中国西门塔尔牛CANA2D1基因的遗传变异及其与屠宰性状的关联分析

旨在研究中国西门塔尔牛CACNA2D1基因的遗传变异及其与屠宰性状的关系.本试验与所采用的传统的PCR-SSCP或者PCR-RFLP技术不同,首次借助高通量SNP芯片技术在136头中国西门塔尔牛群体中对CACNA2D1基因的遗传变异进行了研究.结果显示,在中国西门塔尔牛CACNA2D1基因上总计发现12个有效SNP位点...     

UCP3基因遗传多态性与中国西门塔尔牛生长

为了分析UCP3基因SNPs与中国西门塔尔牛生长及育肥性状的相关性。以118头中国西门塔尔育肥牛为研究材料,通过DNA测序和PCR-RFLP技术检测UCP3基因BglI酶切位点SNPs,并进行相关分析。UCP3-BglI酶切位点表现多态,且处于Hardy-Weinberg平衡状态。与部分育肥性状的相关分析表明,该位点与饲料转化率性状和平均日增重性状表现显著相关(P<0.05),其中AA基因型个体均值显著优于AB和BB基因型个体,料肉比较低,日增重较高;与部分生长性状的相关分析发现在15月龄体高、体长和胸围性状,12月龄体高性状,8月龄体长性状中UCP3-BglI多态位点差异显著,AA基因型个体表型值显著高于其他或其中一个基因型值(P<0.05);在宰后体尺性状测量性状中,UCP3-BglI多态位点对胴体长、胴体胸深和后腿宽和背膘厚性状影响显著。其中AA和AB基因型个体胴体长、胴体胸深和背膘厚性状的表型值显著高于BB基因型个体（P<0.05）;在后腿宽性状中,AB个体表型值显著高于AA和BB个体（P<0.05）。初步认为,AA基因型与优良的生长育肥性状显著相关,对A等位基因的选择有利于优良性状的改良。     

中国西门塔尔牛SCD1基因多态性与肉质性状的相关分析

利用Illumina HD SNP技术对484头中国西门塔尔牛SCD1基因的遗传变异及其与部分肉质性状的相关性进行了分析.结果表明,该群体中存在7个SCD1基因的SNP位点.SCD1基因第4内含子存在A8605G、A9229G与A10050C 3个SNP位点;第5内含子存在1个SNP位点A12304G;3' UTR区存在A13655G、C14790T与A15565G 3个位点.A8605G位点的B等位基因为优势等位基因,频率为0.748,其他位点等位基因频率在0.4 ～0.6之间.x2检验结果显示,SCD1基因的所有SNPs均处于哈代-温伯格平衡状态(P＞0.05).SCD1基因的7个SNPs位点全部为中度多态,杂合度和有效等位基因数均较高.SCD1基因SNP多态性与肉质性状的关联分析表明,SCD1基因对肌内脂肪含量、剪切力、大理石花纹等级和脂肪颜色有一定的影响,可以作为改善牛肉质量进行标记辅助选择的重要候选基因.     

中国荷斯坦奶牛TBX21基因与产奶性状及体细胞数的遗传效应分析

为鉴定与奶牛产奶性状和乳房炎抗性相关的遗传标记,为将来的分子育种提供理论基础,以383头中国荷斯坦母牛(均为2胎牛)为研究对象,利用直接测序法及飞行时间质谱法首次寻找TBX21基因5'和3'侧翼区的SNP位点,进而对这些多态性位点与中国荷斯坦牛4个泌乳性状(305天产奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳糖率)和体细胞数进行关联分析。结果表明:在TBX21基因5'和3'侧翼区存在2个SNP位点,一个是在3'侧翼区1091 bp处A→G的突变,一个是3'侧翼区654 bp处A→C的突变;这2个位点均处于哈代-温伯格(Hardy-Weinberg)平衡状态。关联分析结果表明,rs207725545位点AA基因型个体的4种泌乳性状和体细胞数均高于CC型个体(P0.05);rs110420592位点GG基因型个体的产奶量和乳糖率高于AA型个体(P0.05),AA基因型个体的乳脂率和乳蛋白率高于GG型个体(P0.05),而GA基因型个体的体细胞数略高于其他2种基因型个体(P0.05)。因此,在本试验群体中,TBX21基因的rs110420592和rs207725545两个位点与产奶性状和体细胞数无显著关联,后续需要扩大群体对TBX21基因的其他位点进行遗传效应分析。     

