中国荷斯坦牛CXCR1基因编码区SNP多态与临床乳房炎和生产寿命的关联分析

【目的】探讨中国荷斯坦牛CXCR1基因编码区SNP突变与临床乳房炎和生产寿命的相关性。【方法】根据CXCR1基因编码区序列,利用PCR-直接测序法对低SCS和高SCS样本各20个样本进行SNP筛查,最后对所选择的4个SNP位点利用飞行质谱法对866头中国荷斯坦牛进行检测,同时收集所检测牛只临床乳房炎和生产寿命等信息,利用多因素方差分析法、Logistic回归、Cox生存回归等方法分析以上SNP位点突变与临床乳房炎发生次数和生产寿命的相关性。【结果】CXCR1基因编码区共发现13个SNP位点(291 CT、333 CG、337 AG、365 CT、570 AG、642 AG、735 CG、816 AC、819 AG、980 AG、995 AG、1008 CT和1068 AG),分为4个连锁群,随后从每个连锁群中各选择1个SNP位点(642 AG,816AC,980 AG和1068 AG),利用飞行质谱法对大样本中国荷斯坦牛进行检测。4个SNP位点共有9种单倍型,其中单倍型GAGG频率最高(0.3141),而单倍型ACAA频率最低(0.0017)。CXCR1-642与2胎牛患临床乳房炎次数有显著相关(P0.05),AG基因型个体2胎奶牛患临床乳房炎次数显著高于AA基因型(P0.05),CXCR1-816 AA基因型个体3胎奶牛患临床乳房炎次数显著低于AC和CC基因型(P0.05),其它SNP位点与各胎次临床乳房炎发生次数均无显著相关(P0.05)。CXCR1-816与奶牛离群月龄有极显著相关(P0.01),与奶牛生产月龄和离群胎次有显著相关(P0.05),CXCR1-816 AA基因型个体生产月龄、离群月龄和离群胎次均显著高于CC基因型个体(P0.05),而其它SNP位点对生产月龄、离群月龄和离群胎次均无显著相关(P0.05)。Cox生存分析表明:只有CXCR1-816位点与奶牛生存时间有显著相关(P0.05),CXCR1-816 CC基因型个体在各时间段的生存概率均低于AA和AC基因型个体。【结论】CXCR1-816 AC突变与中国荷斯坦牛患临床乳房炎次数和生产寿命有显著相关,在进一步验证其功能后,可用于中国荷斯坦牛生产寿命的分子标记辅助选择。     

The SNPs C.513A>T in the MHC B-F gene and rs15001532 in the SPOCK1 gene are associated with Salmonella pullorum disease resistance in chickens

This study was designed to identify molecular markers single nucieotide polymorphisms(SNPs) of MHC B-F gene and SPOCK1) associated with Salmonella pullorum disease susceptibility/resistance.A two-stage case-control association study was used.In the first study,a small population comprising 401 Partridge chickens(201 cases and 200 controls)was used,and a total of 118 SNPs genotyped.In the second study,a bigger population comprising 1 075 Partridge chickens(527 cases and 548 controls) was used,and SNPs with significant effect determined in the first study were further analysed.In the first study,8 SNPs were significantly associated with S.Pullorum disease susceptibility/resistance,however,after further analysis,only the SNPs rs15001532 and C.513AT were found to be significantly associated with S.Pullorum disease susceptibility/resistance.The relative risk test demonstrated that the AA genotype of rs15001532 resulted in a higher risk of S.Pullorum infection,whereas birds with the TT genotype of C.513AT were more susceptible to S.Pullorum infection.This research was based on the researches on human complex diseases.With help of these train of thoughts,some common animal diseases can be studied effectively and the process of candidate gene research for animal disease can be improved.     

母猪初情期全基因组关联分析和位置候选基因研究

通信作者陈从英,Tel/Fax：0791-83813080;E-mail：chcy75@  hotmail.com【目的】分离影响母猪初情期的主效基因或分子标记。【方法】以白色杜洛克×二花脸资源群体F2代母猪为研究材料,利用Illumina猪60K SNP芯片分别对F0和F1及316头有初情期表型记录的F2代母猪进行基因型判定,通过单标记全基因组关联分析（GWAS）和连锁-连锁不平衡（LDLA）分析检测与母猪初情期显著关联的SNP位点或单倍型。采用标准关联分析、标记辅助关联分析和F值下降检验分析lin-28同源B基因（LIN28B）和跨膜蛋白38B基因（TMEM38B）3个SNP位点与母猪初情期的关联性。【结果】①与母猪初情期关联性最强的SNP为ASGA0032316,位于7号染色体（SSC7）33.07 Mb处RAB23基因内含子中,同时在1、6、12、15和17号染色体也检测到与母猪初情期显著关联的SNP;②达基因组显著水平的单倍型均位于SSC7,其中关联性最强的单倍型位于SSC7的38.39 -38.47 Mb处F1RVR7和ZFAND3基因之间的基因间隔区;③LIN28B和TMEM38B基因的3个SNP与母猪初情期均未达到显著相关（P＞0.05)。【结论】在白色杜洛克×二花脸资源群体中,与母猪初情期关联性最强的SNP位点和单倍型均定位于7号染色体, 1、6、12、15和17号染色体也定位到与母猪初情期显著关联的SNP,LIN28B和TMEM38B基因不是1号染色体QTL区间内的因果基因或需要搜寻更多的SNP进行分析验证。     

