利用微卫星DNA标记分析槟榔江水牛群体遗传特征

槟榔江水牛是近年在我国云南西部发现的第一个本土河流型水牛.为了揭示其群体遗传多样性、群体遗传组成、其与河流型和沼泽型水牛的遗传关系及沼泽型水牛对该水牛的基因渗入等重要遗传背景信息,本研究采用30个微卫星DNA标记对141份槟榔江水牛样品和对照群体24份河流型水牛(摩拉水牛)样品、41份沼泽型水牛(滇东南水牛)样品进行了检测分析.结果,在槟榔江水牛群体中共检测到253个等位基因,其中,54个为3个群体所共享的等位基因,58个为只在槟榔江水牛与摩拉水牛间共享的等位基因,73个为只在槟榔江水牛与滇东南水牛间共享的等位基因,其余68个等位基因为该群体所独有.槟榔江水牛平均等位基因数、平均表观杂合度、平均期望杂合度和多态信息含量等参数均显著高于对照组群体,分别为8.433 3、0.640 5、0.600 9和0.594 7.该水牛群体近交系数FIS值为0.061 9.槟榔江水牛与摩拉水牛间的DA遗传距离为最小(0.114 4),在NJ树上聚为一支;而滇东南水牛与槟榔江水牛和摩拉水牛间的遗传距离较大(分别为0.382 9和0.555 3),其在NJ树上单独聚为一支.群体遗传结构分析显示,槟榔江水牛遗传组分为河流型与沼泽型2种类型水牛混合的模式(当K=2时),整个群体中有相当数量的个体存在沼泽型水牛的遗传渗入(群体中沼泽型水牛遗传组分为0.067 2).结果揭示,槟榔江水牛遗传资源独特,群体遗传多样性丰富,但该群体杂合子缺乏,且存在一定沼泽型水牛的基因渗入.     

我国首例本土河流型水牛——槟榔江水牛的种质特征

槟榔江水牛在云南西部槟榔江上游的腾冲县饲养已有500年以上的历史.该水牛经过长期闭锁繁育和风土驯化,已适应当地亚热带气候环境,是我国发掘的首例本土河流型水牛类群.具有典型的河流型水牛体型外貌特征,但体型相对较小.遗传学分析表明:槟榔江水牛体细胞核型染色体数多为2 n=50;其群体内遗传变异水平较高,遗传多样性丰富;该水...     

FST基因在槟榔江水牛和德宏水牛中的遗传变异分析

为了研究卵泡抑素(FST)基因在槟榔江水牛和德宏水牛中的特征,试验采集43头槟榔江水牛和48头德宏水牛的血样,利用牛基因组报道的牛FST基因序列设计引物,采用PCR扩增和序列测定等分析技术,研究了这两种水牛的FST基因多态性、基因频率和基因型频率,构建了单倍型和单倍型亲缘关系聚类图,分析了杂合度、遗传分化系数等群体遗传特征。结果表明:FST基因在槟榔江水牛及德宏水牛中均有高度的多态性,在FST基因上共检测到4个单核苷酸多态性(SNPs)位点,从水牛单倍型间的遗传距离和单倍型聚类图的结构来看,槟榔江水牛与沼泽型德宏水牛亲缘关系较远。从FST核基因上为槟榔江水牛属于河流型水牛起源提供了分子遗传学依据。     

槟榔江水牛保种及选育利用策略

槟榔江水牛是近年在云南西部发现的我国第一个本土河流型水牛群体,具有较高的产奶性能,是发展我国水牛奶业宝贵的遗传资源。本文基于近几年对槟榔江水牛遗传资源调查和种质特性及遗传背景分析的结果,就其遗传资源的保护和选育利用方略进行了探讨。     

