基于SNP芯片数据分析不同奶牛场基因组近交系数及筛选功能性基因

旨在利用基因组长纯合片段(runs of homozygosity, ROH)信息评估河南省不同中国荷斯坦牛群体的全基因组近交水平，并通过ROH检测鉴定基因组ROH富集区域，筛选与奶牛经济性状相关的候选基因。本研究基于GGP Bovine 150K芯片对来自河南省7个牧场900头荷斯坦牛进行全基因组ROH检测，统计ROH在荷斯坦群体中的数目、长度及频率，根据ROH计算基因组近交系数(F_ROH),并对高频ROH区域进行基因注释。结果表明，在全部900个体中共检测出55 908个ROH片段，平均长度4.23 Mb。7个牧场平均近交系数(F_ROH)的变化范围从0.082(H7)到0.123(H2),平均F_ROH为0.106。在ROH的高频区域内共鉴定到79个与奶牛经济性状相关的基因，如与牛体型、体高有关的基因AKAP3、C5H12orf4、FGF6,与胴体及繁殖性状相关的基因CAPN3,与妊娠维持和胎儿生长直接相关的基因CHST14,影响牛奶蛋白质组成的基因IL5RA,参与调节胎儿卵泡生成的基因FGF10。其中，在14号染色体...     

杜洛克猪全基因组ROH检测及候选基因鉴定

为了研究高强度人工选育下杜洛克猪群的近交情况和鉴定与经济性状相关的基因,本研究采用“中芯一号”50K SNP芯片对96头杜洛克猪进行全基因组检测。利用全基因组单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNP)数据,计算多态信息含量(Polymorphism Information Content,PIC)、基于SNP分子信息的近交系数(FGRM);统计长纯合片段(Runs of Homozygosity,ROH)长度、数量及分布,计算基于ROH的近交系数(FROH)、在高频ROH区域鉴定候选功能基因。结果显示：多态信息含量为0.27,最小等位基因频率(Minor Allele Frequency,MAF)为0.26,平均观察杂合度(Observed Heterozygosity,Ho)为0.35,平均期望杂合度(Expected Heterozygosity,He)为0.34,F_HOM为0.023,FGRM为-0.023。共检测到ROH3151个,平均长度4.08Mb,F_ROH＿tatol为0.059。在...     

苏尼特羊拷贝数变异的基因组分布特征研究

本试验利用Illumina OvineSNP50 BeadChip芯片对71只苏尼特羊进行了分型,共检测到134个拷贝数变异区域(copy number variation regions,CNVR),大小范围为29.48 kb~1.30 Mb之间,总长度达到25.95 Mb。基因注释及功能分析结果显示,这些基因与嗅觉感官知觉、化学刺激的感官知觉、感官知觉、识别等环境应答有关。选取5个CNVR进行qPCR验证,其中3个CNVR得到验证。通过对苏尼特羊基因组拷贝数变异的分析可以进一步了解绵羊基因组结构的特点,为今后开展绵羊基因组结构变异与重要经济性状的关联研究提供参考。     

科技

正牧医所揭示不同尾型中国绵羊品种群体遗传差异近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所利用高密度单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)芯片数据对我国不同尾型的地方绵羊品种进行了有效群体大小估计、全基因组长纯合片段(ROH)扫描及高频ROH基因组区段鉴定,     

利用可变窗口F_(ST)方法检测不同尾型呼伦贝尔羊尾部脂肪沉积相关基因

旨在挖掘控制绵羊尾型的候选基因,揭示绵羊尾部脂肪沉积机理。本研究利用呼伦贝尔羊两个不同尾型品系的288个个体,其中大尾羊142只和小尾羊146只,基于Illumina Ovine SNP 600KSNP芯片数据计算全基因组单点F_(ST)值。通过三次光滑样条估计方法确定可变窗口大小和数量,构建W统计量并进行统计检验,鉴定选择区段和注释相关基因。结果,在基因组范围内共确定了23 144个可变窗口,其中区间最大的窗口位于chr12:35 241 750~43 798 950bp处,其大小为8.56 Mb,并包含775个SNPs。经检测发现,27个窗口达到极显著水平(P0.001),并鉴定了337个候选基因,其中22个是与已发现的脂肪代谢相关的基因。通过GO分析发现,这些候选基因主要富集在细胞内组成成分、有机氮化合物代谢过程以及小分子代谢过程等条目。通过可变窗口F_(ST)法能够有效检测到受选择的基因与绵羊尾部脂肪沉积相关。这些基因可以作为绵羊尾型选育的候选基因,为培育短尾绵羊提供重要依据。     