A genome-wide association study of type 2 diabetes in Finns detects multiple susceptibility variants

Identifying the genetic variants that increase the risk of type 2 diabetes (T2D) in humans has been a formidable challenge. Adopting a genome-wide association strategy, we genotyped 1161 Finnish T2D cases and 1174 Finnish normal glucose-tolerant (NGT) controls with >315,000 single-nucleotide polymorphisms (SNPs) and imputed genotypes for an additional >2 million autosomal SNPs. We carried out association analysis with these SNPs to identify genetic variants that predispose to T2D, compared our T2D association results with the results of two similar studies, and genotyped 80 SNPs in an additional 1215 Finnish T2D cases and 1258 Finnish NGT controls. We identify T2D-associated variants in an intergenic region of chromosome 11p12, contribute to the identification of T2D-associated variants near the genes IGF2BP2 and CDKAL1 and the region of CDKN2A and CDKN2B, and confirm that variants near TCF7L2, SLC30A8, HHEX, FTO, PPARG, and KCNJ11 are associated with T2D risk. This brings the number of T2D loci now confidently identified to at least 10.     

A post-GWAS replication study confirming the association of C1<?Pub Caret?>4H8orf33 gene with milk production traits in dairy cattle

Genome-wide association studies with an Illumina Bovine50K chip have detected 105 SNPs associated with one or multiple milk production traits in the Chinese Holstein population. Of these, 38 significant SNPs detected with high confidence by both L1-TDT and MMRA methods were selected to further mine potential key genes affecting milk yield and milk composition. By blasting the flanking sequences of these 38 SNPs with the bovine genome sequence combined with comparative genomics analysis, 26 genes were found to contain or be near to such SNPs. Among them, the C14H8orf33 gene is merely 87 bp away from the significant SNP, Hapmap30383-BTC-005848. Hence, we report herein genotype-phenotype associations to further validate the genetic effects of the C14H8orf33 gene. By pooled DNA sequencing of 14 unrelated Holstein sires, a total of 18 with seven novel SNPs were identified. Among them, nine SNPs were in the 5′ regulatory region, one in exon 6 and the other in the 3′ UTR and 3′ regulatory region. A total of nine of these identified SNPs were successfully genotyped and analyzed by mass spectrometry for association with five milk production traits in an independent resource population. The results showed that these SNPs were statistically significant for more than two traits [P<(0.0001-0.0267)]. In addition, mRNA expression analyses revealed that C14H8orf33 was ubiquitous in eight different tissues, with a relatively higher expression level in the mammary gland than in other tissues. These findings, therefore, provide strong evidence for association of C14H8orf33 variants with milk yield and milk composition traits and may be applied in Chinese Holstein breeding programs.     