槟榔江水牛生产性能测定及其种质评价

为进一步阐释槟榔江水牛生长特性,腾冲市畜牧工作站在核心群进行了长期的生产性能测定和种质评价工作,结果表明,槟榔江水牛在当地同等饲养管理条件下,其生长性能、采食速度、抗病力、行为调教、性成熟、成年体重、体型比例与体尺指数等特性,均优于其他本地水牛,是保护和开发我国河流型水牛唯一的地方优良畜种遗传资源。     

水牛育种工程的持续发展

中国水牛业资源丰富,水牛2 281.3万头,居世界水牛头数第三位.中国水牛原属于沼泽型役用水牛,在20世纪50年代,开始采用河流型水牛进行杂交改良,试验证明,杂交二代水牛的泌乳性能己达到河流型乳用水牛2 000 kg以上的泌乳水牛,实现了"耕水牛变成奶水牛"的目的.随着中国加入WTO和市场经济发展的需要,中国水牛育种工程已提到政府的议事日程,在生产实际中也必需将役用水牛培育成乳用或乳肉兼用型水牛.在中国水牛杂交育种的基础上,应该进一步加大力度繁殖牛群,扩大群体规模;加强水牛培育和繁育体系建设,保持水牛遗传性能,期望在较短时间内培育成中国水牛新品种(或新类群),这将对科技进步及人类健康作出贡献.     

槟榔江水牛泌乳性能统计分析

槟榔江水牛是我国发现的唯一的河流型水牛,在腾冲县饲养和使用已有200余年的历史。长期以来为农户自繁自养,是乳、肉、役兼用的河流型水牛品种。随着水牛奶的高营养价值被公众认知,其乳用性能得以大力度开发。本文对槟榔江水牛核心群的生产性能测定结果进行分析,为更好地发展奶水牛业提供依据。     

家养水牛催乳素基因外显子2多态性及其群体遗传特征

催乳素基因(prolactin gene,PRL)被视为与水牛产奶性状相关的重要候选基因,目前还未见有水牛PRL基因外显子2遗传特征的报道。本研究采用PCR-SSCP及PCR产物直接测序技术,检测了12个沼泽型水牛群体和3个河流型水牛群体共581个样本PRL基因外显子2的遗传变异。结果:水牛PRL基因外显子2由182个核苷酸组成,编码61个氨基酸,在进化上高度保守,测序结果显示沼泽型水牛群体中PRL基因外显子2有c.G192A替换,为同义替换,与泌乳性状之间没有显著相关性。在12个沼泽型水牛群体中均检测到该多态位点,PG基因频率在0.719～0.897之间,群体平均值为0.785±0.015,该基因为优势等位基因。Hardy-Weinberg平衡检测显示,10个沼泽型水牛群体处于平衡状态,而德宏水牛群体和福安水牛群体处于不平衡状态。在3个河流型水牛群体中,第192位碱基均为G,未检测到G>A替换。     

应用微卫星DNA标记鉴别沼泽型水牛与河流型水牛的杂交个体

为了探索应用DNA标记鉴定沼泽型水牛与河流型水牛杂种后代的技术方法并分析中国水牛资源状况,以采自18个本地沼泽型水牛群体、2个引进河流型水牛品种及1个杂交水牛群体的共992份样本为试验材料,检测这些样本在30个微卫星座位上的基因型。结果显示,2种类型水牛间具有显著的遗传差异,30个标记的平均分化指数（FST）为（0.310±0.193）。利用个体多座位联合基因型数据,多变量对应分析（multivariate correspondence analysis）和基于模型的贝叶斯聚类（model-based Bayesian clustering）2种统计方法都能够灵敏地区分出纯种个体及杂种后代。此外,基于上述统计方法的群体遗传混合分析表明中国水牛总体上具有纯正的沼泽型水牛血统。本研究为今后开展中国沼泽型水牛的品种资源评价、制定保种决策提供了技术依据。     