地产狐和芬兰狐GH基因多态性的研究

为研究蓝狐GH基因多态性及其与生长性状的关系,为蓝狐的选种及选育提供一定的理论依据。选取体质量、体长具有明显差异的芬兰狐和地产狐构建DNA池,采用PCR产物直接测序法对GH基因的全长进行单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNPs)位点的检测,并将发现的SNPs位点与生长性状进行关联分析。结果检测到2个SNPs,GH基因A306G和C1144T位点在芬兰狐和地产狐群体中存在多态性。遗传多样性分析表明,2个位点在芬兰狐中多态信息含量为0. 057 9,属于低度多态位点,地产狐多态信息含量为0. 573 1,属于高度多态位点。2个SNPs位点的遗传多样性参数、基因型频率和基因频率在同一群体中高度一致,说明这2个SNPs位点之间完全连锁,形成了AACC、ABCD和BBDD 3种单倍型。方差分析表明,芬兰狐和地产狐多态位点的基因型频率差异极显著(P 0. 01)。关联分析表明,公狐AACC基因型个体体质量显著高于ABCD基因型(P 0. 05),但与体长差异不显著(P 0. 05);母狐AACC基因型个体体质量极显著高于ABCD基因型个体(P 0. 01)且体长显著高于ABCD基因型个体(P 0. 05)。结果提示:2个SNPs与其生长性状可能相关。     

鸭POU1F1基因第2内含子多态性及其遗传效应

为探究褐色菜鸭POU1F1基因的多态性及其遗传效应,本试验采用PCR-SSCP方法检测了褐色菜鸭POU1F1基因的多态性,分析了多态位点不同基因型与褐色菜鸭生产性状的关联性。结果表明：POU1F1基因第2内含子存在3种基因型即AA型、Aa型和aa型,序列比对存在2个突变位点即A3980T和A3988G,该位点属低度多态,?2检验结果表明该基因座位处于Hardy-Weinberg平衡(P>0.05);关联分析显示：AA基因型个体的蛋形指数和四周龄体重均显著高于aa型(P＜0.05),但三种基因型对其他性状无显著影响(P>0.05)。推测该片段的多态位点可能对四周龄体重和蛋形指数有一定的影响,POU1F1基因第2内含子可作为褐色菜鸭生产性能的优势分子标记。     

猪CACNA2D1基因3′UTR单核苷酸多态性与肉质性状的效应研究

CACNA2D1基因定位在猪的第9号染色体上,其位置与影响肉质性状的QTL重叠,可作为肉质性状的候选基因。采用PCR-SSCP技术,对160头金华×皮特兰资源家系F2猪CACNA2D1基因3′端非翻译区片段进行扩增分型,共产生2种等位基因,3种基因型。通过测序发现,在CACNA2D1基因3′端非翻译区(序列DQ981407)有一单核苷酸替换(C→A)。对不同标记基因型与肉质性状的最小二乘分析表明,AA基因型猪大腿肌肉的pH45值、大腿肌肉导电率和肌内脂肪含量的最小二乘均数比BB基因型分别高0.169,0.26和0.021,差异显著(P<0.05);A等位基因的加性效应分别为0.084 5,0.133 5和0.010 5。     

