基于全基因组填充重测序关联分析鉴别影响苏山猪初生体尺与乳头数性状的遗传位点

旨在鉴别影响苏山猪初生体尺和乳头数性状的遗传位点,开发可用于辅助育种的分子标记,为苏山猪生长和繁殖性能的持续选育提供理论基础。本试验对269头苏山猪初生仔猪(出生后24 h内)的体尺和乳头数表型进行测定,并采集耳组织样品。基于全基因组重测序及基因型填充策略,利用全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)和群体分化指数(fixation index,Fst)的方法挖掘与目的性状强关联位点,并对位置功能候选基因开展GO和KEGG分析,确定最有可能的主效基因。本研究共鉴别到4个候选位点,分布在13、14和X染色体上,其中与初生体尺性状显著关联的位点有2个,与乳头数性状显著关联的位点有2个。本研究筛选出1个与体长性状相关的候选基因ACTA2;1个与胸围性状相关的候选基因COL4A6;3个与乳头数性状相关的候选基因ACTA2、CRTAP和SEPTIN6,为苏山猪初生体尺性状和乳头数性状的遗传改良提供了重要的分子标记。

基因组分析对猪乳头数相关数量性状基因座鉴定

【目的】分析乳头数的变异,挖掘与乳头数相关的数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)和候选基因,为猪乳头数的选育研究提供重要分子标记。【方法】准确测定了709头苏淮猪(335头育肥猪和374头种猪)的左、右和总乳头数。对苏淮育肥猪进行80K芯片分型,并使用芯片数据计算左、右、总乳头数的遗传力和基因组估计育种值(genomic estimated breeding value,GEBV)。基于乳头数GEBV和表型排名,选择前10%的个体以及后10%的个体进行群体分化指数分析(fixation Index,FST)检测高度分化的位点。接着,通过全基因组关联分析(genome wide association analysis,GWAS)鉴定与乳头数关联的位点,选择高度分化且与乳头数显著关联的位点作为候选位点,选择位于候选位点附近且功能注释后与乳头数相关的基因作为候选基因。最后,选择每个染色体上最显著的候选位点对709头苏淮猪进行乳头数关联分析,以验证上述位点的显著性。【结果】苏淮育肥猪左、右、总乳头数的变异系数分别为10.20%、9.26%、8.50%,遗传力分别为0.212、0.257、0.312。基于FST和GWAS分析,总共在7、13、16、18号染色体(Sus Scrofa Chromosome,SSC)上鉴定到20个乳头数的候选位点,这些候选位点可解释5.49%—8.03%的表型方差。其中,SSC7上与总乳头数关联的位点rs80894106与文献中报道的影响大白和杜洛克猪总乳头数的候选位点一致,但左乳头的候选位点rs81444134(26.51 Mb,SSC13)和rs81233299(8.13 Mb,SSC18)均为新发现的与乳头数相关的位点。左、右、总乳头的候选位点主要集中在SSC16上的6.36—10.66 Mb区间;连锁不平衡(linkage disequilibrium,LD)分析发现,区间内7.47—8.27 Mb的候选位点拟合成了一个795 kb的单倍型块,且该单倍型块是新发现的影响乳头数的候选区域;单倍型块内的rs337606862(7.47 Mb)与右乳头和总乳头最显著关联,单倍型块内的3个位点均位于cadherin 18(CDH18)基因的内含子上,CDH18编码Ⅱ型钙黏附素,且钙黏附素与发育中组织细胞的识别、分选、增殖、凋亡以及乳腺癌的发生有关。因此,CDH18可能是新的影响猪乳头数的候选基因。再者,本研究对4个染色体上最显著的位点:rs81444134、rs80894106、rs337606862、rs81233299在709头苏淮猪中基因分型,经关联分析后发现,这些位点均与乳头数显著相关,可以作为潜在分子标记用于乳头数的选育。【结论】本研究通过基因组分析在苏淮猪群体中鉴定到20个与乳头数显著相关的位点。其中SSC13上的26.51 Mb和SSC18上的8.13 Mb是新的乳头数的候选QTLs,SSC16上的7.47—8.27 Mb也是新发现的乳头数的候选QTL,且区间内CDH18可能是新的影响猪乳头形成的候选基因。