世界水牛发展趋势

一、世界水牛发展现状 1．水牛数量与分布水牛遍布全球各大洲，分河流型和沼泽型水牛，其中河流型水牛占67％，沼泽型水牛占33％。近40年来，由于世界各国对水牛的研究开发力度不断加大，水牛正由奶、肉、役兼用的家畜转变成奶畜，水牛数量增长近两倍，由8995万头增加至17271．9万头。据FAO（2004）年统计，全世界水牛存栏总数为17271．9万头，     

水牛的毛色遗传规律研究

[目的]家养水牛分沼泽型水牛和河流型水牛两大类型。沼泽型水牛是中国的主要牛种之一,其被毛主要为灰色和白色,而河流型水牛为黑色。本研究开展并统计了德宏水牛及其与河流型水牛杂交后代的被毛颜色以期探讨水牛的毛色遗传规律。[方法]统计了十几年来盈江县德宏水牛及其与河流型水牛(摩拉水牛和尼里—拉菲水牛)杂交后代的被毛颜色,经x2检验确定毛色的遗传规律。[结果]表明:沼泽型水牛白色与灰色交配的F1代全部为白色,F2代白色与灰色的比例为3∶1,白色对灰色完全显性;河流型水牛(黑色)与沼泽型纯合灰色交配,F1代全部为黑色,F2代黑色与灰色的比例为3∶1,黑色对灰色完全显性;河流型黑色与沼泽型白色交配,F1代表现型是两个亲本类型相对性状的综合,即棕褐色,F2代则出现了白色、棕褐色和黑色3种毛色,三者比例为1∶2∶1,白色对黑色为部分显性或不完全显性。[结论]因而推测沼泽型水牛白色与河流型黑色对灰色为完全显性,灰色为隐性纯合;沼泽型白色对河流型黑色为部分显性或不完全显性。     

固定效应对槟榔江水牛体重影响的研究

[目的]槟榔江水牛为我国目前为止发现的唯一本土河流型水牛,具有产奶性能高、肉用性能好的特点,为了进一步阐明槟榔江水牛的生长发育规律,本文收集云南腾冲县巴福乐槟榔江水牛2004~2011年生长发育数据资料,研究性别、月份和年度等固定效应对体重的影响。[方法]应用SAS分析性别、月份、年度等非遗传因素对槟榔江水牛体重的影响,并且用MTDFREML软件分析了固定效应值。[结果]本研究结果表明,槟榔江水牛性别对初生重具有显著影响,公犊平均初生重(35.04kg)显著高于母犊(32.63kg);月份对母牛初生重没有显著影响,公牛的效应值比母牛的较大。[结论]月份对槟榔江水牛的体重有显著的影响,可能与饲料的季节性供给有关。     

我国唯一的河流型奶水牛——槟榔江水牛的开发利用思考

综合介绍了水牛由奶、肉、役兼用向奶畜专用转变的发展趋势以及槟榔江水牛品种的形成及其培育、体型外貌特征、遗传学特征、生产性能、存在的问题等,并对该水牛品种的有效开发和利用提出了建议。     

水牛前脑锌指蛋白（FEZL）基因外显子1多态性研究

试验根据已有的哺乳动物FEZL基因序列设计引物,采用PCR产物直接测序技术对河流型与沼泽型水牛共144头水牛（属于10个群体）的FEZL基因第1外显子进行了序列测定和比较分析。结果表明,水牛FEZL基因第1外显子长度为907bp,水牛群体中FEZL基因第1外显子存在1个SNP（c．165G〉A）,属于同义替换,其buffalo。等位基因在群体中已接近固定;河流型和沼泽型两类水牛群体中FEZL基因第1外显子多个连续的甘氨酸残基编码区都为13G类型;水牛与普通牛、人、小鼠、马、猪和狗的FEZL基因第1外显子序列差异较大,推测水牛的FEZL在功能上可能与普通牛等其他物种存在差异;尽管两类水牛连续的甘氨酸残基编码区都为13G类型,但其可能与水牛乳腺炎易感性无直接关联。研究结果可为水牛乳腺炎的抗病育种提供遗传背景资料。     