CALCA 基因遗传变异及其与肉质性状关联分析

旨在分析早胜牛及其杂交牛CALCA基因第4外显子的多态性及其与肉质性状的相关性,发现与肉质性状相关的分子标记,为加快肉牛选育进程提供参考。利用PCR-SSCP 技术对早胜牛、南杂牛、秦杂牛和西杂牛共362个个体的CALCA基因第4外显子进行了遗传变异检测,并运用SPSS 17．0软件对早胜牛（平凉类群）遗传变异与经济性状关联性进行了分析。结果表明,CALCA基因第4外显子存在2个突变位点T3237 A和G3289 A,并检测到AA和AB 2种基因型。相关性分析表明,CALCA基因突变位点与剪切力、眼肌面积、热胴体重和熟肉率显著相关（P＜0．05）,AA基因型个体剪切力、热胴体重和熟肉率显著高于AB基因型个体（ P＜0．05）,而AB基因型个体眼肌面积显著高于AA基因型个体（P＜0．05）,其他性状在各基因型间差异不显著。因此,初步推测CALCA 基因的突变位点可以作为评定早胜牛肉质性状的遗传标记。     

秦川牛血液型与生长性状关系的研究

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术测定了秦川牛(151头)血红蛋白(Hb)、转铁蛋白(Tf)、后转铁蛋白(PTf)、血清白蛋白(Alb)和后白蛋白(Pa)的遗传多态性。结果证明秦川牛Hb位点受3个等显性基因支配;Tf位点受4个等显性基因支配;严PTf位点受2个等位基因支配;Alb位点受3个等显性基因支配;Pa位点受2个等位基因支配。并在此基础上,分析了各多态位点不同基因型与秦川牛生长性状的关系。结果表明,HbAA型秦川母牛12月龄体重、24月龄体重显著高于HbAB型母牛(P<0.05)。PTfFF型母牛12月龄体重、18月龄体重、24月龄体重显著高于PTfSS型母牛(P<0.05)。AlbBB型母牛12月龄体重、18月龄体重显著高于AlbAA型母牛(P<0.05)。而且血红蛋白与运铁蛋白组合基因型以HbAA/TfDD型母牛的初生重大,HbAB/TfDD型母牛的12月龄体重、18月龄体重、24月龄体重大。AlbB基因对A基因的替代平均效应值为12月龄体重3.9510kg,18月龄体重1.3786kg。说明秦川牛HbAA型母牛的AFS、AFC极显著早于其它表现型母牛,HbA频率为0.838;这与一些早熟品种,短角牛HbA1.000,日本黑牛HbA0.975,朝鲜牛HbA0.895B频率高相一致.此种现象可能系秦川牛早熟性的遗传背景。最后,制定出各位点优势基因对基因型育种值的回归方程。说明秦川牛中Hb、Tf、PTf、Alb位点的不同表现型生长性     

猪CACNA2D1基因3''''UTR单核苷酸多态性与肉质性状的效应研究

CACNA2D1基因定位在猪的第9号染色体上,其位置与影响肉质性状的QTL重叠,可作为肉质性状的候选基因.采用PCR-SSCP技术,对160头金华×皮特兰资源家系F2猪CACNA2D1基因3'端非翻译区片段进行扩增分型,共产生2种等位基因,3种基因型.通过测序发现,在CACNA2D1基因3'端非翻译区(序列DQ981407)有一单核苷酸替换(C→A).对不同标记基因型与肉质性状的最小二乘分析表明,AA基因型猪大腿肌肉的pH45值、大腿肌肉导电率和肌内脂肪含量的最小二乘均数比BB基因型分别高0.169,0.26和0.021,差异显著(P＜0.05);A等位基因的加性效应分别为0.084 5,0.133 5和0.010 5.     