基于体细胞评分的中国荷斯坦牛乳房炎抗性全基因组关联分析

【目的】通过全基因组关联分析定位和筛选相关基因,寻找与奶牛乳房炎抗性相关的分子标记,以进行下一步的标记辅助选择。【方法】对2 093头北京地区中国荷斯坦牛SCC进行对数转化,依据LASCS=log_2∑SCC/n和SCS-SD=log_2∑(scc-u)~2/n-1将测定日记录SCC转化为服从正态分布的统计量LASCS和SCS-SD。同时将LASCS和SCS-SD进行半个标准差(half of standard deviation,0.5 SD)和一个标准差(one standard deviation,1 SD)的划分,将牛只划分为乳房炎易感牛(Case)及抗性牛(Control)。将54 001个SNPs进行质控,剔除不符合条件的SNPs,剔除的条件是:SNPs的call rate90%,严重偏离哈迪-温伯格平衡(HWE)(P10E-6)和最小等位基因频率(MAF)0.03。然后通过ROADTRIPS软件(版本1.2)的3种检验:RM检验、RCHI检验和RW检验对LASCS和SCS-SD进行Case-control方法的全基因组关联分析。通过Bonferroni方法对关联分析结果进行校正,并针对牛的每条染色体分别制定各条染色体的显著水平,以0.05分别除每条染色体上的SNP数目,作为每条染色体的显著性水平。同时,将所有个体的LASCS和SCS-SD作为连续性状通过线性混合模型进行全基因组关联分析,将结果进行比较,以确定显著SNPs的位置。【结果】通过0.5 SD/1 SD的标准将群体划分后,分别有1371/708个个体用于LASCS性状的关联分析,和1385/716个个体用于SCS-SD性状的关联分析。通过质控将不符合的SNPs剔除之后,共有43781/43671(43817/43704)个SNPs分别可用于LASCS(SCS-SD)的0.5 SD/1 SD的关联分析。对LASCS和SCS-SD进行全基因组关联分析,经染色体水平上的Bonferroni校正(P0.05),共发现5个SNPs达到显著水平,其中3个SNPs定位到X染色体上,其它2个SNPs分别定位到7和28号染色体上。通过对基于0.5 SD的SCS-SD的乳房炎抗性进行全基因组关联分析发现一个全基因组水平显著的SNP(Hapmap48573-BTA-104531,P=1.11E-06)位于X染色体上。结果发现,被检测到5个显著的SNPs中,X染色体的显著SNPs(Hapmap48573-BTA-104531和Hapmap54175-rs29021817)位于IL1RAPL2基因内,7号染色体的显著SNP周围存在与炎症反应相关的基因(ILF3)。这两个基因都与白介素有关,而白介素4、5、6、12、13、17、22、23等都参与了不同的炎症反应,并发挥了重要的作用。ILF3是白介素家族中的一个跟炎症反应相关的因子,其功能与抑制翻译蛋白有关。本研究还通过线性混合模型对LASCS和SCS-SD进行全基因组关联分析发现了与Case-control方法在X染色体上同时定位到的SNP(BTA-28466-no-rs)。通过比较两种方法(线性混合模型方法和Case-control方法),对同一性状用两种方法可以定位的相同的位点,但不同性状的结果就各不相同。【结论】本研究找到了与乳房炎症反应相关的基因,为奶牛乳房炎易感性及抗性的分子遗传基础研究提供了数据支持。     

中国荷斯坦牛HSF1基因microRNA SNPs 与耐热性能的相关性研究

 【目的】分析638头中国荷斯坦牛HSF1基因多态性与耐热性的关系,以期为中国耐热奶牛分子育种提供参考依据。【方法】设计引物扩增HSF1基因,通过DNA测序、PCR-SSCP和PCR-RFLP技术筛查SNPs并分型,利用miRBASE数据库定位microRNA SNPs,利用SHEsis软件进行配对连锁不平衡分析和单倍型构建,利用SAS软件对不同基因型和单倍型组合个体耐热指标包括红细胞钾浓度、产奶量下降率、直肠温度和耐热系数进行相关分析。应用荧光定量RT-PCR技术研究热应激状态下HSF1 mRNA的转录水平。【结果】发现2个microRNA种子序列新 SNPs,T909C和G4693T。其中909位碱基距离microRNA种子序列5'端3 bp,4 693位突变直接使microRNA种子序列破坏。909位点CC、CT基因型奶牛耐热性能显著高于TT基因型（P＜0.05）;4693位点TT基因型奶牛耐热性能显著高于GG基因型（P＜0.05）。共构建出4种单倍型、发现10种单倍型组合。其中H2H4单倍型组合红细胞钾浓度和直肠温度显著低于H1H3单倍型组合（P＜0.05）,耐热系数显著高于H1H3组合（P＜0.05）,H2H4组合个体产奶量下降率显著低于H1H1组合个体（P＜0.05）,H2H4为耐热单倍型组合。热应激状态下HSF1 mRNA的转录水平在不同组织中存在差异,在心脏中最高,是肌肉中的11.24倍（P＜0.05）。【结论】HSF1基因microRNA SNPs可作为奶牛抗热应激的候选分子标记应用于育种实践。     

NCOA1基因多态性与邵伯鸡母系产蛋性状的相关性分析

 以邵伯鸡核心群母系母鸡为试验材料,利用PCR SSCP技术检测核受体辅激活蛋白1（NCOA1）基因的SNPs,并分析基因多态性与开产日龄（AFE）、开产蛋重(WFE)、连产天数(CL)及300日龄产蛋数(EN)之间的关联性。结果显示：在NCOA1基因的第3和第12外显子上分别发现1个SNPs位点,其中第3外显子10155007处发生了T→A突变,检测到 AA,AB,BB 3种基因型;第12外显子108273423处发生了C→T突变,检测到CC,CD,DD 3种基因型。不同基因型与各性状间有显著相关,其中AA基因型个体的连产天数比BB型个体多0.59d,开产蛋重重0.6g,300日龄产蛋量高7.76%,且差异显著（P<0.05）;CC基因型个体比DD型个体的连产天数多0.51d,开产蛋重重1.04g,300日龄产蛋量高9.07%,且差异显著（P<0.05）;组合基因型发现,基因型AACC个体的开产日龄、连产天数和300日龄产蛋量均高于BBDD基因型组合。因而,NCOA1基因可作为鸡产性状的标记基因用于分子标记辅助选择中。     