基于RAD-seq简化基因组测序估算狼山鸡分子亲缘系数和近交系数

为准确度量狼山鸡保种群体的近交统计量,并比较不同算法在近交统计量度量中的可靠性,研究以国家级地方鸡种基因库保存的狼山鸡为研究对象,通过RAD-seq简化基因组测序获得高密度SNP信息,并计算两种分子亲缘系数(kin1和kin2)和四种分子近交系数(F_(ROH)、F_(GRM)、F_(HOM)和F_(UNI))。结果表明:kin1对系谱记录中全同胞、半同胞的检出率较高(93/117);F_(GRM)、F_(HOM)和F_(UNI)三种分子近交系数两两之间极显著相关(P0.01),F_(ROH)(F_(ROH)100、F_(ROH)1 000和F_(ROH)3 000)与F_(GRM)、F_(HOM)和F_(UNI)的相关系数较低,仅F_(ROH)100与F_(HOM)达到极显著正相关(P0.01)。基于高密度SNPs估算的kin1为较准确的狼山鸡分子亲缘系数,可用于狼山鸡保种群的系谱校正;高密度SNP标记有利于检测到短的ROH,同时提高FROH与F_(GRM)、F_(HOM)和F_(UNI)的正相关性。     

绵羊EYA3基因表达及其多态性与季节性发情之间的关系

为探究绵羊EYA3基因表达及其多态性与季节性发情之间的关系,本实验通过采用实时荧光定量PCR(qPCR)检测EYA3基因在常年发情绵羊(小尾寒羊)和季节性发情绵羊(苏尼特羊)的大脑、下丘脑和垂体组织中的表达情况,同时利用Sequenom MassARRAY~?SNP技术检测2组绵羊(常年发情组:小尾寒羊、策勒黑羊和湖羊;季节性发情组:滩羊、苏尼特羊和草原型藏羊)EYA3基因SNP位点(g.238191128G>C)的多态性,并与绵羊季节性发情性状进行关联分析。结果表明:无论在小尾寒羊还是苏尼特羊,EYA3基因在各组织中均广泛表达,在苏尼特羊垂体中表达较高(P<0.01);且长光照条件下季节性发情的苏尼特羊垂体中EYA3基因表达量显著高于小尾寒羊(P<0.01)。绵羊EYA3基因g.238191128G>C位点均存在GG、GC和CC3种基因型。g.238191128G>C位点在小尾寒羊、湖羊、策勒黑羊、滩羊、苏尼特羊和草原型藏羊中表现为低度多态(PIC<0.25);在小尾寒羊、策勒黑羊、滩羊、苏尼特羊和草原型藏羊5个群体中均处于哈代温伯格平衡状态(P>0.05);并且该位点基因型频率和等位基因频率在常年发情和季节性发情绵羊组间差异均达到极显著水平(P<0.01)。综上,EYA3基因表达与g.238191128G>C位点与绵羊季节性发情性状存在一定关联。     

绵羊FGF 7基因组织表达及其多态性与产羔数之间的关系

旨在探究绵羊FGF7基因组织表达水平及其多态性与产羔数之间的关系。本研究利用半定量反转录-聚合酶链式反应(sqRT-PCR)和实时荧光定量PCR(qPCR)技术对绵羊FGF7基因在多羔小尾寒羊和单羔苏尼特羊以及小尾寒羊FecB不同基因型(BB、B+、++)各组织中的表达水平进行研究,同时采用Sequenom MassARRAY~?SNP技术,对多羔绵羊品种(小尾寒羊380只)和单羔绵羊品种(滩羊、苏尼特羊、萨福克羊、杜泊羊和草原型藏羊共380只)FGF7基因g.57842893CT位点多态性进行检测,并与小尾寒羊产羔数进行关联分析。结果表明,FGF7基因在单、多羔绵羊的心和肺中高表达,在其它各组织呈中等或低丰度表达;FGF7基因在多羔小尾寒羊绝大部分组织中的表达量均高于单羔苏尼特羊,但差异均不显著(P0.05),FGF7在小尾寒羊FecB不同基因型中的表达并无明显差异。g.57842893CT位点共存在CC、CT和TT 3种基因型,且基因型频率和等位基因频率在单、多羔品种间差异均达到显著水平(P≤0.05);g.57842893CT位点在苏尼特羊、萨福克羊和杜泊羊中表现为中度多态(0.25PIC0.50),在其它品种中表现为低度多态(PIC0.25);g.57842893CT位点仅在苏尼特羊、萨福克羊以及杜泊羊3个品种中均处于哈代温伯格平衡状态(P0.05);g.57842893CT位点与小尾寒羊第1、2以及第3胎产羔数均无显著关联(P0.05),但CC型各胎产羔数均高于TT型。综上表明,FGF7基因的表达水平与绵羊产羔数可能存在一定程度的正相关,虽然可能不是影响绵羊产羔数的关键基因,但g.57842893CT位点对绵羊产羔数性状的选育具有一定的指导意义。     

