渤海黑牛和日本和牛mtDNAD-loop区遗传变异研究

研究渤海黑牛和日本和牛线粒体DNA控制区(mtDNA D-loop)的遗传变异。采用DNA测序技术测定了这2个品种17个个体mtDNA D-loop区全序列,从Genbank下载了31头日本和牛、9头渤海黑牛、2头欧洲普通牛、2头瘤牛以及21个其他中外黄牛品种mtDNA D-loop区全序列,用lasergene和Mega 4.0.1软件对所得的渤海黑牛和日本和牛57个个体的序列进行了遗传多样性研究,并对渤海黑牛、日本和牛、欧洲普通牛和瘤牛的mtDNAD-loop区全序列进行了同源性分析。以水牛为外群,对23个中外黄牛品种的聚类分析显示它们聚为2类:欧洲型原牛和瘤牛型原牛。渤海黑牛含有这2类的遗传背景,受到过瘤牛血缘渐渗的影响。而日本和牛则来源于欧洲原牛。结论:渤海黑牛和日本和牛mtDNA D-loop区具有丰富的遗传多样性,二者的亲缘关系很近;渤海黑牛含有普通牛和瘤牛的血统、受到过瘤牛血缘渐渗的影响;日本和牛属普通牛类型,欧洲原牛、朝鲜牛和我国北方的部分牛种对于日本和牛的形成可能都起到丰富种群的作用。     

大别山牛mtDNA D-loop区遗传多样性和系统进化分析

通过PCR扩增技术对46头大别山母牛mtDNA D-loop区进行测序并得到其全序列,再从GenBank上下载中外部分黄牛品种mtDNA D-loop区的全序列,运用生物学软件对大别山牛的遗传进化进行分析。结果发现,46头大别山牛mtDNA D-loop序列长度在955～1 101 bp之间,有176个变异位点,约占核苷酸总数的16.18%,其中单一信息位点120个,简约信息位点56个。共有25种单倍型,单倍型多样性（Hd）为0.877,核苷酸多样性（Pi）为0.023 96,平均核苷酸差异数（k）为21.544,A、T、C和G 4种碱基含量所占比例分别为32.72%、28.46%、25.19%和13.63%,表明大别山牛有较为丰富的遗传多样性。遗传距离分析结果表明,大别山牛与吉安牛、雷州牛、鲁西牛、闽南牛、皖南牛和湘西牛的遗传距离最小,与欧洲野牛亲缘关系最远,由系统发育树可推测大别山牛属南方牛种,属普通牛和瘤牛的混合母系起源。     

中国3个牛种cytb基因多态性及其系统发育研究

基于mtDNA cyt b基因全长序列,对中国黄牛、牦牛和水牛的遗传多态性和系统发育关系进行了分析。结果表明,中国黄牛、牦牛和水牛cyt b基因序列中碱基A和T的含量均比较高,A T的平均含量分别为56.6%,58.2%和56.0%。黄牛在cyt b基因全长序列具有较丰富的核苷酸多样性(Pi=0.016 84),水牛的核苷酸多样性相对贫乏(Pi=0.003 51),牦牛的核苷酸多样性介于二者之间(Pi=0.012 28)。中国黄牛与牦牛和欧洲野牛之间的亲缘关系相对较近,而与水牛间的亲缘关系则相对较远,黄牛有普通牛和瘤牛2个母系起源;中国牦牛和斑腾牛以及羯牛的亲缘关系相对较近;中国水牛和沼泽型水牛具有较近的亲缘关系,也可能有2个或者2个以上的母系起源。     

中国3个牛种cyt b基因多态性及其系统发育研究

基于mtDNA cyt b基因全长序列,对中国黄牛、牦牛和水牛的遗传多态性和系统发育关系进行了分析。结果表明,中国黄牛、牦牛和水牛cyt b基因序列中碱基A和T的含量均比较高,A+T的平均含量分别为56.6%,58.2%和56.0%。黄牛在cyt b基因全长序列具有较丰富的核苷酸多样性(Pi=0.016 84),水牛的核苷酸多样性相对贫乏(Pi=0.003 51),牦牛的核苷酸多样性介于二者之间(Pi=0.012 28)。中国黄牛与牦牛和欧洲野牛之间的亲缘关系相对较近,而与水牛间的亲缘关系则相对较远,黄牛有普通牛和瘤牛2个母系起源;中国牦牛和斑腾牛以及羯牛的亲缘关系相对较近;中国水牛和沼泽型水牛具有较近的亲缘关系,也可能有2个或者2个以上的母系起源。     