芝麻产量相关性状的多位点全基因组关联分析及候选基因预测

【目的】通过对芝麻产量相关性状的全基因组关联分析,挖掘与产量性状关联的SNP位点及预测候选基因,为通过分子标记辅助选择育种等方式提高芝麻产量提供技术基础。【方法】以363份不同遗传背景和地理来源的芝麻种质资源构成的自然群体为研究对象,调查2年2点4环境下8个产量相关性状（单株产量、单株蒴数、蒴粒数、千粒重、株高、主茎果轴长、始蒴高度和表观收获指数）的表型值,借助覆盖全基因组的42 781个SNP标记,利用多位点SNP随机效应混合线性模型（multi-locus random-SNP-effect mixed linear model,mrMLM）对8个产量相关性状进行全基因组关联分析,检测与产量相关性状显著关联的SNP位点,并预测候选基因。【结果】在4个不同环境下,8个产量相关性状表现出广泛的表型变异,变异系数为6.51%—33.57%;相关性分析表明单株产量与单株蒴数、株高、主茎果轴长、表观收获指数呈极显著正相关;方差分析表明产量相关性状的基因型效应、环境效应、基因型与环境互作效应均达到了极显著水平。通过多位点全基因组关联分析共检测到210个与产量相关性状显著关联的SNP,在2018年南阳环境下检测到47个SNP,解释表型变异的1.63%—17.29%;在2019年南阳环境下检测到35个SNP,解释表型变异的1.94%—11.90%;在2018年平舆环境下检测到35个SNP,解释表型变异的2.15%—15.90%;在2019年平舆环境下检测到53个SNP,解释表型变异的1.25%—11.13%;在4个环境的综合BLUP条件下检测到75个SNP,解释表型变异的1.44%—13.58%。上述210个SNP涉及到175个位点,其中10个位点在3个及以上环境中被重复检测到。在这10个位点基因组区域内,共鉴定到214个候选基因,其中156个候选基因具有功能注释,主要涉及植物代谢、生物调控、生长发育等生物学过程。根据功能注释筛选出4个可能与芝麻产量相关的候选基因,其中SIN_1006338编码1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶3（1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase 3-like）,参与乙烯的生物合成;SIN_1024330编码碱性螺旋-环-螺旋（basic helix-loop-helix）转录因子,负向调控植物细胞和器官的伸长;SIN_1014512编码吲哚-3-乙酸-酰胺合成酶GH3.6（indole-3-acetic acid-amido synthetase GH3.6）,参与调控茎和下胚轴细胞的伸长生长;SIN_1011473编码泛素受体蛋白DA1（protein DA1-like）,参与调节植物细胞增殖周期。【结论】通过多位点SNP随机效应混合线性模型的全基因组关联分析,检测到175个与产量相关性状显著关联的位点,筛选出4个可能与产量相关的重要候选基因。     

新疆褐牛基因外显子多态性及其与SCS和泌乳性状关联性分析

【目的】探索ERAP2,Cwc27,PPFIBP2,THADA,ZNF804B和AMHR2基因多态性与新疆褐牛体细胞评分及泌乳性状的相关性,旨在寻找与新疆褐牛体细胞评分及泌乳性状相关的分子标记。【方法】以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共169头新疆褐牛母牛为试验对象,以2008—2015年间的生产性能测定记录(包括乳脂率、乳蛋白率、总固体含量、乳糖率和体细胞计数等)和305 d产奶量为试验数据,基于课题组前期15头中国荷斯坦牛DNA混池重测序的结果筛选外显子区域10个SNPs,采用基质辅助激光电离飞行时间质谱法(sequenom mass Array genotype)分型技术验证10个SNP位点的遗传多态性,运用SAS8.1软件GLM过程对这10个SNP突变与新疆褐牛体细胞评分(SCS)、305 d产奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳糖率和总固体的关联程度进行统计分析。【结果】10个SNP位点均具有多态性,χ~2检验表明群体中9个SNP位点符合Hardy-Weinberg平衡状态。关联分析结果表明ERAP2基因两个位点(T98741711C和G98736141A)均与新疆褐牛305 d产奶量达到极显著关联(P0.001),其中TT型和GG型个体的产奶量最高;PPFIBP2(C45667492G)位点与新疆褐牛乳糖率达到显著关联(P0.005),其中GG型个体的乳糖率最高;Cwc27(T14533269A)位点与新疆褐牛乳脂率和总固体含量达到显著关联(P0.005),与SCS达到极显著关联(P0.001),其中TT型个体的乳脂率和总固体含量均最高,AA型个体的SCS极显著高于AT和TT型;AMHR2(C26758055G)位点与新疆褐牛乳蛋白率和总固体含量达到极显著关联(P0.001),其中GG型个体显著高于CC和GC型个体。连锁不平衡分析与单倍型构建的结果发现10个SNPs构建了两个单倍型模块,其中SNP1和SNP2位点之间处于连锁不平衡状态(r20.3),SNP4和SNP10位点之间处于强连锁不平衡状态(r20.6),随后分析了单倍型与SCS和泌乳性状之间的相关性,发现单倍型与新疆褐牛SCS和泌乳性状无显著关联(P0.001)。【结论】初步发现了ERAP2,Cwc27,PPFIBP2和AMHR2与新疆褐牛SCS和泌乳性能相关,结果可为新疆褐牛产奶性状的分子标记辅助选育提供参考和依据。     

