基于mtDNA D-loop序列分析青海省果洛州牦牛遗传资源的母系遗传多样性及群体遗传结构

为从分子水平上对青海省果洛藏族自治州牦牛遗传资源进行系统评估,分析其母系遗传多样性、群体遗传结构和群体遗传分化,本研究对甘德、班玛、久治和玛多牦牛群体共152头个体进行线粒体DNA(mtDNA)D-loop区测序,并从GenBank下载已公布的37条达日牦牛和32条玛沁牦牛的相应序列,对这6个牦牛群体mtDNA D-loop序列进行综合分析。结果表明:(1)221条牦牛mtDNA D-loop序列(636~638 bp)比对分析共检测出57个变异位点,包括8个单一多态位点和49个简约信息位点。根据D-loop序列间核苷酸变异共确定了45种单倍型,其中班玛、达日、甘德、久治、玛多、玛沁牦牛群体分别拥有1、6、5、4、7、6种特有单倍型。(2)6个牦牛群体总的单倍型多样度和核苷酸多样度为0.901和0.014,表明其母系遗传多样性丰富。其中,甘德牦牛的单倍型多样度最高(Hd=0.951),久治牦牛的单倍型多样度最低(Hd=0.818)。(3)遗传分化和基因流分析表明,除久治牦牛与班玛、甘德、玛沁牦牛群体间分化程度均呈中等遗传分化水平(0.05≤FST<0.15),基因交流相对贫乏外,其他牦牛群体间FST值较小(0<FST<0.05),分化程度弱,基因交流相对频繁。(4)聚类分析表明久治、甘德、班玛3个牦牛群体间亲缘关系较近,而玛多、玛沁、达日3个牦牛群体间亲缘关系较近。(5)系统发育分析显示6个牦牛群体中除久治牦牛由3个母系遗传支系(即Mt-Ⅰ、Mt-Ⅱ和Mt-Ⅲ)组成外,其他群体均由Mt-Ⅰ和Mt-Ⅱ2个母系支系组成,推测果洛藏族自治州中久治牦牛群体有3个母系起源,其他牦牛群体均有2个母系起源。综上,青海省果洛藏族自治州6个牦牛群体均拥有特殊的母系遗传信息且母系遗传多样性较为丰富;各牦牛群体间遗传分化程度整体较弱;久治、甘德和班玛3个牦牛群体间亲缘关系较近,而玛多、玛沁和达日3个牦牛群体间亲缘关系较近;除久治牦牛群体有3个母系起源外,其他牦牛群体均有2个母系起源。本研究为青海省果洛藏族自治州牦牛遗传资源的合理保护和开发利用提供了理论基础。