基于mtDNA D-loop序列分析探究青海雪多牦牛的遗传多样性及母系遗传背景

为从分子水平上探究青海雪多牦牛的母系遗传多样性及遗传背景,对33头雪多牦牛的线粒体DNA(mt DNA)D-loop区部分序列进行了测定,统计计算了多态位点、单倍型数目、核苷酸多样度和单倍型多样度。结果表明:在获得的636 bp D-loop序列中,排除3处插入/缺失后共检测到42处多态位点,其中单一多态位点9处,简约多态位点33处;共确定了19种单倍型,单倍型多样度为0.9000±0.043,核苷酸多样度为0.01173±0.00305,表明雪多牦牛具有丰富的母系遗传多样性;系统发育分析结果表明,雪多牦牛19种单倍型可分为2个支系,推测其具有2个母系起源。     

青海省同德牦牛的母系遗传多样性及群体遗传结构分析

[目的]从分子水平上揭示青海省同德牦牛的母系遗传多样性、群体遗传结构和遗传背景。[方法]本研究采用PCR方法和扩增产物双向测序技术,对60头(32♂,28♀)同德牦牛mtDNA D-loop区序列进行了测定。经人工核实校对序列后,使用BioEdit、DnaSP、Arlequin和Network等生物信息学软件综合分析其母系遗传多样性、群体遗传结构及系统发育关系。[结果]同德牦牛mtDNA D-loop区序列长度在890-894 bp之间,排除12处插入/缺失后共检测到59处多态位点,其中单一多态位点有17处,简约信息位点42处;根据序列间核苷酸变异共确定了31种单倍型,其中H8为优势单倍型,单倍型多样度为0.935±0.023,核苷酸多样度为0.012±0.006。与青海其他牦牛品种(群体)(如高原、环湖、大通牦牛等)相比,同德牦牛单倍型多样度较高,表明其具有较为丰富的母系遗传多样性。使用MJ法(Median-Joining)构建的网络关系图显示:同德牦牛31种单倍型分布在A、B、C、D和E 5种单倍型组中,且其可分为2大母系支系,表明同德牦牛拥有2个母系起源。[结论]同德牦牛群体具有较丰富的母系遗传多样性,由分布于2个母系遗传分支的5个单倍型组(即A、B、C、D和E)个体组成,具有2个母系起源。     

四川省不同类群牦牛遗传进化树构建

四川省是中国三大牦牛主产区之一,牦牛(Bos grunniens)广泛分布于川西北高原地区。本文扩增了四川4个地方类群牦牛的线粒体DLoop区637 bp的片段,与西藏、青海、新疆等地的地方类群,以及野牦牛进行进化关系分析。分析结果显示四川牦牛的单倍型多样性较为丰富,昌台牦牛在4个类群中具有最高的单倍型多样性(0.883±0.020)和核苷酸多样性(0.017 42±0.012 94)。进化树分析显示四川牦牛与其他地区牦牛分为明显的2个支系,昌台牦牛和金川牦牛与九龙牦牛、达日牦牛、大通牦牛、天祝牦牛、西藏牦牛、玉树牦牛具有较近遗传距离。本研究为四川地方牦牛地方类群的利用与开发提供了分子生物学依据。     