肃南牦牛群体遗传结构、选择信号分析和ROH检测

【目的】试验旨在对肃南牦牛进行群体遗传结构、选择信号分析和连续纯合片段(ROH)检测,挖掘肃南牦牛的种质特性相关基因。【方法】选择肃南牦牛、巴州牦牛、斯布牦牛、九龙牦牛和天祝白牦牛5个牦牛品种共计48头牦牛进行全基因组重测序,采用基因组变异检测流程(GATK)获得高质量的单核苷酸多态性(SNP)标记进行下游分析;对5个牦牛品种的基因型数据进行主成分分析、祖先成分分析和系统进化树分析以确定其群体结构;对5个牦牛群体进行ROH检测以及近交系数计算;采用综合单倍型评分(iHS)方法筛选共有高频ROH区域内受选择位点。【结果】5个牦牛品种共鉴定出15 092 883个SNPs,主要分布于内含子区域。亲缘关系计算结果显示,所有个体均不存在三代以内亲缘关系,满足后续分析要求。主成分分析表明,5个牦牛品种可以显著地分为5个类群,其中肃南牦牛群体内遗传变异较小。群体结构分析显示,肃南牦牛包含其他4种牦牛祖先成分,其中天祝白牦牛祖先成分所占的比例最大。ROH分析显示,5个牦牛品种共检测到8 426个ROHs片段,其中高频ROH区域421个。相比于其他4个牦牛品种,肃南牦牛的ROH片段总长度和数目最多,具有较高的连锁程度,其近交系数远大于其他牦牛群体。在肃南牦牛高频ROH区域上注释得到465个候选基因,主要富集到与机体发育、大脑形态形成、脂肪氧化相关的通路,包括胚胎骨骼系统形态发生、前后模式规范、甲状腺发育通路和Hippo通路,其中与胚胎发育及组织分化过程相关的基因有同源框A3(HOXA3)、HOXA5、HOXD3,与肉品质相关的基因有花生四烯酸12B (ALOX12B)、ALOX15B、ALOXE3,与中脑发育相关的基因为成纤维细胞生长因子8(FGF8)。在7号染色体1个高频ROH区域中(Chr7:12 661 870-13 045 935)鉴定到3个共享基因(核内不均一性核糖核蛋白K (HNRNPK)、驱动蛋白27(KIF27)、G激酶锚定蛋白1(GKAP1))与牦牛共有的高原适应性有关。对共有高频ROH区域内的位点进行iHS分析,鉴定到的受选择基因主要与抗病性、内质网分泌蛋白加工及细胞周期调节相关,包括N-α乙酰转移酶25(NAA25)、内质网分子伴侣29(ERP29)、跨膜蛋白16(TMEM116)、TRAF型锌指结构域蛋白1(TRAFD1)、HECT结构域E3泛素连接酶4(HECTD4)基因。【结论】本研究从全基因组水平系统评估肃南牦牛的遗传多样性和遗传背景,鉴定了肃南牦牛ROH区域内与表型相关的基因,并重点挖掘了与其他牦牛品种共享高频ROH区域内的受选择基因,为肃南牦牛种质资源开发、利用提供了重要理论依据。     