山羊FGF5基因单核苷酸多态性群体遗传学分析

为了研究成纤维细胞生长因子5(FGF5)基因在山羊被毛生长中的的作用,进一步寻找与山羊被毛生长相关的遗传标记,为山羊绒毛性状的标记辅助选择和育种提供一定的理论依据,根据人和小鼠成纤维细胞生长因子5(FGF5)基因的同源序列设计引物对山羊基因组进行PCR扩增,将扩增片段进行克隆和测序,并与人和小鼠的成纤维细胞生长因子5基因序列进行同源性比较,确定扩增的片断为山羊的FGF5基因片断。采用PCR-SSCP技术分析了FGF5基因外显子在内蒙古绒山羊、辽宁绒山羊和文登奶山羊品种的多态性,结果表明:FGF5基因在P1和P2引物扩增片段中存在PCR-SSCP多态性,而在P3和P4中没有发现多态。经克隆测序分析,位于外显子1的引物1内存在A→G突变;引物2中发生了碱基序列C→T的突变,这2个突变位点均没有引起编码氨基酸的改变,属于同义突变。对不同山羊品种的基因型和基因频率统计结果表明,引物1中内蒙古绒山羊、辽宁绒山羊、文登奶山羊均以等位基因B为主,且不同群体均处于Hardy-Weinberg平衡;引物2中内蒙古绒山羊、辽宁绒山羊均以等位基因E为主,而文登奶山羊的基因型频率与其他品种有显著差异;内蒙古绒山羊、辽宁绒山羊在引物2位点的基因频率处于Hardy-Weinberg不平衡状态,而文登奶山羊的基因频率处于Hardy-Weinberg平衡状态。     

新疆褐牛产奶性状候选基因SNPs检测及其遗传效应分析

本研究旨在探索新疆褐牛产奶性状相关候选基因多态性与泌乳性状及体细胞评分(SCS)的相关性,探究新疆褐牛多态性位点的群体遗传特征。基于课题组前期DNA混池重测序的结果筛选17个SNPs突变信息,并采用基质辅助激光电离解吸飞行时间质谱法(Sequenom Mass Array Genotype)分型技术验证FASN、FSHR、HAL、GPIHBP1、NIBPL、C9、PDE9A、PTK2、STAT1、ZNF66、ZNF567、ZNF7、ZNF623和ZNF804A基因在新疆乌鲁木齐种牛场、新疆天山畜牧生物工程股份有限公司和新疆塔城地区种牛场共计262头新疆褐牛母牛群体中的遗传多态性,运用SAS 8.1软件GLM过程分析这14个基因多个SNP位点对新疆褐牛群体的遗传效应及其与305天产奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、总固体和SCS的关联性。结果表明,17个SNPs均处于哈代-温伯格平衡状态(P0.05),9个SNPs与新疆褐牛1个或多个泌乳性状达到显著(P0.005)或极显著(P0.001)关联,这些位点分别位于FASN、FSHR、HAL、ZNF66、ZNF7、ZNF804A、GPIHBP1和PDE9A基因上。提示这些基因可尝试作为新疆褐牛产奶性状分子标记的候选基因,为新疆褐牛产奶性状的分子标记辅助选育提供依据和参考。     

牦牛和普通牛DRB1* Intron 1-exon2序列变异分析

为揭示牦牛抗逆性及抗病育种积累更多的分子遗传学资料,通过检测DRB1基因在牦牛和普通牛群体中的变异,分析该基因检测区域遗传参数。以甘南牦牛、青海牦牛、天祝白牦牛、大通牦牛和普通牛为研究对象。应用PCR-SSCP方法检测BoLA-DRB1基因第1内含子及第2外显子部分序列多态性。DRB1基因第1内含子区检测到4处SNPs及1处插入/缺失突变,第2外显子区检测到17处SNPs,两区域均表现为高度多态;单倍型连锁分析发现21种intron 1-exon 2单倍型组型且存在单倍型连锁不平衡现象,A-A1、A-B1、B-A1和B-B1单倍型在牦牛和普通牛中频率较高;聚类分析表明,牦牛DRB1基因第2外显子区碱基序列与普通牛及山羊的同源性最高,系统进化情况与它们亲缘关系远近一致。牦牛和普通牛BoLA-DRB1基因第1内含子及第2外显子多态性丰富,可作为牦牛和普通牛BoLADRB1的遗传标记。     