玉米杂交种穗部性状的全基因组关联分析

【目的】玉米穗部性状是产量的重要构成因子,利用全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）方法解析玉米杂交种穗部性状的遗传基础、挖掘与穗部性状相关的位点,为功能基因克隆和高产玉米品种培育提供参考。【方法】选用115份来源于陕A群和陕B群的优良玉米自交系和4份国内骨干作为亲本,以基于NCⅡ遗传交配设计获得的442份玉米杂交种为材料构建关联群体,调查2个环境中群体材料的穗长、穗粗、穗行数等8个穗部性状;利用tGBS技术检测亲本基因型,推测出F₁杂交种的19 461个高质量SNP,结合杂交种表型和基因型开展基于加性、显性及上位性模型的穗部性状的全基因组关联分析,并利用公共数据库中玉米穗发育相关组织的转录组数据和基因的注释信息预测候选基因。【结果】表型数据分析结果显示,试验群体的8个穗部性状均符合正态分布,表型变异为3.78%—45.25%。方差分析表明,8个穗部性状的环境效应和基因型效应均呈现极显著水平（P<0.001）,广义遗传力为54.15%—68.89%。同时玉米杂交种穗部性状间呈现显著正相关或显著负相关。利用加性和显性模型分别检测到16个和3个显著SNP,上位性模型检测到79个上位性位点。3种模型检测的显著位点累积解释各性状38.21%—60.69%的表型变异,其中,加性模型检测到的显著SNP累积解释的表型变异为0.00—41.26%,上位性模型检测到的位点累积解释的表型变异为15.18%—45.36%。基于加性和显性模型检测的显著SNP的效应分析发现多数位点呈现加性和部分显性效应,仅2个为超显性。进一步分析发现,7个单SNP和5个上位性位点能够解释5%以上的表型变异。根据SNP的位置以及基因的表达信息预测了17个候选基因。【结论】玉米杂交种穗部性状主要受加性、上位性效应影响,显性效应影响较小;加性和显性模型检测的SNP主要表现为加性和部分显性效应,可通过聚合有利等位基因改良目标性状。     

基于杂交种群体的玉米产量及其配合力的全基因组关联分析

【目的】通过分析陕A群和陕B群选育自交系组配的杂交种产量,评估自交系的配合力,并开展以产量和配合力为目标性状的全基因组关联分析,挖掘产量及其配合力的关联位点,为陕A群和陕B群选育玉米自交系的改良及育种中的应用提供依据。【方法】基于NCⅡ遗传设计,以陕A群和陕B群选育的85份优良玉米自交系为亲本,构建包含246份F₁的杂交种群体,在3个环境下进行产量测试,并评估产量的一般配合力和特殊配合力;利用6H90K芯片进行亲本基因型检测,获得63 879个高质量SNP标记,并进行群体遗传特征分析,在杂交种群体推测出高质量SNP标记55 951个,采用加性模型和非加性模型对杂交种产量、一般配合力和特殊配合力开展了全基因组关联分析,并基于B73参考基因组对显著关联SNPs内的基因进行挖掘和功能注释。【结果】3个环境下的产量表现符合正态分布且变异广泛,产量广义遗传力为59.04%,环境效应显著;杂交种产量、一般配合力和特殊配合力三者之间均达到极显著相关性,杂交种产量与特殊配合力的相关性（r=0.95）大于与一般配合力的相关性（r=0.62）;陕A群与陕B群遗传特征具有一定差异,陕A群具有较高的一般配合力。全基因组关联分析分别检测到7、5和9个SNP与杂交种产量、一般配合力和特殊配合力显著相关（-log₁₀(P)>3.86）,其中4个SNP为杂交种产量和特殊配合力共定位,最终锚定了17个关联SNP。对不同性状关联位点的优势等位基因型分析发现,4个GCA关联SNP受加性效应控制,F₁产量BLUE关联位点可分为4种表现形式,以显性效应为主,其杂合基因型为最优等位基因型或次优等位基因型。通过功能注释发现,候选基因在玉米生长发育和籽粒建成中特异表达,例如GRMZM2G165828、GRMZM2G057557均与玉米籽粒发育相关。【结论】一般配合力和特殊配合力共同影响杂交种的产量,特殊配合力效应影响更大;一般配合力和特殊配合力具有不同的遗传基础,可通过有利等位基因聚集提高一般配合力。在F₁杂交种群体采用全基因组关联分析策略可开展配合力相关遗传解析,挖掘产量及其配合力相关遗传位点,可加速关联位点在分子育种中的应用。     