绵羊线粒体基因变异与产羔数性状的关联分析

本研究旨在分析mtDNA变异与产羔数性状的关系。以杜泊、陶赛特、萨福克绵羊为研究对象,通过线粒体基因组测序、基因型分析等技术发现,杜泊羊线粒体基因组编码区存在25个突变位点,包括rRNA突变位点2个,tRNA突变位点2个,多肽编码基因突变位点21个(包括错义突变9个和同义突变12个);陶赛特羊线粒体基因组编码区存在20个突变位点,包括rRNA突变位点5个,tRNA突变位点1个,多肽编码基因突变位点14个(包括错义突变3个和同义突变11个);萨福克羊线粒体基因组编码区存在77个突变位点,包括rRNA突变位点7个,tRNA突变位点3个,多肽编码基因突变位点67个(包括错义突变7个和同义突变60个)。杜泊、陶赛特绵羊mtDNA各突变位点均与产羔数关联不显著;萨福克绵羊中发现的14个变异位点与产羔数显著相关(P0.05),其中单个突变位点(T7759C)和单倍型(ATTCATTAAACTTT)最大效应均为0.22只·胎-1。结果表明,杜泊、陶赛特绵羊产羔数性状线粒体基因效应不显著;萨福克绵羊mtDNA变异与产羔数显著相关。     

绵羊MyoG基因内含子Ⅱ多态性及其与生长性状的关联分析

【目的】 分析肌细胞生成素(myogenin,MyoG)基因内含子Ⅱ的多态性及其对绵羊生长性状的影响,筛选对绵羊生长发育有显著影响的分子标记,以期为绵羊的分子育种提供参考。【方法】 选取大尾寒羊、小尾寒羊、豫西脂尾羊、湖羊、杜泊羊5种绵羊为研究对象,采用PCR-RFLP技术对MyoG基因内含子Ⅱ(Eco72 Ⅰ)进行基因分型,利用PopGene32软件计算绵羊MyoG基因内含子Ⅱ的群体遗传多样性,利用SPSS 17.0软件对不同基因型与绵羊生长性状进行关联分析。【结果】 小尾寒羊、杜泊羊、湖羊群体中MyoG基因内含子Ⅱ均存在3种基因型:AA(368/540 bp)、AB(908/368/540 bp)和BB(908 bp);大尾寒羊和豫西脂尾羊群体中仅检测到2种基因型:AB(908/368/540 bp)和BB(908 bp)。大尾寒羊、小尾寒羊、豫西脂尾羊、湖羊、杜泊羊的AB基因型频率分别为0.845、0.633、0.917、0.706和0.811,BB基因型频率分别为0.155、0.033、0.083、0.176和0.054,AA基因型频率分别为0、0.333、0、0.118和0.135。小尾寒羊的杂合度最低(0.455),杜泊羊的杂合度最高(0.497),表明杜泊羊的遗传多样性要高于其他群体;5个群体多态信息含量(PIC)均为中度多态(0.25<PIC<0.5)。关联分析发现,小尾寒羊MyoG基因内含子Ⅱ BB基因型个体胸围、胸宽、头长、颈长均显著低于AA、AB基因型(P<0.05)。【结论】 MyoG基因内含子Ⅱ Eco72 Ⅰ位点可作为影响绵羊生长性状的分子标记,结果可为今后绵羊生长性状的分子标记辅助选择提供参考。     

5个绵羊群体PRLR基因多态性与产羔数的关联分析

为探究绵羊PRLR基因多态性与产羔性状的相关性,以杜泊羊、滩寒羊、杂一代、杂二代、横交一代5个绵羊群体为研究对象,利用Sequenom MassARRAY~? SNP技术对5个绵羊群体PRLR基因rs420297088、rs1090506607、rs600947105、rs601570033、rs590565409等错义突变位点进行检测,并与5个绵羊群体产羔数进行关联分析。结果表明:PRLR基因的5个位点在杜泊羊、滩寒羊、杂一代、杂二代、横交一代等5个群体中均表现为低度多态(PIC0.25);卡方适合性检验结果表明,PRLR基因的5个SNPs在5个绵羊品种中均表现为哈代-温伯格平衡状态(P0.05)。对5个位点的不同基因型与5个群体的产羔数的关联分析结果表明,各基因型之间产羔数差异均不显著(P0.05),说明这5个位点不适用于5个绵羊群体多羔性状的选育。     

