基于50K SNP芯片技术对金华猪和嵊县花猪繁殖性状的全基因组关联分析

本实验旨在利用全基因组关联分析(GWAS)搜寻与金华猪、嵊县花猪总产仔数(TNB)和产活仔数(NBA)相关的候选基因。选择205头金华猪和174头嵊县花猪为实验材料,通过提取血样DNA并利用Illumina猪50K SNP芯片进行基因型分型,利用PLINK v1.09对获得的基因型数据进行质控后用于GWAS研究。采用GEMMA软件中的混合线性模型(MLM)对每个SNP与性状做关联分析,定位出显著位点。结果表明:金华猪的20个SNPs呈基因组水平或染色体水平显著;嵊县花猪的2个SNPs呈基因组水平或染色体水平显著;META分析得到21个SNPs呈基因组水平或染色体水平显著。最终找到22个候选基因,根据基因功能注释推测NANOS1、E2F7、AEBP2是最可能影响总产仔数和产活仔数的候选基因。     

大白猪繁殖性状全基因组关联分析

本研究利用全基因组关联分析（GWAS）挖掘与大白猪总产仔数（TNB）、产活仔数（NBA）和健仔数（NHP）相关的候选基因。选择1 100头大白猪为实验材料，通过提取耳尾组织样DNA并利用“中芯一号”芯片进行基因型分型，采用PLINK v1.9对获得的基因型数据进行质控后用于GWAS研究。rMVP软件对每个SNP与性状做关联分析，确定出显著位点。结果表明：对于TNB性状共有3个SNPs呈基因组水平或染色体水平显著；NBA性状共有4个SNPs呈基因组水平或染色体水平显著；NHP分析得到18个SNPs呈基因组水平或染色体水平显著。在上述显著SNPs附近共有23个候选基因，根据基因功能注释推测ESR1、ZP3、YWHAG、HSPB1、MDH2、PCCB是能够影响繁殖性状的重要候选基因。     

巴马香猪产活仔数性状全基因组关联分析

为寻找与巴马香猪产活仔数相关的分子标记,试验利用全基因组关联分析（GWAS）定位并筛选了影响产活仔数性状的候选基因,采集297头具有多胎产仔记录的巴马香猪耳组织样品,提取DNA并利用猪50K SNP芯片进行基因分型,分型结果经质控与基因型填充后,使用Tassel软件对巴马香猪产活仔数性状进行全基因组关联分析。结果显示,巴马香猪平均窝产活仔数在1~9胎内随着胎次增加逐渐升高;经质控过滤后共获得32 816个SNPs位点,利用全基因组关联分析共筛选到8个与巴马香猪产活仔数相关的SNPs位点,分别在基因组或染色体水平达到显著;对关联显著SNP位点上下游500 kb内的编码基因进行富集分析,并依据猪繁殖性状相关QTL区域及基因功能,最终筛选到4个基因（CAPZB、MSH3、CITED2和HSD17B7）作为影响巴马香猪产活仔数的候选基因。     

荣昌猪初产繁殖性状的全基因组关联研究

旨在鉴定荣昌猪初产繁殖性状的重要变异位点和基因,为荣昌猪繁殖性状的遗传改良提供重要的分子标记和基因资源。本研究选取429头荣昌母猪进行猪50K芯片基因分型,经过质量控制和基因型填充后,保留35 046个SNPs用于分析。采用主成分分析法研究群体结构,利用混合线性模型(mixed-linear model, MLM)将出生年、出生月作为固定效应,将主成分值作为协变量对总产仔数、活产仔数、死胎数和初生窝重性状进行全基因组关联分析(GWAS)。结果显示,在全基因组显著水平上鉴定出2个影响荣昌猪初生窝重的SNPs和1个影响荣昌猪死胎数的SNP;在潜在显著水平上鉴定到5个影响荣昌猪总产仔数的SNPs, 3个影响荣昌猪活产仔数的SNPs和10个影响荣昌猪死胎数的SNPs。通过全基因组关联分析筛选到1个显著的SNP(SSC17:57 315 180 bp)同时影响荣昌猪总产仔数、活产仔数和初生窝重,1个显著的SNP(SSC1:279 214 647 bp)同时影响荣昌猪活产仔数和总产仔数,暗示基因在不同性状间具有一因多效性。本研究根据候选基因的相关分子生物学功能,确定BMP7基因为影响荣昌猪总产仔数...     

