水产动物基因组近交分析软件的开发和应用

水产动物种质资源保存和管理工作中需要分析基因组亲缘关系及近交水平,为此开发了一套水产动物基因组近交分析软件工具包。该软件工具包从高通量基因分型数据预处理起始,以多种统计基因组学分析方法解析、呈现群体遗传特征,提供如基因组共祖系数(Genomic coancestry coefficient)、显性亲缘关系(Dominance coefficient)、血缘同源(Identity by descent,IBD)、状态同源(identical by state,IBS)、基因组近交系数(Genomic inbreeding coefficient)、多维标度分析(Multidimensional scaling,MDS)及群体遗传结构分析等基因组亲缘关系及近交水平参数分析计算方法。该软件是在Windows操作系统下,基于VB.NET 2012语言和多种开源工具包开发完成,可在安装有Microsoft.NET Framework 4.0运行环境的Windows 10操作系统上运行。该软件工具包已经应用在白斑狗鱼Esox lucius种质资源评价及保种项目中。该软件的推广和应用有望提升渔业资源养护领域的保种技术水平,推动我国水产动物种质资源保存及管理工作的发展。

利用SNP芯片信息评估新疆近交牛基因组纯合度

新疆近交牛是经45年近亲繁育形成的近交群体,但由于繁育记录缺失,其原始亲本品种未知。为了明确新疆近交牛的遗传背景,并探索利用基因组信息评价牛群近交水平的可行性,本研究利用该群体及荷斯坦牛、新疆褐牛和哈萨克牛等16个国内外牛品种的SNP芯片数据,应用主成分分析和Admixture方法对塔城地区新疆近交牛的群体结构进行分析;通过进一步计算新疆近交牛、荷斯坦牛、新疆褐牛和哈萨克牛的群体遗传学参数以及基因组近交指标评估各群体近交程度;结合新疆近交牛的体型分类和基因组近交指标信息,探讨了个体近交程度与体型表现的关系;最后,基于对新疆近交牛和哈萨克牛高频长纯合片段区域的筛选,鉴定了新疆近交牛基因组特征区域。研究结果显示,新疆近交牛的遗传背景与哈萨克牛基本一致,近交牛基因组纯合程度明显高于其他群体,且基因纯合率越高的近交牛其体型越小,在一定程度上呈现了近交衰退对体型的影响。本研究还鉴定到与新疆近交牛基因组特征区域相关的6个基本生物学通路以及与重要经济性状相关的32个数量基因座(quantitative trait loci,QTL)。本研究结果为新疆近交牛这一特殊遗传资源的育种规划及未来该群体的开发利用提供了科学依据。