绵羊BMP15基因多态性及其与产羔数的关联分析

本实验旨在探究绵羊BMP15基因g.50971423TC位点多态性与产羔数之间的关系,以期找到与小尾寒羊产羔数有关的分子标记。采用全基因组重测序结合Sequenom Mass ARRAY?SNP技术对小尾寒羊、滩羊、苏尼特羊、萨福克羊、杜泊羊和草原型藏羊BMP15基因g.50971423TC位点多态性进行检测,并与小尾寒羊产羔数进行关联分析。结果表明:BMP15基因g.50971423TC位点存在TT、TC和CC 3种基因型,且基因型频率和等位基因频率在单、多羔品种间差异均达到显著水平(P0.05);群体遗传学分析表明g.50971423TC位点在杜泊羊中表现为中度多态(0.25PIC0.5),在其他品种中表现为低度多态(PIC0.25);卡方适合性检验表明BMP15基因g.50971423TC位点在小尾寒羊、滩羊、苏尼特羊、萨福克羊以及杜泊羊5个品种中均处于哈代温伯格平衡状态(P0.05);关联分析表明g.50971423TC位点多态性与小尾寒羊第1、第2以及第3胎产羔数均无显著关联(P0.05),但TT型各胎产羔数均高于TC型和CC型。综上,BMP15基因g.50971423TC位点不适合用于小尾寒羊多羔性状选育。     

绵羊CD9基因g.208082881C>A位点多态性与产羔数的关联分析

为了探究绵羊CD9基因g.208082881CA位点多态性与产羔数之间的关系,利用Sequenom Mass ARRAYR~SNP技术对多羔绵羊品种(小尾寒羊380只)和单羔绵羊品种(滩羊、苏尼特羊、萨福克羊、杜泊羊和草原藏羊共380只)CD9基因g.208082881CA位点多态性进行了检测,并与产羔数进行关联分析。结果表明:CD9基因g.208082881CA位点存在AA和CA两种基因型,A基因为优势等位基因,等位基因频率在单羔、多羔绵羊品种间差异达到极显著水平(P0.01);群体遗传学分析表明,该位点在杜泊羊群体中表现为低度多态(PIC0.25),而在其他绵羊品种中均为中度多态(0.25PIC0.5);卡方适合性检验表明,该位点仅在杜泊羊群体中处于Hardy-Weinberg平衡状态(P0.05);关联分析表明,该位点多态性与小尾寒羊不同胎次产羔数之间并无显著关联(P0.05),AA型第二、三胎产羔数高于CA型。综上可知,CD9基因g.208082881CA位点多态与小尾寒羊产羔数没有显著相关性。     

不同来源大白猪总产仔数近交衰退评估

旨在评估两个不同来源大白猪群体经过近8个世代的选育后总产仔数（total number of piglets born，TNB）近交衰退的程度。本研究对1 937头大白猪使用GeneSeek GGP Porcine HD芯片进行分型，其中1 039头来自加系大白猪和898头来自法系大白猪，且两品系均有表型记录和系谱记录，系谱共由3 086头大白猪组成。分别使用系谱、SNP和ROH进行个体近交系数估计，并将近交系数作为协变量利用动物模型对总产仔数进行近交衰退评估。为了精准定位导致总产仔数衰退的基因组片段，又进一步对每条染色体以及显著染色体分段计算近交系数并估计其效应，检测是否能引起总产仔数发生近交衰退现象。对于加系群体，F_ROH、F_GRM和F_PED估计的近交系数均值分别为0.124、0.042和0.013，其中F_ROH和F_PED相关最高，相关系数为0.358；对于法系群体，F_ROH、F_GRM和F_PED均值分别为0.123、0.052和0.007，其中F_ROH和F_GRM相关最高，相关系数为0.371。利用3种不同计算方法所得近交系数用于估计近交衰退时，加系群体的总产仔数均检测到显著的近交衰退，而且当F_ROH、F_GRM和F_PED每增加10%时，总产仔数分别减少0.571、0.341和0.823头；但法系群体仅有F_ROH估计的总产仔数检测到显著近交衰退，F_ROH每增加10%时，总产仔数减少0.690头。为了锁定相关的染色体和基因组区段，首先利用ROH估计每条染色体近交系数并进行近交衰退分析发现，加系群体中检测到第6、7、8和13号染色体产生了显著近的总产仔数交衰退，而法系群体未检测到与近交衰退相关的染色体。然后，又将与加系总产仔数近交衰退显著相关的4条染色体平均分为2、4、6、8个片段进行近交衰退检测，其中平均分成8段后的染色片段的长度范围为15.1~25.8 Mb。在第6、7和8号染色体分别检测到1、2和3个与总产仔数相关的近交衰退染色体片段。这些区域注释到了CUL7、MAPK14和PPARD基因与胎盘发育相关，AREG和EREG基因与卵母细胞成熟有关。本研究利用3种近交系数计算方法对两个不同来源的大白猪总产仔数进行近交衰退评估，在加系大白猪中3种估计方法都能检测到近交衰退的现象，而法系群体中只有F_ROH才能检测到。而且通过ROH方法进一步确定了能引起加系大白猪总产仔数衰退的4条染色体和6个特定的染色体区段，还注释到了与繁殖相关的候选基因。这为揭示近交衰退的遗传机制提供了新的研究手段，也为基因组选种选配提供了参考依据。     

