基于Illumina Bovine SNP 50K芯片对比利时蓝牛的遗传规律解析

为了研究大型肉牛比利时蓝牛生长发育的遗传规律,筛选优异基因,试验基于Illumina Bovine SNP 50K芯片数据,采用PLINK软件对270头比利时蓝牛常染色体数据进行基因组长纯合片段(ROH)检测并基于选择信号分析,通过核苷酸多态性检测取前5%的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点,基于牛参考基因组(ARS-UCD1.2)对结果SNPs进行基因注释,对候选基因进行GO功能注释与KEGG信号通路富集分析,并计算染色体上ROH长度占基因组总长度的比例(FROH)。结果表明:在全部270个个体数据中共检测出1893个ROH片段,平均长度13.2311 Mb,平均FROH为0.0392;得到与生长发育相性状相关的基因有NEB、TET2、NEK11、NCKAP1、MYH15、EIF4A2、bta-miR-1248-1、DCAF8、PRORP、DOCK3、SYT15、MYEF2、ZDHHC13,与公牛生育能力相关的基因有CFAP61、DNAL1、BAG1。说明通过对比利时蓝牛生长发育性状相关分子标记的解析可以为比利时蓝牛遗传改良提供理论指导。

利用50K芯片解析和田羊和策勒黑羊的遗传规律

旨在探究和田羊和策勒黑羊遗传规律的不同,筛选优异基因及其分子标记,推动新疆南疆绵羊品种遗传资源的开发和利用。本研究分别选取健康、成年和田母羊84只、策勒黑羊41只,采集耳组织,放入75%的酒精。基于酚氯仿法提取DNA,经电泳和核酸仪检测,制备Illumina Ovine SNP50芯片。用Plink1.07对基因组数据进行质量控制,质控标准:剔除检出率小于90%、最小等位基因频率(MAF)<5%、哈代温伯格平衡P<1×10^(-6)的SNPs。对两个品种进行PCA群体分类,HapFLK分析取前1%的P值所对应SNPs,经过绵羊基因组Oar_v4.0注释基因,对候选基因进行GO和KEGG分析。结果表明:1)和田羊和策勒黑羊经不同程度的选育后,在遗传结构上存在差异,但与藏羊群体相比,二者的分化程度不高。2)获得候选基因167个。基于和田羊和策勒黑羊在生产性能的差异,在基因组水平对两个品种的遗传规律进行解析,发现绵羊毛生长相关的基因有KRT82、KRT84等;毛色相关的基因KIT等;生长发育相关的基因AMHR2、SP1、OARDACVR1B、ADIPOQ等;环境适应性相关的基因PDGFRA、ADIPOQ等。通过基因组选择性清扫的方法,对和田羊和策勒黑羊在不同生产性状进行基因组水平差异解析,发现两个品种在毛质性状、毛色、尾型上存在差异,而繁殖相关性状差异较小。综上所述,本研究利用绵羊基因组芯片比较了和田羊和策勒黑羊遗传结构的不同,寻找了相关的优异基因,为南疆地区绵羊种质资源保护和分子选育提供参考。

SNP芯片评估欧拉藏羊群体遗传多样性和遗传结构

为了解欧拉藏羊群体的遗传多样性和遗传结构,利用SNP 50K芯片检测了45只欧拉藏羊(20只公羊、25只母羊)的SNP,并进行了血样DNA提取和检测、基因组DNA的SNA分型和数据质检、群体的PCA分析、近交系数分析、亲缘关系分析、遗传距离分析、家系构建分析。结果表明,45只欧拉藏羊共得到64 734个SNP标记,质检后符合要求的数量为57 066个,其中1号染色体上有6 170个SNP位点,24号染色体上有830个位点;45只欧拉藏羊共检测到380个ROH,ROH平均近交系数为0.034,其中公羊的平均近交系数为0.052,母羊的平均近交系数为0.018,说明欧拉藏羊的近交程度不太高。从家系构建分析可知,欧拉藏羊公羊群体可分为8个家系,有5个家系公羊只有1只。后期应加强后代的扩繁和选育,以保证血统的完整。

基于SNP芯片的盆周山地猪保种群体保种效果评估

为了更好地保护和利用盆周山地猪这一遗传资源,利用猪50K SNP芯片,对盆周山地猪保种群内所含的152头健康种猪进行了SNP检测,利用Plink软件计算群体的多态性标记比例、期望杂合度、观测杂合度,SNeP(V1.1)软件计算有效群体含量;利用Plink软件构建状态同源(IBS)矩阵,Gamatrix(V2)软件构建基因组关系G矩阵;利用Mega X(V10.0)分析盆周山地猪保种群家系结构;利用Plink软件计算每个样本的连续性纯合片段(ROH)个数和长度,并计算基于ROH的近交系数。结果表明,整个盆周山地猪保种群体的多态性标记比例为0.6601,有效群体含量为7.4头;群体期望杂合度为0.2892、观测杂合度为0.2947;群体平均IBS遗传距离为(0.2341±0.0273),公猪的平均IBS距离为(0.2280±0.0335);现有群体大致可分为5个包含公猪的家系和1个不含公猪的家系,家系A和D的公猪数量相对较少;在盆周山地猪保种群中共发现ROH片段3737个,含21~25个ROH的个体数量占比最多(32.24%),ROH长度在100~200 Mb的个体数量占比最多(42.11%),群体平均近交系数为0.085。综上所述,盆周山地猪保种群体遗传多样性较丰富,但部分个体间存在较大的近交风险,群体家系较少,个别家系内公猪个体数量少,存在血统流失风险。