猪乳头数性状遗传育种的研究进展

在猪生产中,需要保证母猪足够的猪乳头数以满足仔猪营养需要。乳头数是一个受微效多基因控制的具有品种特性的数量性状,影响仔猪的断奶成活率、断奶窝重及窝均匀度,解析其遗传机制对于选育优良种猪具有重要意义。近年来有许多研究一直关注于猪乳头数性状的改良,相关的分子标记和候选基因被相继报道。本文主要对猪乳头数与数量性状之间的联系、影响乳头数的因素以及QTL定位和GWAS鉴别候选基因等方面的研究进展进行综述,为后续乳头数的选育提供理论基础。

猪雌激素受体基因与产仔数和乳头数的关系研究

用PCR RFLPs法检测了 90头姜曲海、梅山、二花脸母猪雌激素受体基因 (ESR)的多态性 ,分析了该基因与产仔数和乳头数的关系。结果表明 ,ESR基因型间总产仔数 (TNB)和产活仔数 (NBA)差异极显著 (P <0 0 1)。BB基因型母猪头胎产仔数和产活仔数分别比AA基因型多 3 0 3和 3 0 1头 ;经产胎次比AA基因型多 1 80和 1 82头。ESR基因型间乳头数差异不显著 (P >0 0 5 )。

母猪FSHβ基因多态与乳头数的关系研究

用PCR SSCP法对 152头姜曲海母猪的FSHβ基因进行了分型 ,分析了NN、Nn和nn 3种不同基因型母猪的乳头数差异。结果表明 ,NN、Nn和nn基因型母猪的左乳头数分别为 8 733± 0 743 ,9 182± 0 72 4和 9 2 0 0± 0 756 ,右乳头数分别为 9 0 33± 0 850 ,9 2 0 0± 0 931和 9 30 0± 0 971,总乳头数分别为 17 766± 1 0 82 ,18 382± 1 0 98和 18 50 0± 1 177,Nn基因型母猪中左右乳头数不对称个体比例明显高于另外 2种基因型的比例。另外 ,对于以上 3性状 ,n基因的加性替代效应值分别为 0 2 4 8(P <0 0 5) ,0 183 (P <0 0 1)和 0 4 16 (P <0 0 5) ,左乳头数和总乳头数的显性效应值分别为 0 2 16(P <0 0 1)和 0 2 4 8(P <0 0 1)。结果说明FSHβ基因对乳头数的影响符合加性

ESR和FSHβ基因与母猪乳头数的关系研究

用PCR-RFLP和PCR方法对144头大约克母猪的ESR和FSHβ基因进行分型,分析了ESR和FSHβ不同基因型和合并基因型大约克母猪的乳头数差异。结果表明:ESR和FSHβ基因对大约克母猪乳头数均有显著影响。无论ESR基因还是FSHβ基因,BB基因型均为乳头数最多的基因型,而BBBB是乳头数最多的合并基因型。从基因型效应来看,ESR和FSHβ基因型为BB的母猪平均乳头数分别为14.45和14.37,而合并基因型BBBB的母猪平均乳头数为14.73,说明合并基因型的遗传效应大于单个基因型的效应,但不是各个基因型效应的简单加和。

可乐猪乳头数性状全基因组关联分析

乳头数性状是猪最重要的繁殖性状之一,与养猪业的经济效益密切相关。本试验以Illunima Porcine SNP60K芯片对22头可乐猪进行基因分型,通过Plink 1.07软件,基于混合线性模型对左乳头数、右乳头数和总乳头数性状进行全基因组关联分析。经过严格的质量控制和多重检验之后,共鉴定出全基因组水平潜在关联的SNPs位点4个(P<2.06E-5);染色体水平显著关联位点3个,潜在关联位点18个;在关联SNP位点可能连锁的上、下游1cM区间内检索到304个基因,其中Wnt及Fgf信号通路中的候选基因BTRC、FGF5、FGF8和BMP3、RASGEF1B、HMGB3可能影响猪的乳头数性状或繁殖性状。通过全基因组关联分析策略发掘出的关联SNP位点及潜在候选基因,将为可乐猪的选育保种奠定基础。