团头鲂MHCⅡ α基因的SNP位点开发、鉴定及与抗病性状关联分析

用嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)感染团头鲂(Megalobrama amblycephala)区分抗病和易感组,通过PCR扩增及测序在MHCⅡα基因上筛选单核苷酸多态位点(single nucleotide polymorphisms,SNP),利用高分辨率熔解曲线法和限制性内切酶酶切法对SNP进行分型,分析其多态性及与抗病性状之间的关系。在MHCⅡa基因上共筛选出35个候选SNP位点,占MHCⅡa基因总碱基的1.45%,包含30个转换位点、5个颠换位点。其中外显子部分有16个,内含子部分7个,5′非编码区有1个,3′非编码区有11个。有13个SNP位点位于编码区,占总氨基酸位点的5.56%,位于839bp的T/A颠换和1 663bp的A/G转换是无义突变,其余11个SNP位点为有义突变。α1结构域的SNP位点分别占总碱基和总氨基酸位点的4.88%和10.98%,明显高于α2结构域的1.08%和3.22%。MHCⅡα基因的21个抗原结合位点(peptide binding region,PBR)中,有4个位点变异,变异率为19.05%;而non-PBR的变异率仅为8.20%(5/61)。用SPSS软件对分型成功的5个SNP位点在易感和抗病组各100尾中的基因型频率和等位基因频率进行了统计。通过卡方检验分析发现位于1 395bp(T/A)位点的基因型频率和等位基因频率在易感和抗病组中差异极显著,位于221bp(G/T)和1 859bp(G/T)位点的基因型频率和等位基因频率在易感组和抗病组中差异显著。本研究结果表明团头鲂MHCⅡα基因的多态性和抗细菌性败血症性状显著关联。     

鸡胸腺重和脾脏重性状的全基因组关联

【目的】全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）是复杂性状和疾病相关基因定位的新策略。【方法】试验利用鸡60K SNP芯片对来自50个公鸡家系的728只北京油鸡进行SNP分型检测,采用全基因组关联分析方法对影响100日龄胸腺重和脾脏重的基因进行定位研究。【结果】结果发现24个达5%全基因组水平显著的位点,与100日龄胸腺重和脾脏重显著相关,并在这些位点附近发现Janus kinase 1（JAK1）、 zinc finger DHHC-type containing 8（ZDHHC8）、vav 3 guanine nucleotide exchange factor（VAV3）、SATB homeobox 1（SATB1）等候选基因;84个与这两个性状潜在关联同时达到5%染色体水平显著的位点。【结论】利用GWAS分析策略筛选和鉴定的重要突变位点及候选基因,将为揭示鸡免疫器官发育的分子调控机制和抗病育种分子标记辅助选择提供必要的分子基础。     

Genome-wide association study for rib eye muscle area in a Large White×Minzhu F_2 pig resource population

Rib eye muscle area(REMA) is an economically important trait and one of the main selection criteria for breeding in the swine industry. In the genome-wide association study(GWAS), the Illumina Porcine SNP60 Bead Chip containing 62 163 single nucleotide polymorphisms(SNPs) was used to genotype 557 pigs from a porcine Large White×Minzhu intercross population. The REMA(at the 5th–6th, 10th–11th and the last ribs) was measured after slaughtered at the age of(240±7) d for each animal. Association tests between REMA trait and SNPs were performed via the Genome-Wide Rapid Association using the Mixed Model and Regression-Genomic Control(GRAMMAR-GC) approach. From the Ensembl porcine database, SNP annotation was implemented using Sus scrofa Build 10.2. Thirty-three SNPs on SSC12 and 3 SNPs on SSC2 showed significant association with REMA at the last rib at the chromosome-wide significance level. None of the SNPs of REMA at the 5th–6th rib and only a few numbers of the SNPs of REMA at the 10th–11th ribs were found in this study. The Haploview V3.31 program and the Haplo.Stats R package were used to detect and visualize haplotype blocks and to analyze the association of the detected haplotype blocks with REMA at the last rib. A linkage analysis revealed that 4 haplotype blocks contained 4, 4, 2, and 4 SNPs, respectively. Annotations from pig reference genome suggested 2 genes(NOS2, NLK) in block 1(266 kb), one gene(TMIGD1) in block 2(348 kb), and one gene(MAP2K4) in block 3(453 kb). A functional analysis indicated that MYH3 and MYH13 genes are the potential genes controlling REMA at the last rib. We screened several candidate intervals and genes based on the SNPs location and the gene function, and inferred that NOS2 and NLK genes maybe the main genes of REMA at the last ribs.     