从mtDNA和SRY基因多态揭示云南大额牛杂交起源

从父系、母系全面揭示云南大额牛的遗传背景.采集了云南大额牛、印度野牛(Bosgaurus)、迪庆黄牛、怒江黄牛以及文山高峰牛共5个种群的血液样品,对其中70头牛mtDNA D-loop和39头公牛Y染色体非同源部分SRY基因序列多态检测,结合GenBank已经报道的相关序列,对所构建的单倍型NJ系统树和网络图进行了聚类分析.线粒体DNA数据显示,云南大额牛母系来源于瘤牛(B.indicus)和普通黄牛(B.taurus),云南本地牛母系也来源于瘤牛和普通黄牛;SRY基因序列信息显示,云南大额牛父系来源于大额牛(B.frontalis),云南本地牛父系来源于印度瘤牛.结果说明,云南大额牛为大额牛与黄牛的杂交后代,云南本地牛主要为瘤牛血统.     

云南文山黄牛mtDNA D-loop区遗传多样性分析*

 为了从母系遗传角度深入阐明云南文山黄牛的群体遗传背景,采用PCR直接测序法测定了24头文山黄牛的线粒体DNA D-loop区全序列。结果表明：文山黄牛D-loop区全序列中,A,C,T和G平均含量分别为33.1%,25.1%,28.3%和13.5%;共检测到核苷酸变异位点50个,核苷酸多样度为0.02416;D-loop区序列存在11种单倍型,单倍型多样度为0.822±0.061,表明云南文山黄牛品种的遗传多样性较丰富。聚类分析显示文山黄牛聚为两大支,一支与普通黄牛聚在一起,另一支与瘤牛聚在一起,说明云南文山黄牛同时含有普通黄牛和瘤牛的血统。      

云南文山黄牛mtDNA D-loop区遗传多样性分析

为了从母系遗传角度深入阐明云南文山黄牛的群体遗传背景,采用PCR直接测序法测定了24头文山黄牛的线粒体DNA D-loop区全序列.结果表明:文山黄牛D-loop区全序列中,A,C,T和G平均含量分别为33.1%,25.1%,28.3%和13.5%;共检测到核苷酸变异位点50个,核苷酸多样度为0.02416;D-loop区序列存在11种单倍型,单倍型多样度为0.822±0.061,表明云南文山黄牛品种的遗传多样性较丰富.聚类分析显示文山黄牛聚为两大支,一支与普通黄牛聚在一起,另一支与瘤牛聚在一起,说明云南文山黄牛同时含有普通黄牛和瘤牛的血统.     

山东省地方黄牛品种.的遗传多样性研究

测定了山东省地方黄牛品种渤海黑牛和鲁西黄牛19头个体线粒体DNA(mtDNA)控制区(D-loop)的全序列,结合两个品种已报道的16个序列,用Lasergene、Mega 4.0和Dna SP 4.90软件对所得序列进行分析、构建进化树.结果显示:发现了29个单倍型,83个核苷酸多态性位点,转换/颠换比为4.27.山东黄牛主要有两个母系来源:欧洲牛和印度瘤牛,但受欧洲牛的影响更大一些.表明:山东地方黄牛品种具有丰富的遗传多样性和较高的进化潜力.     

三江黄牛Y染色体ZFY基因遗传多样性研究

三江黄牛原产于四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县,具有躯干较长、役用性能良好、适应性强、肉质好等特点,是经长期人工选育的优良地方黄牛品种,为遗传资源宝贵基因库。试验对三江黄牛Y染色体特异ZFY基因作遗传多态性分析,发掘三江黄牛遗传起源。结果表明,ZFY基因第11外显子长度为1 090 bp,T、A、C、G平均含量分别为24.2%、34.2%、20.7%、20.9%,存在碱基偏好性;发现22个突变位点,18个转换,4个颠换,其核苷酸多样性(Pi)为0.007 61,检出16种单倍型,单倍型多样性(Hd)为0.993,说明三江黄牛群体ZFY基因遗传多样性较丰富;系统进化和遗传距离分析表明,三江黄牛优先和大额牛、瘤牛、野牛聚为一类,研究为濒危三江黄牛品种保种、选育及来源提供依据。     