姜曲海母猪FSHβ基因与一些经济性状关系的研究

运用PCR-SSCP法检测187头姜曲海母猪的FSHβ亚基基因的多态性,分析该基因对产仔数、初生重、20日龄重及乳头数等性状的影响。结果表明:FSHβ基因型间总产仔数和产活仔数差异显著,nn基因型母猪头胎总产仔数和产活仔数分别比NN基因型多1.70和1.44头·胎^(-1),经产胎次比NN基因型分别多1.20和1.22头·胎^(-1)。3种基因型后代初生重和20日龄重差异显著,Nn基因型后代显著高于NN和nn型;3种基因型间乳头数差异显著。因此,FSHβ基因完全可作为产仔数性状的辅助选择标记,有望获得较大的综合效果。

3个繁殖主效基因与糯谷猪繁殖性状的关联性

为探索猪繁殖性状候选主效基因雌激素受体α(Estrogen receptor gene,ESRα)、卵泡刺激素β(Follicle stimulating hormone,FSH)和催乳素受体(Prolactin receptor gene,PRLR)基因多态性在糯谷猪群中的遗传效应,以及不同基因型对糯谷猪繁殖性状的影响,采用RCR-RFLP方法检测了35头糯谷猪母猪ESRα、FSHβ、PRLR基因的多态性,分析了3个基因多态性位点不同基因型与该群体头胎产仔数、经产仔数、产活仔数与乳头数的关联性。结果表明,ESRα、FSHβ、PRLR基因位点上优势等位基因分别为B、A、A,其频率分别为0.5666、0.7499、0.5666;繁殖性状较高的分别为ESRα基因的BB型、FSHβ基因的AB型和PRLR基因的BB型。

猪乳头数的参数估计及翻乳头遗传方式的判定

太原花猪总乳头数和先天有效乳头数分别为１４．７２和１３．３４个。山西黑猪分别为１４．３３和１３．６３个。乳头数具有显著的母体效应及性别和品种差异，且品种和性别间存在显著互作。按阈性状估计遗传力可以消除某些系统误差。山西黑猪翻乳头的出现范围大致是０～６个，多出现在２～５对乳头。翻乳头呈常染色体隐性遗传，其隐性基因频率为０．４５，外显率为８．４１％。由于其不完全外显，可能呈主基因遗传。

撒坝猪乳头数遗传力及其与繁殖性能关系的研究

本研究对 4个世代共 577头撒坝猪的乳头数进行了分析 ,并用HARVEY程序对乳头数的遗传力进行了估计 ,同时利用 1 2 8头有繁殖性能记录的母猪资料对乳头数与繁殖性状的关系进行了分析。结果表明 ,各世代的乳头数存在着显著差异 ,且逐代均有显著提高 ;乳头数的遗传力为 0 .331 ;乳头数与总产仔数和活产仔数间遗传相关和表型相关均为负值 ,与初生窝重、2 0日窝重、断奶仔数和断奶窝重间则存在着正的遗传相关和表型相关 ;乳头数与所有繁殖性状的环境相关都较弱 ( -0 .0 0 2～ 0 .0 94 )

利用Gibbs抽样方法估计丹系长白猪乳头数的遗传参数

建立了单性状动物模型通过 Gibbs抽样对丹系长白猪乳头数遗传参数进行贝叶斯 (Bayesian)估计 ,并与约束最大似然 (REML)估计进行比较。数据包括 9898个个体总乳头数及系谱记录。模型中性别为固定效应 ,个体遗传效应为随机效应。结果表明 ,丹系长白猪乳头数的遗传方差组分、环境方差组分及遗传力的后验均值估计分别为 1.0 4 6± 0 .0 0 9,0 .534± 0 .0 0 5,0 .6 6 1± 0 .0 0 4 ,相应的 REML 估计值为 1.0 36 ,0 .539,0 .6 58,两者之间差异不显著 (P>0 .0 5)。 Gibbs抽样时不同的先验值对后验均值估计有一定影响。

猪部分内脏器官性状和乳头数的QTL检测(英文)