利用小麦90K SNP芯片研究泰山22的遗传组成

为探索育种选择对小麦基因组的影响,利用小麦90KSNP芯片分析了鲁麦18(母本)和鲁麦14(父本)对泰山22的遗传贡献率.结果表明,鲁麦18对泰山22号的贡献略大于鲁麦14,遗传贡献率分别为51.87％和48.13％.父母本在染色体间的遗传贡献率存在较大差异,父本鲁麦14贡献率超过50％的染色体有1A、1B、2A、3B...     

苏太猪宰后72 h pH和肉色性状的全基因组关联分析

【目的】利用全基因组关联分析（GWAS）方法搜寻与苏太猪肉质性状相关的候选基因及分子标记。【方法】屠宰测定了150头苏太猪的背最长肌和半膜肌72 h pH值（包括72 h pH、45 min至72 h pH下降值）及72 h肉色性状（包括红度a,黄度b,亮度L和主观评分）。利用Illumina猪60 K SNP芯片,对这些个体进行基因型判定,用PLINK v1.07对获得的基因型数据进行质量控制,剔除检出率<99.7%、次等位基因频率（minor allele frequency, MAF）<0.05、偏离哈代温伯格（Hardy-Weinberg Equilibrium,HWE）P≤10-5的SNP标记和检出率<90%的个体,最终有150个个体和43 760个SNP用于GWAS研究。利用R语言环境下的GenABEL软件包中的广义线性混合模型,对每个SNP与性状作关联分析,采用Bonferroni方法确定关联显性阈值。群体层化效应的检测通过QQ-plot的结果展示,它通过比较无效假设关联显著性的分布与实际关联性分布的差异来展示可能的群体结构或者显著关联位点。【结果】1.背最长肌72 h pH和半膜肌72 h pH、背最长肌45 min至72 h pH下降值和半膜肌45 min至72 h pH下降值、背最长肌和半膜肌的72 h肌肉黄度、背最长肌和半膜肌的肉色主观评分与肌肉亮度L性状间均为高度相关,且均达到显著水平（P<0.05）。2. 群体层化分析没有发现明显的整体系统偏差,也不存在明显群体层化效应。3.关联分析结果表明共有39个SNPs达到染色体显著水平,分布于基因组上的20个区域（≤10 Mb）;其中,与pH显著关联的SNPs有17个,除了标记ASGA0082337没有定位在猪基因组序列上,其余16个SNPs分别位于3、4、10、14、X号染色体上;与肉色显著关联的SNPs有22个,它们分别位于1、3、7、10、12、14、15号染色体上;但在背最长肌的红度、亮度和肉色主观评分及半膜肌的亮度和肉色主观评分性状中未检测到显著SNPs。 背最长肌和半膜肌的45 min至72 h pH下降值最强关联的SNP位点都为14号染色体上的M1GA0020074和MARC0028756,利用Haploview version 4.2软件开展单倍型分析,结果表明,它们位于一个跨度为433 kb的单倍型框内。【结论】在10、14、15号染色体上存在影响多个肉质指标的一因多效的基因位点,显著位点附近的BNIP3、PRKG1和ADRB3等可能是影响这些性状的候选基因。     

水葫芦根系脱落物的氮磷含量分析

为了探讨水葫芦净化富营养化水体过程中根系脱落物的氮磷释放对于水质的影响,在滇池草海水域,利用围栏控制性种养水葫芦,于2013年5-11月,每隔30 d监测单元框内水葫芦生物量(鲜重)与干重,采集水葫芦样品测定植株氮磷含量;收集单元框内根系脱落物,并监测鲜重与干重及其氮磷含量。结果显示:(1)5-9月(旺盛生长期)和10-11月(逐渐枯萎期)的水葫芦植株干物质氮磷含量无显著差异(P>0.05),但是旺盛生长期内水葫芦的生长速率明显高于逐渐枯萎期(P<0.05),使得旺盛生长期内水葫芦对水体氮磷的净化效果明显优于逐渐枯萎期。(2)根系脱落物的鲜重仅占水葫芦鲜重增加值的7.72%;根系脱落物的干重仅占水葫芦干重增加值的2.10%,根系脱落物含氮量仅占水葫芦植株含氮量增加值的2.50%;根系脱落物含磷量仅占水葫芦植株含磷量增加值的3.05%。分析认为,与水葫芦植株从水体带走的氮磷量相比,随着根系脱落物降解释放而返回水体的氮磷量极少,不会对湖泊水质造成负面影响。     