利用中芯一号SNP芯片检测隆林猪全基因组拷贝数变异

【目的】检测隆林猪的全基因组拷贝数变异。【方法】采集33头隆林猪的耳组织样本,通过酚-氯仿法提取DNA后,使用猪中芯一号50K SNP芯片进行基因分型,得到的原始数据通过Genomestudio软件和Linux系统进行处理,使用CNVPartition和PennCNV软件分别检测拷贝数变异(copy number variation,CNV),并利用Bedtools软件将CNV合并为拷贝数变异区域(copy number variation region,CNVR),使用Biomart对CNVR进行基因定位,利用David网站对定位到的基因进行GO和KEGG富集分析,使用猪QTL数据库对共同CNVR进行QTL注释。【结果】CNVPartition软件共检测到260个CNVs,合并为47个CNVRs,其中缺失型40个、获得型5个、混合型2个,共定位到84个基因,显著富集到13条信号通路;PennCNV软件共检测到96个CNVs,合并为15个CNVRs,其中缺失型9个、获得型1个、混合型5个,共定位到8个基因,显著富集到8条信号通路;2个软件检测结果定位到的基因主要富集在嗅觉相关通路和G-蛋白偶联相关通路中,其中INPP5B、NEURL1和GAPDHS基因显著富集到精子活力通路;2个软件获得了3个共同CNVRs,其中缺失型、获得型和混合型均为1个,共定位到8个基因,显著富集到涉及嗅觉感官知觉的化学刺激检测通路、嗅觉受体活性通路、嗅觉转导通路、G-蛋白偶联受体活性通路、G-蛋白偶联受体信号通路、膜整体组件通路和质膜通路共7条信号通路;共有130个QTLs与3个共同CNVRs重叠,其中与背膘厚、肉质和乳头数相关的QTLs分别有11、9和6个。【结论】隆林猪CNV可能与嗅觉功能、繁殖性能、背膘厚、肉质和乳头数性状相关。

合川黑猪保种群遗传结构及选择信号分析

旨在研究合川黑猪保种群体的遗传多样性、亲缘关系、近交系数、家系结构和选择信号,以期更好地保护和利用合川黑猪这一遗传资源。本研究利用猪50K SNP芯片,对合川黑猪保种群内所含的58头健康成年种猪进行SNP检测;计算群体的有效含量、多态信息含量、多态标记比例、期望杂合度、观测杂合度、有效等位基因数以及最小等位基因频率,分析保种群体的遗传多样性;利用Plink软件构建状态同源(identity by state,IBS)矩阵和分析每个样本的连续性纯合片段(runs of homozygosity,ROH),Gamatrix(V2)软件构建基因组关系G矩阵,分析合川黑猪保种群的亲缘关系;利用Mega X(V10.0)软件进行群体聚类分析,研究合川黑猪保种群的家系结构;运用Tajima’s D和iHS方法分析合川黑猪群体基因组上受选择的信号区域,挖掘潜在的候选基因。结果表明,合川黑猪保种群体的群体有效含量、平均多态信息含量、多态标记比例、平均有效等位基因数、最小等位基因频率分别为4.2、0.156、0.534、1.38、0.141,说明合川黑猪保种群体的遗传多样性较丰富;群体的平均期望杂合度为0.255,平均观测杂合度为0.271,观测杂合度稍高于期望杂合度,说明该保种群体出现了分化;平均IBS遗传距离为0.1992±0.0429,其中公猪的为0.1767±0.0484,IBS遗传距离和基于G矩阵的亲缘关系分析结果均表明,部分个体之间呈现较近的亲缘关系;合川黑猪保种群体内共发现2246个ROH片段,长度在1~10 Mb之间的ROH数量占比最多,为79.12%,含40~50个ROH的个体数量占比最多,为48.28%,群体平均近交系数为0.175;现有合川黑猪群体包含7个含公猪的家系和1个不含公猪的家系,各家系个体的数量差异较大;利用Tajima’s D方法检测到显著选择信号区域192个,涉及193个候选基因,iHS方法检测到显著选择信号区域303个,涉及331个候选基因。两种方法同时检测到的候选基因有5个,其中HVCN 1与精子的活力和低温耐受相关,TRAF 3IP1和PER 2与机体免疫功能相关。综上所述,合川黑猪保种群体遗传多样性较丰富,但部分个体间存在较大的近交风险,各家系中个体数量的差异明显,个别家系内公猪个体数量少,存在血统流失风险。此外,在适应性进化过程中,合川黑猪繁殖和免疫性状相关的基因受到了一定程度的选择作用。