鹅A-FABP基因内含子Ⅰ序列的分析研究

为了探讨鹅脂肪型脂肪酸结合蛋白(Adipocyte Fatty Acid-Binding Protein,A-FABP)基因内含子Ⅰ的序列长度、多态性及与其他物种的同源性。根据鹅A-FABP mRNA(AF472610)和鸡A-FABP基因组序列(AY675941)设计1对引物,扩增鹅A-FABP基因内含子Ⅰ序列;利用PCR-SSCP技术和序列比对,开展鹅A-FABP基因内含子Ⅰ的多态性研究。结果表明：鹅A-FABP基因内含子Ⅰ序列长为1473 bp,与其他12个物种序列比较,发现其与鸭的同源性达到94.42%,与鸡的同源性为81.82%。经SNPs检测发现,P2和P3扩增产物存在变异位点。遗传多态性分析表明,A、B两个等位基因的基因频率分别为0.597和0.403,多态信息含量(PIC)是0.365,基因型分布未偏离Hardy-Weinberg平衡状态(χ2＝0.020,P>0.05);D、E两个等位基因的基因频率分别为0.483和0.517,PIC是0.375,基因型分布偏离Hardy-Weinberg平衡状态(χ2＝6.782,0.01     

小麦株高相关性状与SNP标记全基因组关联分析

株高是影响小麦产量和控制倒伏的重要因素,研究小麦株高相关性状的遗传机制对高产育种具有指导意义。以205份中国冬麦区小麦品种(系)为材料,利用分布于小麦全基因组的24 355个单核苷酸多态性(SNP)标记对株高相关性状进行关联分析。共发现38个与株高相关性状显著关联(P0.0001)的SNP,分布在1B、2A、2B、3A、3B、3D、4A、4B、5A和6D染色体上。其中,11个位点至少在2个环境中稳定表达,可用于开发CAPS标记。同时,发掘了一批株高性状相关基因的优异等位变异,如降低株高的等位变异Bob White_c48009_52,平均降低株高12.9 cm;控制穗下节间长的等位变异BS00039422_51-C和IAAV1698-A,分别调控穗下节间长5.9 cm和6.6 cm。本研究发掘的控制小麦株高基因位点为在分子水平上研究小麦株高复杂性状提供了有价值的参考。     

小麦茎秆断裂强度相关性状QTL的连锁和关联分析

小麦茎秆断裂强度与倒伏特性关系密切,并对产量有很大影响。本研究旨在解析茎秆断裂强度的遗传机制,开发与该性状紧密连锁/关联的分子标记。利用山农01-35′藁城9411重组自交系(RIL)群体(含173个F8:9株系)和由205个品种(系)构成的自然群体,借助90 k小麦SNP基因芯片、DArT芯片及传统分子标记技术,在2个环境中对两群体的茎秆断裂强度相关性状进行连锁分析和全基因组关联分析。利用已构建的高密度连锁图谱,在4B染色体的TDURUM_CONTIG63670_287–IACX557和EX_C101685–RAC875_C27536等区段上,检测到9个控制小麦茎秆断裂强度、株高、茎秆第2节间充实度、茎秆第2节壁厚相关性状的加性QTL,可解释表型变异9.40%~36.30%。同时,利用包含24 355个SNP位点的复合遗传图谱,在自然群体中检测到37个与茎秆断裂强度相关性状(P0.0001)的标记,分别位于1A、1B、2B、2D、3A、3B、4A、4B、5A、5B、5D、6B、7A、7B和7D染色体,可解释表型变异7.76%~36.36%。在4B染色体上,以连锁分析检测到控制茎秆断裂强度的RAC875_C27536与关联分析检测到的Tdurum_contig4974_355标记,在复合遗传图谱上的距离为6.7 cM,说明该区段存在控制小麦茎秆断裂强度的重要基因。     

Genome-wide association study reveals favorable alleles associated with common bunt resistance in synthetic hexaploid wheat