可乐猪乳头数性状全基因组关联分析

乳头数性状是猪最重要的繁殖性状之一,与养猪业的经济效益密切相关。本试验以Illunima Porcine SNP 60K芯片对22头可乐猪进行基因分型,通过Plink 1.07软件,基于混合线性模型对左乳头数、右乳头数和总乳头数性状进行全基因组关联分析。经过严格的质量控制和多重检验之后,共鉴定出全基因组水平潜在关联的SNPs位点4个（P<2.06E-5）;染色体水平显著关联位点3个,潜在关联位点18个;在关联SNP位点可能连锁的上、下游1 cM区间内检索到304个基因,其中Wnt及Fgf信号通路中的候选基因BTRC、FGF5、FGF8和BMP3、RASGEF1B、HMGB3可能影响猪的乳头数性状或繁殖性状。通过全基因组关联分析策略发掘出的关联SNP位点及潜在候选基因,将为可乐猪的选育保种奠定基础。     

基于SNP芯片技术对猪性状的应用及其研究进展

SNP具有分布广、数量多,易检测和便于分型等优点,在动植物分子育种方面已经得到广泛应用,并不断出现新的分析检测方法。相对全基因组重测序的成本而言,SNP芯片检测的成本较低,使得利用SNP芯片技术在全基因组范围内寻找与人类疾病和动植物性状相关的SNPs成为可能。利用SNP芯片技术结合全基因组关联分析(GWAS),已经检测到了与猪性状显著相关的SNPs位点和候选基因,为未来猪的分子育种提供理论依据。该文主要就SNP芯片技术的特点、原理和方法以及在猪性状方面的应用加以综述。     

基于GWAS后分析策略研究TRAPPC9基因对奶牛产奶性状的遗传效应

本研究基于课题组前期对北京地区中国荷斯坦牛群体产奶性状全基因组关联分析结果,在新的中国荷斯坦牛群中将转运蛋白颗粒复合体9(TRAPPC9)基因作为产奶性状的候选基因进行遗传效应验证。研究利用混池测序寻找SNPs位点,结合前期GWAS结果筛选到的SNPs位点,进而分析这些多态性位点与中国荷斯坦牛产奶性状的相关性。结果发现,SNP1、SNP2位点对乳蛋白率和乳糖率效应均显著(P0.05);SNP3位点对乳脂率和乳蛋白率的效应均极显著(P0.01);SNP4位点对乳脂率有极显著影响(P0.01);SNP5位点对乳脂率和乳糖率的效应显著(P0.05)。同时发现TRAPPC9基因的表达量对产奶性状也有显著影响(P0.05),而TRAPPC9基因启动子区DNA甲基化对产奶性状无直接显著影响。该结果进一步表明,TRAPPC9基因可以考虑作为分子遗传标记应用于中国荷斯坦牛产奶性状的标记辅助选择。     

鸡体质量性状基因的全基因组关联研究

旨在利用全基因组关联分析(GWAS)方法挖掘畜禽各种经济性状相关候选基因及分子标记.本试验利用鸡的60 K SNP芯片,对北京油鸡初生、28、56、80和100日龄体质量进行GWAS研究.结果表明,共有9个SNPs位点达5％全基因组显著水平,与28或100日龄体质量显著相关,在这些显著位点附近包括LYRM1、LDB2等基因;还有96个SNPs位点达全基因组潜在显著水平,与检测的各个日龄体质量有潜在相关性.这些候选基因和分子标记的揭示为分子标记辅助选择技术的发展积累了素材.     

利用GWAS对深县猪6月龄体重的研究

为了揭示影响深县猪6月龄体重的遗传基础和分子机制,试验以68头深县猪为研究对象,测定其6月龄[(180±7) d]的体重,基于猪Illumina Porcine 80K SNP芯片进行全基因组关联分析(GWAS),筛选出与6月龄体重存在显著关联的SNP位点并利用显著位点的排名、基因注释缩小SNP范围,进一步寻找与深县猪6月龄体重相关的候选基因。结果表明:对深县猪6月龄体重进行全基因组关联分析后共发现了37个显著位点;利用显著位点的排名、基因注释将MTMR12、PDZD2、NPR3和TARS 4个基因筛选为与6月龄体重相关的候选基因,为深县猪新品系选育提供了分子理论基础。     

思南黄牛体重和体尺性状的GWAS分析

实验旨在利用全基因组关联分析(GWAS)研究思南黄牛的体重和体尺性状的候选基因及分子标记。选取112头思南黄牛、17头西门塔尔牛以及19头本地杂交牛共计148个个体的外周血样本进行DNA测序。将所有样本检测SNP变异,质控后得到441 548个高质量SNP位点。基于SNP位点进行主成分分析、Structure分析和系统发育分析等群体结构分析。主成分分析显示样本牛群具有明显分层,与主成分分析结果相近,系统发育分析结果和主成分分析以及种群结构分析相吻合。基因连锁分析结果发现LD度随距离增加迅速下降。GWAS分别筛选出共计51个与体重和体尺性状相关的SNPs,其中体重23个、体高5个、体长3个、胸宽6个、胸围1个和管围13个,其中24个SNP分别在体重的7个、体高的4个、体长的2个、胸宽的1个和管围的4个共计18个基因内或基因附近,以上结果说明思南黄牛存在与发育、骨骼和肌肉生长性状高度相关的多个基因。这些结果将为思南黄牛品种改良提供重要参考。     

