、0.313 5、1.544 8,群体总的遗传多样性指数(Ht)、群体内遗传多样性指数(Hs)、群体分化指数(Gst)和基因流(Nm)分别为0.313 0、0.284 4、0.091 3和4.977 2。结果提示三江黄牛的遗传多样性具有一定的丰富程度,对三江黄牛资源研究、品种保护有理论意义。

三江黄牛成年母牛体重与体尺回归方程的建立

为了分析三江黄牛成年母牛体重与体尺指标的相关关系,明确体尺与体重的相关系数,构建体重估测线性回归方程,笔者测定放牧条件下34头3~6岁三江黄牛成年母牛的体重和体尺指标参数。采用SPSS21.0软件对三江黄牛成年母牛体重(M)、体高(X_(1))、体斜长(X_(2))、胸宽(X_(3))、胸深(X_(4))、胸围(X_(5))、管围(X_(6))、后腿半围(X_(7))、坐骨端宽(X_(8))、腰角宽(X_(9))和十字部高(X_(10))11个指标参数进行相关性分析及逐步回归分析,并建立体重与体尺指标的最优线性回归模型。结果三江黄牛成年母牛体重与胸围、体高、十字部高、腰角宽、管围、体斜长、后腿半围、胸宽、胸深指标均呈极显著正相关(P<0.01);胸围对体重的直接作用最大(相关系数为0.845):最优回归方程为Y=-524.615+2.609×X_(s)+3.302×X_(1)(R^(2)=0.804,P<0.01)。经过检验,该方程具有统计学意义。该回归方程适用于放牧条件下3~6岁三江黄牛成年母牛体重估算。三江黄牛在重视体重选择的同时,也要加强胸围、体高等指标的选择。