Genetic resistance to common bunt is a cost-effective, environmentally friendly, and sustainable approach to controlling the disease. To date, 16 race specific common bunt resistance genes (Bt1-Bt15 and Btp) have been reported in wheat. However, a limited number have been mapped and few markers have been identified, which limits the usage of molecular markers in a marker-assisted breeding program. A total of 125 synthetic hexaploid wheats (SHWs) were evaluated for reactions to a mixture of common bunt races under field conditions in Turkey in 2016 and 2017. The objectives of this study were to identify common bunt resistant genotypes, identify genomic regions conferring resistance to common bunt using 35,798 genotyping-by-sequencing derived single nucleotide polymorphisms (SNPs), and investigate the significant SNPs present within genes using the functional annotations of the underlying genes. We found 29 resistant SHWs that can be used in wheat breeding. The genome-wide association study identified 15 SNPs associated with common bunt resistance and a haplotype block comprising three SNPs in perfect linkage disequilibrium. Five of them were novel and were located on chromosomes 2A, 3D, and 4A. Furthermore, seven of the 15 SNPs were found within genes and had annotations suggesting potential role in disease resistance. This study identified several favorable alleles that decreased common bunt incidence up to 26% in SHWs. These resistant SHWs and candidate genomic regions controlling common bunt resistance will be useful for wheat genetic improvement and could assist in further understanding of the genetic architecture of common bunt resistance.     

五个绵羊群体KAP11-1基因核苷酸序列变异分析

为了分析绵羊KAP11-1基因的核苷酸序列变异,采用PCR-SSCP方法和DNA测序技术检测了欧拉羊、甘肃高山细毛羊、滩羊、湖羊和青海细毛羊5个群体(749只个体)KAP11-1基因的单核苷酸多态性,同时分析了等位基因频率、遗传杂合度、有效等位基因数和多态信息含量等群体遗传特征。结果表明,5个绵羊群体的KAP11-1基因中共检测到c.93C/T、c.240G/A、c.285C/G/A和c.331A/G 4个单核苷酸多态位点,且c.331A/G为非同义突变。等位基因A在5个群体中出现的频率最高(87.70%),为优势等位基因,其次为等位基因B(基因频率为11.03%),等位基因C和D的频率最低(分别为0.53%和0.74%)。群体遗传学分析结果表明,滩羊KAP11-1基因的遗传杂合度、有效等位基因数和多态信息含量均高于其余4个群体。KAP11-1基因作为羊毛经济性状的主要候选基因之一,其核苷酸序列的变异导致KAP11-1中相应氨基酸的改变,最终可能会影响羊毛纤维的结构和羊毛主要经济性状。     

甘肃高山细毛羊和湖羊HIF-2α基因遗传特性与高原低氧适应性分析

为探讨HIF-2α基因核苷酸序列变异与绵羊高原适应的相关性,以540只(甘肃高山细毛羊200只,湖羊340只)绵羊为研究对象,采用PCR-SSCP技术分析HIF-2α基因第11外显子和内含子部分区段在甘肃高山细毛羊和湖羊中单核苷酸多态性(SNPs)。结果显示:HIF-2α基因扩增片段在2个绵羊品种中共检测到4种等位基因(A、B、C和D)和10种基因型(AA、BB、CC、DD、AB、AC、BC、AD、BD和CD),存在6个SNPs位点,其中外显子11检测到5个SNPs位点(G/A、G/C、C/T、T/C、G/A、),内含子11检测到1个SNPs位点(G/A),甘肃高山细毛羊未检测到DD基因型。2个绵羊品种的优势基因型均为AB,基因型频率分别为34.50%和16.47%。HIF-2α基因在2个绵羊品种中具有丰富的多态性,且等位基因频率在品种间存在极显著差异(P0.01)。推测在高海拔低氧适应过程中,HIF-2α基因的基因型可能受到了选择,随着长期的高海拔低氧环境的选择,有利于低氧适应的基因型在高海拔绵羊品种中受到选择并富集,携带基因型AA、BB和AB的绵羊可能更加适应高海拔低氧环境,而携带基因型CD、BD和DD的绵羊对高海拔低氧环境适应的能力可能较差。