山东省地方绵羊品种间表型与遗传关系分析

利用24个微卫星标记、7个生长发育性状和7个血液常规指标,构建了小尾寒羊、寒羊、山地绵羊、洼地绵羊4个山东地方绵羊品种及1个杂交羊(杜泊绵羊×小尾寒羊)群体的系统发生树,研究了群体间的生物相似性和遗传进化关系。结果表明,3种聚类方法的涵义不同,其结果有较大差异。从生物学性状上,在较近的地理距离内,不同绵羊品种生长性状和生理状态的差异显著(P<0.01或P<0.05),证明生态环境、饲养条件和选择方式对品种的形成具有重要影响。从遗传关系上,4个绵羊品种的GST和DST值分别为0.028和0.025,群体组合的FST值较低(0.025 5~0.039 0),FIS值较高(0.360 1~0.446 7),说明品种间遗传分化程度不高,亲缘关系较近,群体内近交程度较高,其基因流趋向与地理分布距离、遗传距离相一致,故防止无控制的近交和杂交是保持每个品种纯度的主要措施。     

绵羊OSBPL11、PAEP、ALDH1A2基因多态性与胸椎数关联分析

为探究OSBPL11、PAEP、ALDH1A2基因多态性与胸椎数之间的关联性,筛选胸椎数相关重要分子标记,本研究利用Sequenom Mass ARRAY~?SNP技术检测苏尼特羊和小尾寒羊与胸椎数相关的重要候选基因OSBPL11、PAEP、ALDH1A2的单核苷酸多态性(SNPs)位点,开展群体遗传学分析,并与胸椎数进行关联分析。结果显示,小尾寒羊和苏尼特羊群体中OSBPL11基因g.188064535AG位点含有AA、AG和GG 3种基因型,PAEP基因g.3541777AG位点含有AA、AG和GG3种基因型,ALDH1A2基因g.49249275GA含有GG和AG 2种基因型。OSBPL11基因g.188064535AG位点中小尾寒羊和苏尼特羊均为低度多态(PIC0.25);PAEP基因g.3541777AG位点中小尾寒羊和苏尼特羊均为中度多态(0.25PIC0.50);ALDH1A2基因g.49249275GA位点中小尾寒羊和苏尼特羊均为低度多态(PIC0.25)。小尾寒羊和苏尼特羊3个候选基因的SNPs均处于哈代温伯格平衡状态(P0.05)。关联分析结果表明,在苏尼特羊中ALDH1A2基因g.49249275GA位点野生型(GG)的胸椎数显著低于杂合型(AG),其他位点在小尾寒羊和苏尼特羊中与胸椎数均没有显著关系。综上所述,ALDH1A2基因g.49249275GA位点可作为潜在的绵羊多胸椎数分子标记。本研究结果为提高绵羊胸椎数、改良绵羊生长发育提供了理论基础。     