基于mtDNA D-loop序列探究门源白牦牛与天祝白牦牛间的遗传差异

为从分子水平上探究青海省门源白牦牛与甘肃省天祝白牦牛间的母系遗传差异,本研究对31头门源白牦牛mtDNA D-loop区部分序列进行测定,结合GenBank中已报道的235条天祝白牦牛相应序列,对共计266条白牦牛D-loop序列进行了综合分析。结果表明,在截取的638 bp白牦牛D-loop区分析序列中,排除64处插入或缺失后共检测到80个多态位点,包括5个单一多态位点和75个简约信息位点。根据序列间核苷酸变异共确定了56种单倍型,其中门源白牦牛拥有特有单倍型7种,天祝白牦牛包含特有单倍型43种,二者共享的单倍型只有2种。门源白牦牛单倍型只分布在A、B和C单倍型组中,而天祝白牦牛单倍型分布在A、B、C、D、E和F单倍型组中,并含有4种普通牛单倍型序列,提示天祝白牦牛中存在普通牛遗传渗入。门源白牦牛单倍型多样度为0.862,核苷酸多样度为0.007,而天祝白牦牛单倍型多样度为0.946,核苷酸多样度为0.014,表明天祝白牦牛的遗传多样性水平高于门源白牦牛。门源白牦牛与天祝白牦牛间的遗传分化指数(Fst)为0.114,表明2个品种(群体)间呈中等分化水平。系统发育分析结果显示,56种单倍型可分为2个明显的分支(即Ⅰ和Ⅱ),表明白牦牛有2个母系起源。综上所述,天祝白牦牛的遗传多样性水平高于门源白牦牛,门源白牦牛母系遗传多样性较低;2个品种(群体)间呈中等遗传分化水平,天祝白牦牛存在一定程度的普通牛基因渗入;2个品种(群体)均由2个母系支系组成,提示白牦牛有2个母系起源。鉴于2个品种(群体)间呈中等遗传分化水平,且都拥有特有的单倍型遗传信息,故建议将其均作为独立的"遗传单元"进行遗传资源保护进而开展保种和选育实践。     

唐古拉山牦牛群体的母系遗传多样性及遗传结构分析

[目的]从分子水平上探究青海省唐古拉山牦牛群体的母系遗传多样性、群体遗传结构及其遗传背景。[方法] 对52头唐古拉山牦牛个体mtDNA D-loop区序列进行测定后,使用生物信息学软件分析确定其核苷酸变异位点和单倍型数目,计算单倍型多样度和核苷酸多样度大小,并进行系统发育分析。[结果] 在619 bp唐古拉山牦牛D-loop区序列分析中,排除2处插入（缺失）后共检测到31处多态位点,包括单一多态位点5处和简约信息位点26处。根据序列间核苷酸变异共确定了13种单倍型,单倍型多样度和核苷酸多样度分别为0.821±0.043和0.007±0.004。与我国其他18个家牦牛品种和野牦牛相比,唐古拉山牦牛群体单倍型多样度和核苷酸多样度值均较低,表明该群体遗传变异较为贫乏,母系遗传多样性水平较低。以美洲野牛为外群,邻接法（即NJ法）构建的系统发育树结果显示：唐古拉山牦牛群体13种单倍型分布在A、B、C、D和E五种单倍型组中,且聚为2个大的母系分支（即I和II）,支系Ⅰ占比为77%,提示唐古拉山牦牛由2个母系支系组成,拥有2个母系起源且以支系Ⅰ为主。 [结论] 唐古拉山牦牛母系遗传多样性水平较低,由2个母系支系组成,以支系Ⅰ为主,推测其有2个母系起源。     

喀喇昆仑-帕米尔地区牦牛mtDNA D-loop区遗传多样性及系统发育分析

为明确喀喇昆仑-帕米尔地区牦牛遗传多样性水平、遗传分化和系统进化地位,本研究选择mtDNA D-loop区序列作为分子标记,采用PCR直接测序和生物信息学方法分析喀喇昆仑-帕米尔地区牦牛mtDNA D-loop区序列特征和遗传多样性,利用GenBank中牦牛序列,采用最大似然法构建系统发育树和中介网络关系。结果显示,喀喇昆仑-帕米尔地区牦牛mtDNA D-loop序列富含A、T碱基,AT含量为61.2%,存在63个多态位点,占核苷酸总数的7.04%,平均单倍型多样性(Hd)为0.806,平均核苷酸多样性(π)为0.01528,平均核苷酸差异数(K)为13.509,表明喀喇昆仑-帕米尔地区牦牛遗传多样性丰富;系统发育分析显示,中国境内牦牛形成两大分支,细分为6个小进化支,存在两个母系起源,表明喀喇昆仑-帕米尔地区牦牛拥有两个不同的母系起源;中介网络关系分析显示,喀喇昆仑-帕米尔地区牦牛与其他品种牦牛单倍型共享较少,在分支C中喀喇昆仑-帕米尔地区牦牛群体所占比例较大,且与野牦牛共享。喀喇昆仑-帕米尔地区牦牛群体具有较独特的遗传背景,推测可能是从早期野牦牛驯化而来。建议加大该区域牦牛品种的认定和品种标准的制定,加强对该区域牦牛遗传资源的保护;根据群体现状,引入野血牦牛进行提纯复壮,防止品种退化和遗传多样性降低;减少外来牦牛品种的引进而无序杂交,以确保优质牦牛品种资源的本品种特性。     