水牛精液品质的研究

[目的]本研究测定了摩拉水牛、尼里水牛和槟榔江水牛的射精量、精子密度、精子活力和畸形率。[方法]精液品质按照《牛冷冻精液》标准和《牛冷冻精液生产技术规程》进行测定。[结果]结果得出,摩拉水牛公牛的射精量为5.1±2.37ml（n=2688）、精子密度为7.8±3.68亿/ml、原精活力57.4±16.42%;冷冻精液解冻活力平均为36.0±2.13%（n=1680）、畸形率为20.62±11.04%（n=873）;尼里水牛公牛的射精量为5.3±1.99ml（n=1370）、精子密度为8.4±3.54亿/ml、原精活力62.7±12.51%;冷冻精液解冻活力平均36.5±2.43%（n=1102）、畸形率为15.2±5.71%（n=481）;槟榔江水牛公牛的射精量为5.6±2.26ml（n=271）、精子密度为8.6±5.13亿/ml、原精活力65.2±9.19%;冷冻精液解冻活力平均为37.2±2.48%（n=239）、畸形率为19.6±6.08%（n=110）。[结论]本研究获得了水牛精液品质的基础数据。     

水牛FASN基因外显子37多态性及其生物信息学分析

[目的]脂肪酸合成酶(Fatty acid synthase,FASN)是影响哺乳动物脂肪酸合成的关键酶,但有关水牛FASN基因的群体遗传组成特征还不清楚。[方法]本研究采用PCR产物直接测序法和PCR-SSCP方法对88头河流型和122头沼泽型水牛、54头牦牛和40头大额牛FASN基因外显子37进行群体变异检测,并结合已发表的牛科物种序列进行生物信息学分析。[结果]结果表明,仅在水牛中发现2个SNP位点,为c.6363CT和c.6372CT,均为同义替换。河流型和沼泽型水牛共享这2个SNP位点,但它们在两类水牛中的群体遗传组成不同。确定水牛特有的核苷酸位点3个,即c.6183A,c.6255T和c.6394A,其中c.6394A导致水牛FASN蛋白第2132位氨基酸与其它牛科物种不同,在水牛中为M而其它牛科物种中为V;山羊特有的位点2个,为c.6189A和c.6267T。普通牛、山羊和绵羊中具有异义替换SNP位点,分别为1个、3个和7个。普通牛的异义替换SNP位点c.6365GA对蛋白质功能影响不显著(subPSEC-3);山羊的这些异义替换SNP位点c.6296TC、c.6301CT和c.6341TC对其蛋白质功能影响均有显著影响(subPSEC-3);绵羊7个异义替换SNP位点中的2个,即c.6286AC和c.6406AG对FASN功能有显著影响(subPSEC-3)。[结论]这些核苷酸差异引起的氨基酸差异可能引起不同牛科物种间FASN功能的差异。     

Multiple domestication of swamp buffalo in China and South East Asia

The domestication of swamp buffalo (Bubalus bubalis carabanesis) has been discussed for years and still remained unclear. To obtain a better understanding of where, when and how the swamp buffaloes were domesticated, the complete mitochondrial DNA D-loop sequences of 1,788 individuals from China, Vietnam, Laos, Thailand, Burma, Bangladesh and India were investigated. Our results revealed swamp buffalo with abundant genetic diversity. The lineage SA of swamp buffalo may be first domesticated in Lower Yangtze and then migrated following two different routes: one migrated along the Upper Yangtze to Southwest China (L1); the other migrated to Southeast China to Southeast Asia through Guangxi province (L2). During the migration process several later domestication events may be inspired in the Upper Yangtze (SB3), Southwest China and North of Southeast Asia (SB1 and SB2). In this study, we proposed a non-independent multiple domestication pattern in swamp buffalo.