对内脏器官重量性状的QTL定位研究,所见报道不多;对于猪的繁殖性状,尚需做进一步的探讨。本研究在总共214头(180头F2个体)组成的资源家系中,在猪的SSC4、SSC6、SSC7、SSC8 和 SSC13上共选取39个微卫星标记,检测了8种内脏器官的重量性状:心重 (HW)、肺重 (LW)、肝+胆重 (LGW)、脾重 (SPW)、胃重 (STW)、小肠重(SIW)、大肠重(LIW) 和肾重(KW);其他一些胴体性状:胴体长性状1(自第一颈椎,CL1)、胴体长性状2(自第一胸椎,CL2)、肋骨数(RNS)和繁殖性状乳头数(TNS)的QTL定位。结果表明,检测到3个染色体极显著水平的QTL(P≤0.01),它们是HW QTL定位在SSC6上30 cM处,RNS QTL定位在SSC7上115 cM处和TNS QTL定位在SSC7上 110 cM处;另外6个染色体显著水平的QTL(P≤0.05)是:LW(SSC13上119 cM处)、LGW(SSC6上94 cM处)、SPW(SSC8上106 cM处)、SIW(SSC 4上0 cM处)、LIW(SSC 4上170 cM 处)和TNS(SSC 6上95 cM处)。上述QTL解释的表型变异从 0.04% 到 14.06%,有些位点的 QTL 可以解释表型变异的 10%以上,如 HW 的 QTL 解释表型变异的9.52%、SIW的QTL解释表型变异的13.47%、定位在SSC6上的TNS QTL解释表型变异的14.06%,而定位在 SSC7上的TNS QTL解释表型变异的11.30%。多数内脏器官重量性状的QTL定位结果未见报道。胴体长未见显著水平的QTL,而在SSC7上定位染色体极显著水平的肋骨数QTL。

新荣昌猪Ⅰ系乳头数遗传分析

用新荣昌猪Ⅰ系选育过程中的核心群及育成后的推广扩繁群所产3254头仔猪的乳头数为材料，研究了乳头数的遗传特征，结果表明：新荣Ⅰ系乳头数的峰值为14头，大群均数13．59±1．46，比导血亲本荣昌猪多0．95个；无论父母本乳头数如何组合，子代平均乳头数总是向总体平均数回归，而并非表现出双亲的均值；公、母猪对乳头数具有相同遗传能力；乳头数与窝产仔数、活产仔数相关系数为0．0636、0．118，而与木乃伊数表现一定程度的负相关，为－0．245。

雌激素受体基因和骨调素基因对苏钟猪初生重和乳头数量的影响

本文研究了雌激素受体基因和骨调素基因对苏钟猪生长繁殖性能的影响。41头母猪120多窝产仔数记录用来分析雌激素受体和骨调素基因型对仔猪初生重、母猪乳头个数和仔猪乳头个数的影响。在母猪乳头个数方面,骨调素142/152和168/170、142/168基因型之间差异显著(P<0.05);在经产胎次中,仔猪初生重140/152和168/170、164/168、142/168、142/152基因型之间差异显著(P<0.05)。母猪乳头个数雌激素受体AA型和AB型之间差异显著(P<0.05)。

猪PRL基因多态性与繁殖性能的关系

试验选择野家杂交猪(大白猪和野猪杂交)F1代猪群261头,采用PCR-RFLP法进行了PRL基因的基因型和等位基因频率检测及不同基因型的仔猪初生重、30日龄体重和有效乳头数效应分析。结果表明,BB型个体仔猪的初生重、30日龄体重略高于其他基因型个体,而CC型个体的有效乳头数略高于其他基因型个体,但差异均不显著。

初生和有效乳头数与生产性状之间的相关性分析

本研究旨在评价在独立淘汰方法下初生和终测(有效)乳头数性状是否受到其他生产性状选择的影响。实验选取某大白猪核心育种场约6年的乳头数性状和主要生产性状数据,利用DMU软件和单/双动物模型计算乳头数性状的遗传力及其与主要生产性状之间的遗传相关,并作遗传趋势图。结果表明:在独立淘汰法下,初生乳头数可能因表型收集不准确而存在隐患;初生和有效乳头数遗传力分别为0.38和0.23,为中等遗传力性状;总产仔数和健仔数与乳头数性状呈弱遗传负相关(约-0.15左右),对产仔数性状高强度选择会对乳头数呈不利影响;对背膘厚和体长的选择会对乳头数有利。因此,从长远来看,在母系猪育种中,可能会由于对产仔数性状的高强度选育使母猪泌乳性能降低,提高仔猪饲养难度。