不同尾型绵羊全基因组选择信号检测

为研究不同尾型绵羊群体遗传分化程度,检测全基因组选择信号,以挖掘不同尾型绵羊重要性状相关的候选基因。本研究基于蒙古羊(短脂尾)和藏羊(瘦尾)群体的Illumina Ovine SNP 50K芯片分型数据,借助遗传分化系数FST法进行群体间选择信号检测,寻找选择信号区域内的重要基因,并对其中与脂肪代谢相关的基因PPARG、PDGFD在呼伦贝尔羊(大尾和小尾品系;肥尾)与藏羊(瘦尾)尾脂进行mRNA相对表达量研究。结果,(1)465个SNPs被选择,基因注释找到448个候选基因,筛选到50个与脂类代谢相关的基因,GO功能富集分析发现,主要富集在脂类生物合成过程、磷脂代谢、脂质结合等条目,此外发现4个基因(PPARG、RXRG、SLC27A2和ACSL6)富集到PPAR信号通路。(2)肥瘦尾之间,呼伦贝尔羊(大尾和小尾品系)PPARG和PDGFD基因表达量均显著高于藏羊(P0.01),而大小肥尾之间,呼伦贝尔羊大尾品系PPARG基因表达量显著高于小尾品系(P0.05),PDGFD基因表达量则无明显差异。通过FST法有效检测到受选择的基因,部分与绵羊重要性状相关,相对定量试验证明PPARG和PDGFD基因与尾部脂肪沉积密切相关,可以作为尾型选育的候选基因,为绵羊育种及改良提供重要参考。     

绵羊TSHR基因表达及其多态性与季节性发情之间的关系

为了探究绵羊TSHR基因表达及其多态性与季节性发情之间的关系,本试验采用实时荧光定量PCR(real-time fluorescent quantitative PCR,qPCR)研究TSHR基因在常年发情小尾寒羊和季节性发情苏尼特羊的大脑、下丘脑和垂体组织中的表达情况,比较两个绵羊品种的3种组织中TSHR基因的表达差异。同时利用SequenomMassARRAY~(○R)SNP技术检测2组绵羊(常年发情组:小尾寒羊、策勒黑羊和湖羊;季节性发情组:滩羊、苏尼特羊和草原型藏羊)TSHR基因SNP位点(g.89290286AG和g.89355312GA)的多态性,并与绵羊季节性发情性状进行关联分析。结果表明,无论在小尾寒羊还是苏尼特羊中TSHR基因下丘脑中表达量均极显著高于大脑和垂体(P0.01),且苏尼特羊下丘脑中TSHR基因表达量极显著高于小尾寒羊(P0.01)。绵羊TSHR基因g.89290286AG和g.89355312GA位点均存在AA、GA和GG共3种基因型,其中g.89290286AG位点在小尾寒羊、策勒黑羊和草原型藏羊中表现为中度多态(0.25PIC0.5),在滩羊、湖羊和苏尼特羊中表现为低度多态(PIC0.25),g.89355312GA位点在6个绵羊品种中表现为中度多态(0.25PIC0.5)。TSHR基因上述2个位点的基因型频率在常年发情和季节性发情绵羊品种间差异均达到极显著水平(P0.01)。综上,TSHR基因的表达可能与绵羊季节性发情有关,其g.89290286AG和g.89355312GA位点与绵羊季节性发情性状可能存在一定关联。     

绵羊KISS1基因组织表达及其多态性与产羔数关联分析

为研究KISS1基因在常年发情的小尾寒羊和季节性发情的草地型藏羊中的表达模式,以及KISS1基因多态性与绵羊繁殖之间的关系,实验采用qPCR技术对比分析KISS1基因在2个品种绵羊的10种繁殖相关组织中的表达差异,同时利用Sequenom MassARRAY~?SNP技术对常年发情绵羊(小尾寒羊、策勒黑羊和湖羊)和季节性发情绵羊(滩羊、苏尼特羊和草地型藏羊)KISS1基因2个SNPs位点多态性进行检测,并与小尾寒羊产羔数进行关联分析。qPCR结果显示:KISS1基因在小尾寒羊下丘脑、大脑、垂体和甲状腺中的表达量高于草原型藏羊(P<0.05);分型结果表明,g.1317523C>T位点基因型频率和等位基因频率在常年发情和季节性发情绵羊品种间差异均达到极显著水平(P<0.01);群体遗传学分析表明,g.1317523C>T位点在6个绵羊群体中均表现为中度多态(0.25T位点在小尾寒羊、滩羊、苏尼特羊和湖羊中均处于哈代温伯格平衡状态(P>0.05),g.1311578G>T位点在苏尼特羊和湖羊中处于哈代温伯格平衡状态(P>0.05);关联分析表明,这2个SNPs位点与小尾寒羊前3胎产羔数均无显著关联(P>0.05),但g.1311578G>T位点TT型各胎产羔数均大于GT和GG型。综上,KISS1基因与绵羊的季节性繁殖密切相关,并且g.1311578G>T位点对绵羊产羔性状有潜在调控作用。