中国荷斯坦牛FADS2基因3′端SNP突变对乳中脂肪酸组成的影响

【目的】FADS2是多不饱和脂肪酸合成中关键的限速酶之一,可催化食物中亚油酸(LNA,C18:2n6)合成γ-亚麻酸(GLA,C18:3n6)、二十碳五烯酸(EPA,C20:5n3)、二十二碳六烯酸(DHA,C22:6n3)等长链脂肪酸。试验旨在探讨中国荷斯坦牛FADS2基因3′端非编码区SNP突变对乳中脂肪酸含量的影响。【方法】随机选择20头无亲缘关系的中国荷斯坦牛样本,用直接测序列法检测FADS2基因3′端非编码区SNP突变位点。再以江苏某大型奶牛场551头中国荷斯坦牛为材料,用飞行时间质谱法对前期发现的2个SNP位点进行检测,同时利用最小二乘模型分析了SNP突变及其单倍型对乳中脂肪酸含量及其不饱和指数的影响。【结果】中国荷斯坦牛FADS2基因3′端非编码区存在3个SNP突变位点:c.1571 AG、c.2743 AG、c.2776 AG。c.1571 AG位点GG型为优势基因型,基因型频率为0.800,G为优势等位基因,基因频率为0.887。c.2776 AG位点AA为优势基因型,基因型频率为0.673,A为优势等位基因,基因频率为0.819。χ~2检验表明:c.2776 AG位点基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P0.05),而c.1571 AG位点基因型分布均偏离Hardy-Weinberg平衡(P0.05)。FADS2基因c.1571 AG位点与c.2776 AG位点间连锁不平衡系数r2为0.028,未达到显著水平(P0.05)。c.1571AG位点与c.2776 AG位点有3种单倍型,GA、GG和AA频率分别为0.705、0.181和0.114。多因素方差分析表明:FADS2-1571对C14:1含量、C14和C18不饱和指数的影响达到极显著水平(P0.01),对C18:0、SFA和MUFA含量的影响达到显著水平(P0.05)。GG型个体乳中C14:1含量、C14和C18不饱和指数显著高于AG型(P0.05)。FADS2-2776位点对C16:1含量、C16和C20不饱和指数的影响达到极显著水平(P0.01),对C14:1含量的影响达到显著水平(P0.05),GG型个体乳中C16:1含量、C16和C20不饱和指数显著高于AG型和AA型(P0.05)。同时,FDAS2-1571-2776单倍型对C16:1含量和C20不饱和指数的影响达到显著水平(P0.05),单倍型GG型个体乳中C16:1含量和C20不饱和指数显著高于GA型和AA型(P0.05)。【结论】FADS2基因3′端非编码区SNP突变对中国荷斯坦牛乳中脂肪酸组成有重要影响。在进一步验证其功能情况下,可作为影响中国荷斯坦奶牛乳脂肪酸组成的主效基因加以利用。     

白色杜洛克×二花脸F_2资源群体中催乳素(PRL)和催乳素受体(PRLR)基因与母猪杀婴行为和产仔数关联性研究

【目的】研究PRL、PRLR基因在白色杜洛克×二花脸F2资源群体中的遗传变异及其与母猪杀婴行为和产仔数的关联性。【方法】PRL基因的g.1317TA、g.8905CT、g.9056CT位点,PRLR基因的g.1217CT、g.1283CA、g.1439GA、g.1528GA和g.1600TA位点采用SNaPshot法对资源群体所有F0、F1和288头F2母猪进行基因型判定,分别利用传递不平衡检测(TDT)和最小二乘法分析这些位点与母猪杀婴行为和产仔性状的关联性。【结果】TDT分析发现,PRL和PRLR基因所有检测SNP位点,无论基因型还是单倍型均与母猪杀婴行为无显著相关。与母猪产仔数相关性分析表明:PRLR基因5个SNP位点的基因型及单倍型与总产仔数、产活仔数、产死胎数、断奶仔猪数和断奶窝重均未达到显著相关;PRL基因的3个SNP位点与母猪的总产仔数和产活仔数达到显著相关(P0.05),单倍型ACC个体的总产仔数(P=0.0005)和产活仔数(P=0.001)极显著低于其它单倍型个体;单倍型TTT个体的产活仔数显著高于其它单倍型个体(P=0.003)。【结论】白色杜洛克×二花脸F2资源群体中,PRL、PRLR基因与母猪杀婴行为无关联性,PRL基因与母猪总产仔、产活仔数显著相关。