猪乳头数性状QTL研究进展

乳头数是种猪繁殖性能选育的重要指标之一。母猪乳头数与其繁殖性能有着较强的相关性,乳头数越多,则窝产仔数越多。因此,在选择种公猪及母猪时要着重考虑乳头数,对乳头数性状施予较高的选择强度,选育出乳头数较多的种猪,以满足高产仔数的需要。论文综述了猪乳头的形成和调控机制,猪乳头数性状QTL定位方法及其研究进展,旨在深入理解猪乳头数性状在猪繁殖性能中的重要作用,为种猪选育提供参考。

巴马香猪VRTN基因克隆、表达及其多态性与繁殖性状的关联分析

旨在研究VRTN(vertebrae development homolog)基因在巴马香猪群体中的编码区序列特征、组织表达情况、脊椎数性状因果突变位点ins291的等位基因频率及其与乳头数和产仔数性状的关联。本研究采集3头0日龄巴马香猪组织,利用cDNA克隆技术获得VRTN基因编码区全长序列并进行生物信息学分析,利用荧光定量PCR技术检测VRTN在心、肝、脾、肺、肾、背最长肌和皮下脂肪组织中的表达情况;采集279头经产巴马香猪母猪血液,检测ins291位点在该群体中的频率分布,并与乳头数、产仔数性状进行关联分析。结果表明,巴马香猪VRTN基因编码区全长2 097 bp,其编码的氨基酸序列在不同物种间存在大量保守区域;VRTN基因编码698个氨基酸,预测为亲水性蛋白质,存在1个螺旋转角螺旋域超家族结构功能区、2个低复杂度区域和2个内部重复结构,并与核受体辅抑制子1(NR6A1)、果蝇同源框基因Prospero的脊椎动物同源蛋白2(PROX2)和富亮氨酸重复序列74亚基(LRRC74A)等蛋白具有相互作用;VRTN基因在0日龄巴马香猪各组织中均有表达,其中在背最长肌组织中表达量最高;巴马香猪保种群体中VRTN基因有利突变位点ins291的等位基因频率为21.15%,不同基因型个体之间平均产仔数、总乳头数、左侧乳头数、右侧乳头数和单侧最大乳头数性状均无显著差异(P>0.05),但纯合突变型(ins/ins)个体的乳头数性状均高于其他基因型个体。结果提示,在巴马香猪产业化生产中可通过分子育种手段提高VRTN ins291有利等位基因频率,但不影响其产仔数性状。

大白猪乳头数对繁殖性状的影响及其遗传参数估计

本研究主要对大白猪的繁殖性状和乳头数进行遗传参数估计,评估遗传趋势和表型趋势,并探究乳头数对母猪繁殖性状的影响。将乳头数作为繁殖性状的固定效应,对影响大白猪繁殖性状的固定效应进行方差分析,运用DMU软件的DMUAI和DMU4模块,利用单/多性状动物模型估计大白猪繁殖性状和乳头数的遗传参数,并评估这些性状的遗传趋势和表型趋势。结果发现,乳头数对校正21日龄窝重的影响在P<0.05水平显著,对校正21日龄均重的影响在P<0.001水平显著;大白猪乳头数的遗传力为0.156±0.023,属于中等遗传力性状,各繁殖性状的遗传力范围为0.010~0.092,属于低遗传力性状;各繁殖性状遗传相关的范围为-0.306~0.978,表型相关的范围为-0.055~0.970;各繁殖性状的遗传趋势和表型趋势均为先下降后上升,表明该群体的繁殖性状早期选育成效不佳,但在选育后期有所提升。乳头数和校正21日龄均重的遗传趋势和表型趋势波动比较大,表明这2个性状在该群体中并未被选育,在后期选育时,该群体应注重乳头数的选育,以提高大白母猪的繁殖性能。