青海省格尔木牦牛的母系遗传多样性及支系组成

[目的]从分子水平上探究青海省格尔木牦牛的母系遗传多样性、群体遗传结构及其遗传背景。[方法]对49头格尔木牦牛mtDNA D-loop区部分序列进行了测定,后使用DnaSP 5.10.01、Arlequin 3.11和MEGA 5.05等生物信息学软件确定其多态位点和单倍型数目,计算核苷酸多样度和单倍型多样度大小,并进行系统发育分析。[结果]在截取的618 bp格尔木牦牛D-loop区分析序列中,排除1处插入(缺失)后共检测到45处多态位点,包括10处单一多态位点和35处简约信息位点;根据序列间核苷酸变异共确定了18种单倍型,其中单倍型H4为优势单倍型,核苷酸多样度为0.015±0.008,单倍型多样度为0.911±0.022。与野牦牛及大通、天祝、金川等其他家牦牛品种相比,格尔木牦牛群体单倍型多样度和核苷酸多样度值均较高,表明该群体具有丰富的母系遗传多样性。以美洲野牛为外群,邻接法(即NJ法)构建的系统发育树结果显示：格尔木牦牛群体18种单倍型分布在A、B、C、D和G 5种单倍型组中,且聚为3个大的分支,提示格尔木牦牛由3个母系支系组成,拥有3个母系起源。[结论]格尔木牦牛群体具有丰...     

新疆巴州牦牛种群线粒体DNA遗传多样性及其系统发育分析

研究测定新疆巴州牦牛种群线粒体DNA细胞色素b基因全长序列,在此基础上构建系统发育树,分析种群的遗传现状.结果表明,在17头巴州牦牛个体中检测到4种Cyt b基因单倍型,单倍型多样性为0.331,核苷酸多样性为0.00102;系统发育关系显示,巴州牦牛Cyt b基因单倍型明显有两个分支,一支与家牦牛单倍型聚在一起,另一支与新疆野牦牛单倍型聚在一起,表明巴州牦牛可能有2个母系起源.     

玉树牦牛与四个牦牛群体线粒体DNA D-Loop区遗传多样性分析

利用线粒体DNA标记方法从分子水平上研究牦牛的遗传多样性。根据牦牛线粒体DNA(mtDNA)序列设计引物,扩增出长度为1 000 bp左右的片段,序列对比分析。结果表明:mtDNA D-Loop区长度为945 bp,共发现变异位点127个,单倍型71个,单倍型多样度(Hd)为0.909±0.016,核苷酸多样性(pi)为0.082;其中玉树牦牛发现变异位点74个,单倍型27个,单倍型多样度(Hd)为0.885±0.034,核苷酸多样性(pi)为0.0134;申扎牦牛单倍型多样度、核苷酸多样性和平均核苷酸差异数均最高;5个牦牛群体D-Loop区序列具有一定的A/T碱基偏好性。玉树牦牛不遵循中性进化(P0.05),其余4个牦牛群体符合中性进化(P0.05);玉树牦牛与类乌齐牦牛和帕里牦牛的遗传距离较近(0.023、0.018),申扎牦牛与斯布牦牛的遗传距离最远(0.533)。发现玉树牦牛与其余4个群体的牦牛在同一个分支。斯布牦牛和申扎牦牛群体出现两个分支,说明玉树牦牛在进化的过程中可能不存在相互交流的情况。     