涪陵水牛mtDNA D-loop区遗传多样性研究

利用测序技术和生物信息学分析技术,对涪陵水牛27个个体的线粒体DNA D-loop 915 bp全序列的遗传多样性及系统进化进行分析,检测到16种单倍型,其核苷酸多态位点48个,约占所测核苷酸总长的5.24%,其中有43个转换,5个颠换。涪陵水牛mtDNA D-loop区核苷酸多样度(π值)为0.0196±0.0020,单倍型多样度(H)为0.9060±0.0460,表明涪陵水牛mtDNA遗传多样性丰富。根据单倍型构建了涪陵水牛的NJ分子系统树,发现存在沼泽型水牛支系A和B,表明涪陵水牛具有2个母系起源。     

Study on the origin and taxonomic status of yak (Poephagus) using cytochrome b gene of mitochondrial DNA

There still exists a remarkable difference on the yak’s taxonomic status in Bovinae. Primers designed according to the mitochondrial gene sequences of Bos taurus reported were used to amplify and sequence the yak’s cytochrome b gene, and the whole sequence of cytochrome b gene was finally obtained. Using Ovis aries as outgroup taxa, the phylogeny about the representative species of Bovinae was analyzed. Results showed that among the different species, the ratio of transition/transversion (Ts/Tv) of Cytochrome b gene was 4.9, suggesting that the mutation was not saturation. The percentage nucleotide sequence divergence between yak and Bovinae was 8.0%–8.6%, which was higher than that of yak and Bison bison. Phylogeny analysis found that Poephagus grunniens and Poephagus mutus clustered first before gathering with Bison bison, indicating higher genetic comparability than that of Bos. The results sustained the idea that Poephagus grunniens and Poephagus mutus shared one ancestor—the primitive yak. The approximate divergence time between these two species was 0.55 million years. The data also supported the viewpoint that the yak is classified into Poephagus of Bovinae, including two species of Poephagus grunniens and Poephagus mutus. Translated from Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica, 2006, 37(11): 1128–1123 [译自: 畜牧兽医学报]     

用20个微卫星标记研究鲁西黄牛和渤海黑牛的遗传多样性

用20个微卫星座位分析了鲁西黄牛、渤海黑牛及用作参照的秦川牛品种的遗传多样性。3个中国黄牛品种在20个座位的等位基因数为4~25个,平均等位基因数接近9个。各座位等位基因长度与欧洲普通牛相似,但平均等位基因数高于报道的欧洲普通牛和部分中国其它黄牛品种。3个品种在不同座位均发现部分特有基因,以渤海黑牛居多,在3个座位检测到7个特有基因。平均有效等位基因数达到6个以上,平均杂合度接近0.8,平均多态信息含量约为0.85,这几项变异参数在3个品种间没有明显差异,但高于欧洲普通牛群体和报道的中国部分黄牛群体的相应值。结果表明,3个品种在当地生态条件下,经数千年的选育积累了丰富的遗传变异,属宝贵的遗传资源。遗传相似度分析结果显示,渤海黑牛先与秦川牛聚为1类,再与鲁西黄牛聚在一起,引证了鲁西黄牛受瘤牛血统影响较大的结论。     

The Genetic Diversity and Phylogenetic Status of Luxi Cattle

A total of 87 individuals of Luxi cattle from Juanchen and Liangshan counties, Shangdong Province, China, were sampled by simple random sampling in typical colony. Twenty-one blood proteins and enzymes loci were detected by polyacrylamide gel electrophoresis （PAGE） and starch gel electrophoresis （SGE）. In the meantime, the data of 7 loci of 13 cattle populations in China and other countries were collected and phylogeny relationships were studied. The results indicated that 9 out of 21 loci showed polymorphism （42.86%）; the level of genetic variation in Luxi cattle population was relatively high, the mean heterozygosity was 0.1416. The Luxi cattle have a close phylogenetic relationship with the cattle populations of east and south of Asia, and this further confirmed the fact that Luxi cattle were the cross-breed between the Bos taurus and Bos indicus in China, but it is impossible that yellow cattle contained the blood of of Bali.     

陕北地区秦川牛及其多个杂交后代群体的遗传多样性

为了解陕北地区黄牛的遗传多样性及遗传背景,采用直接测序技术对55头饲养在陕北榆林地区的秦川牛及其多个杂交后代群体的线粒体DNA D-loop区826bp序列进行测定。结果表明,榆林地区黄牛D-loop区序列A+T平均含量为61.5%,G+C含量38.5%;共检测到33种单倍型和84个变异位点,核苷酸多样度(π)为0.021 43,单倍型多样度(h)为0.970,表明陕北榆林地区的黄牛具有丰富的遗传多样性。NJ法聚类结果显示,该地区的黄牛品种或群体有2个母系起源。     

mtDNA D-loop of Chinese main indigenous sheep breeds using PCR-RFLP

The polymorphism of mitochondrial DNA (mtD-NA) D-loop of 83 individuals from nine Chinese indigenous sheep breeds and two imported sheep breeds was studied with five endonucleases, Hinf I, Msp I, Sau3 A I, Xsp I and Taq I, using PCR-RFLP. The results indicated that there existed two basic haplotypes in the region of mtDNA D-loop. It could be inferred that Chinese indigenous sheep breeds originated from two maternal ancestors. The average polymorphic degree (π value = 0.0421%) of mtDNA D-loop showed that the genetic diversity of mtDNA of Chinese indigenous sheep breeds was very low. Translated from Hereditas, 2006, 28(2): 165–170 [译自: 遗传]     