新疆塔什库尔干牦牛mtDNA Cytb基因和D-Loop区遗传多样性及系统进化分析

为探究塔什库尔干牦牛的遗传多样性和起源进化关系,本研究通过测定和分析塔什库尔干牦牛10个个体细胞色素b基因(Cytb)和D-loop区全序列,分析多态性及构建系统进化树。结果表明:塔什库尔干牦牛Cytb基因全序列长度为1 140bp,4种核苷酸T、A、G、C的平均比例分别为27.72%、33.21%、12.92%、26.15%;在10个个体中鉴定出3种单倍型,3个变异位点,全部为转换,单倍型的多样性(Hd)为0.378,核苷酸的多样性(Pi)为0.00 205;D-loop区序列全长在890～910bp之间,4种核苷酸T、A、G、C的平均比例分别为26.12%、34.22%、25.27%、14.39%,共统计出36个SNP位点,其中转换11个,颠换21个,缺失3个,其单倍型多样性(Hd)为0.778,核苷酸多样性(Pi)为0.00 839。在基于Cytb基因的系统进化树中,塔什库尔干牦牛首先与巴州牦牛、青海牦牛聚为一类,之后与西藏牦牛、野牦牛聚为一类;在D-loop区的系统进化分析中,塔什库尔干牦牛则先与麦洼牦牛、大通牦牛聚为一类,之后与西藏牦牛、野牦牛聚为一类,展示出丰富的遗传多样性,同时进一步支持了牦牛和野牦牛划为牛亚科牦牛属的观点。     

Analyses of Genetic Diversity and Phylogeny of mtDNA D-loop from Yak in Karakoram-Pamir Area

This experiment was conducted to clarify the genetic diversity,genetic differentiation and phylogenetic status of yak in Karakoram-Pamir area.The mtDNA D-loop region sequence was selected as a molecular marker,and the sequence and genetic diversity of the mtDNA D-loop region of yak in Karakoram-Pamir area were analyzed by PCR direct sequencing and bioinformatics methods.The yak sequence in GenBank was used.The maximum likelihood method was used to construct the phylogenetic tree and the intermediary network relationship.The results showed that the mtDNA D-loop sequence of yak in Karakoram-Pamir area was rich in A and T bases,with AT content of 61.2%,and there were 63 polymorphic loci,accounting for 7.04% of the total number of nucleotides.The results indicated that A and T bases were rich in the mtDNA D-loop sequences at 61.2%.There were 63 mutation sites,accounting for 7.04% of all nucleotides,The average haplotype diversity (Hd) was 0.806,the average nucleotide diversity (π) was 0.01528,and the average nucleotide difference (K) was 13.509,indicating that the yak was rich in genetic diversity in Karakoram-Pamir area;Through phylogenetic analysis,there were two branches in yak in China,forming two branches and six small clades.The yak in Karakoram-Pamir area involved in this study had two different maternal origins.Additionally,yak in the Karakoram-Pamir area was less shared with other breeds of yak haplotypes.In the branch C,the yak group in the Karakoram-Pamir area accounts for a large proportion and was shared with wild yak.The yak population in Karakoram-Pamir area had a unique genetic background,which might be the result of early domestication of wild yaks.It was suggested to increase the identification of yak breeds and the formulation of breed standards in this area,and strengthen the protection of yak genetic resources in this area.According to the current situation of the population,wild blood yaks were introduced for purification and rejuvenation to prevent breed degeneration and decrease of genetic diversity.The introduction of foreign yak breeds and disorderly hybridization were reduced to ensure the characteristics of this breed of high-quality yak breed resources.     

Analysis of Two Chinese Yak(Bos grunniens) Population Using Bovine Microsatellite Primers

Two Chinese domestic yak populations representing the Plateau type and the Huanhu Alpine type were analysed with 12 bovine microsatellite primers. All primer pairs functioned in the yak genome and polymorphism was found at all loci. The allele size ranges and frequencies of the two yak populations were similar and there was considerable overlap with the allele size ranges observed in cattle. Data for European cattle breeds was obtained from the Cattle Diversity Database(CaDBase)to interpret the heterozygosity and genetic distance estimates in yak populations. Heterozygosity estimated for the two yak populations was comparable to that of European cattle while Nei's Genetic Distance DA between the two yak populations was less than distances between the most closely related German cattle breeds. Bovine microsatellite primers proved to be a valuable tool for characterization of yak populations.     