基于Y染色体ZFY-10标记多态性探究柴达木黄牛父系支系组成和起源

为从分子水平上揭示柴达木黄牛的父系遗传结构组成、遗传多样性水平及父系遗传背景,通过PCR方法和直接测序技术,以8头大别山牛(瘤牛)公牛为试验对照,对106头柴达木黄牛公牛Y染色体ZFY-10标记进行多态性检测分析。结果表明:1)通过ZFY-10标记上变异位点的联合定型分析,可以准确地检测普通牛Y1和Y2单倍型组及瘤牛Y3单倍型组;2)柴达木黄牛在ZFY-10标记上存在GT核苷酸插入/缺失多态性,依据该标记多态位点确定单倍型组,表明柴达木黄牛包含Y1和Y2两种普通牛单倍型组,所占频率分别为0.217和0.783。在柴达木黄牛品种内,大柴旦、乌兰、格尔木、茫崖和都兰5个群体Y2单倍型组的频率依次为1.000、0.933、0.907、0.650和0.522,而Y1单倍型组频率依次为0、0.067、0.093、0.350和0.478,表明茫崖和都兰2个群体具有较高的Y1单倍型组比例;3)柴达木黄牛总的单倍型多样度为0.343 0±0.045 6。在柴达木黄牛品种内,大柴旦、乌兰、格尔木、茫崖和都兰5个群体的单倍型多样度分别为0、0.133 3、0.172 8、0.478 9和0.521 7,表明都兰和茫崖2个群体相比其他3个群体具有较高的父系遗传多样性。综上所述,Y染色体ZFY-10标记变异位点的联合定型分析可以确定和推断黄牛的父系支系组成和起源;柴达木黄牛含有Y1和Y2两个普通牛父系支系,具有2个普通牛父系起源,父系遗传多样性较低,品种内茫崖和都兰2个群体遗传变异相对丰富。     

牛亚科动物线粒体基因密码子偏好性及聚类分析

运用多种分析软件对13种牛亚科动物及4种对照动物线粒体的编码蛋白基因进行分析。结果表明,牛亚科动物线粒体基因的有效密码子数(ENC)都小于40.50,显示出明显的密码子偏好性,在碱基组成上偏爱以A结尾的密码子。同义密码子使用度(RSCU)表明,共有13个密码子在编码使用上具有偏好性。在聚类分析中,基于线粒体基因密码子偏好性的聚类结果与基于线粒体基因序列的聚类结果基本一致,说明物种的亲缘关系与密码子使用偏好性有关,线粒体基因密码子偏好性和线粒体基因序列均可以用于物种的分类研究。美洲野牛与牦牛聚为一类,爪哇野牛、普通牛、原始牛和瘤牛聚为一类,支持将牦牛划分为牛亚科中的一个独立属即牦牛属的观点。     

3个黄牛品种Y STR多态性

利用14个家牛Y染色体特异性微卫星标记分析秦川牛、大别山黄牛和郧巴黄牛3个品种Y染色体多态性。UMN0920和UMN2303标记呈现不规则梯状条带,不适于研究中国黄牛Y染色体多态性。5个标记(UMN2908、UMN3008、UMN3007、UMN2001和UMN0504)呈现单态,另外7个标记(UMN0108、UMN2404、UMN0929、INRA189、UMN0905、UMN0103和UMN0803)表现多态,能用于中国黄牛Y染色体多态性分析。3个品种在7个多态标记的期望杂合度分别为0.412、0.442和0.470,多态信息含量分别为0.319、0.349和0.374,说明3个黄牛品种Y染色体上呈现中度多态。UMN2404和INRA189标记对所有公牛的瘤牛和普通牛单倍型鉴别率达到100%的一致,瘤牛和普通牛单倍型频率为17.3%和82.7%。瘤牛和普通牛单倍型频率在3个黄牛品种中频率不同,但普通牛单倍型为优势单倍型。