牦牛品种的AFLP分析及其遗传多样性研究

采用AFLP分子标记技术对麦洼牦牛、九龙牦牛、大通牦牛和天祝白牦牛进行了遗传多样性分析,结果表明:7个AFLP引物组合共获得156个片段,其中98个为多态性标记,标记多态频率为34.8%~54.65%,平均每对引物可获得17.57条带。九龙牦牛、麦洼牦牛、大通牦牛、天祝白牦牛的Shannon遗传多样性指数分别为0.268、0.251、0.160、0.130,九龙牦牛最大,麦洼牦牛次之,天祝白牦牛最小。用Rogers遗传距离公式分析得到4个牦牛品种间的遗传距离DR,天祝白牦牛与九龙牦牛遗传距离最大(0.028 2),天祝白牦牛与大通牦牛的距离最小(0.025 3)。根据DR值,将4个牦牛品种聚为两大类,九龙牦牛聚为一类,其它3个牦牛品种聚为一类。     

牦牛分子标记研究进展

牦牛是青藏高原高寒草地牧区畜牧业发展中最重要的畜种.作为当前遗传育种的热点,分子标记技术已被广泛应用于牦牛分子育种研究中.为此,本文以影响牦牛生长发育、肉品质、繁殖和泌乳相关的基因为切入点,结合现代DNA标记与起源进化分析,就牦牛分子标记研究的最新进展作一综述.     

中国牦牛的遗传多样性

本文作者详细论述了中国牦牛的遗传多样性。中国牦牛在世界上数量和类群（或类型）最多，可分为高原型和横断高山型。主要分布在以青藏高原为中心地带及其东部边缘的青海、基本和四川的西部。它是当地人民基本的生活来源和重要的经济支柱，通过细胞水平、生化水平、分子水平等的研究结果表明，中国牦咎各地方类群间存在一定的差异，但遗传变异程度较小，遗传多样性贫乏，这些结果对于中国牦牛的保种、选育、开发利用都具有重要的指导意义。     

不同地方品种牦牛IGF-1基因的PCR-SSCP分析

为了检测高原地区4个不同地方牦牛品种IGF-1基因第1外显子和第2外显子的多态性,采用PCR-SSCP分析了牦牛IGF-1基因在天祝白牦牛、甘南牦牛、青海高原牦牛及培育品种大通牦牛4个品种中的遗传多态性。结果表明:牦牛IGF-1基因的第1外显子不存在遗传多态性;第2外显子在4个品种中检测到了AA、AB和BB基因型,而且A等位基因为4个牦牛群体的优势等位基因,分布较高。在4个品种中,天祝白牦牛AA基因型频率最高,达到0.8559,而大通牦牛、甘南牦牛和青海高原牦牛则相对较低,分别为0.8333、0.6970和0.5689。大通牦牛和天祝白牦牛,青海高原牦牛和甘南牦牛基因和基因型相近,其它牦牛群体之间基因和基因型存在差异。     

中国野牦牛遗传资源的保存与利用

野牦牛是青藏高原珍贵的野生畜种资源.本文从野牦牛的分布、类型、种群数量以及主要地理分区等方面分析了中国野牦牛遗传资源现状,同时讨论了野牦牛的生物学特性和经济价值,并提出了保存和利用野牦牛遗传资源的措施,对促进高寒牧区生态效益和社会效益有着重要的意义.     

中国野牦牛遗传资源的保存与利用

野牦牛是青藏高原珍贵的野生畜种资源。本文从野牦牛的分布、类型、种群数量以及主要地理分区等方面分析了中国野牦牛遗传资源现状,同时讨论了野牦牛的生物学特性和经济价值,并提出了保存和利用野牦牛遗传资源的措施,对促进高寒牧区生态效益和社会效益有着重要的意义。