猪SRRM3基因多态性与母猪产仔数性状的关联分析

本实验旨在探究猪SRRM3基因单核苷酸多态性（SNP）位点rs326267396与母猪产仔数性状的关系。基于前期GWAS数据筛选出与母猪产仔数性状相关的候选基因SRRM3,本研究选取465头大白猪作为实验对象,通过Sanger测序检测SRRM3基因内SNP位点,并与母猪产仔数性状进行关联分析。SRRM3基因rs326267396位点存在G>T突变,且检测出GG、GT、TT 3种基因型。结果显示GT基因型个体较多,GG基因型和GT基因型个体的总产仔数、产活仔数和健仔数都显著高于TT基因型个体,且总产仔数和产活仔数的加性效应达到显著水平,而健仔数的加性效应与母猪产仔数的显性效应均未达到显著水平。此外,定量结果显示猪SRRM3基因在卵巢、子宫和心脏组织中高表达,其中在子宫组织中表达量最高;采用生物信息学方法预测出与SRRM3基因rs326267396位点不同亚型结合的转录因子发生变化;以及SRRM3基因可能通过与CDC5L蛋白（调节卵母细胞的减数分裂和成熟）结合参与调控母猪的繁殖性能。综上,SRRM3基因rs326267396位点与产仔数性状显著相关,推测SRRM3基因可作为大白猪繁殖...     

基于600K SNP芯片技术对宁海黄鸡和广西黄鸡繁殖性状的全基因组关联分析

为鉴定与宁海黄鸡和广西黄鸡繁殖性状相关的分子标记及候选基因,本研究利用600K SNP芯片技术对鸡繁殖性状进行了全基因组关联分析(GWAS)。结果显示:4个单核苷酸多态性位点(SNPs)与繁殖性状的相关性达到了Bonferroni校正的5%全基因组显著性水平,其中,rs313221983与死胚蛋数相关,rs314844182与死胚蛋数及受精蛋孵化率相关,rs14758703与受精率相关,rs312721292与入孵蛋孵化率和受精蛋孵化率相关;在每个显著的SNP位点上下游5 kb范围内进行检测,共发现3个可能与死胚蛋数、受精率、入孵蛋孵化率和受精蛋孵化率相关近端基因,即唾液酸转移酶1(ST8SIA1)基因、神经外胚层皮质1(ENC1)基因和LOC101750905。本研究为地方品种鸡标记辅助选择和基因组选择提供了理论依据。     

京海黄鸡翅重性状的全基因组关联分析

试验旨在揭示京海黄鸡翅重性状的遗传基础,寻找可用于京海黄鸡翅重性状改良的分子标记。本研究以京海黄鸡核心群母鸡为基础,测定了屠宰时的单侧翅重,利用简化基因组测序技术进行全基因组关联研究(GWAS),检测与翅重相关的SNPs位点。结果表明:共检测到7个与翅重相关的SNPs位点,其中,rs2011502599、rsz26128672、rs1830645和rs475641139 4个SNP位点达到全基因组显著水平(P5.5E-07),rs476249085、rs475679707和rs473712263 3个SNP位点达到全基因组潜在显著水平(P1.1E-05);筛选每个显著SNP周围1Mb区域内的基因,共找到7个可能的候选基因,分别为PGO2、SMARCA2、ZNF302、QDPR、FBXL5、LDB2、PPARGCIA 7个基因;使用G0数据库对7个候选基因的细胞组分、分子功能和参与的生物进程进行分析发现,4个SNPs集中分布在4号染色体上的73.71~76.25Mb的区域内。表明PGO2、SMARCA2、ZNF302、QDPR、FBXL5、LDB2、PPARGC1A 7个基因和4号染色体73.71~76.25Mb区域可能为影响京海黄鸡翅重性状的重要候选基因和区域。     

猪NCK1基因多态性影响母猪产仔数性状研究

本研究旨在探究猪NCK1基因单核苷酸多态性（SNP）位点g.77886190 A>G对母猪繁殖性状的影响。基于前期GWAS数据筛选出与母猪产仔数性状相关的候选基因NCK1。选取468头大白猪作为研究对象，利用Sanger测序进行基因分型，并与母猪繁殖性状进行关联分析。结果表明：在研究群体中，NCK1基因g.77886190A>G位点，AA基因型为优势基因型，且AA基因型个体的总产仔数、产活仔数和健仔数都显著高于AG和GG基因型个体（P<0.05），且总产仔数、产活仔数和健仔数的加性效应达到显著水平（P<0.05）。此外，分别收集AA型、AG型和GG型个体的子宫内膜组织进行NCK1基因表达量检测，结果表明AA型个体NCK1基因表达量显著高于GG型。利用Ensembl数据库中NCK1基因的序列构建pcDNA3.1-NCK1超表达载体，转染PK细胞检测NCK1下游微血管形成标记基因MMP2的表达，结果发现MMP2表达水平上调。因此可以推测NCK1基因通过上调MMP2促进微血管形成，进而影响母猪繁殖性能，该基因可作为母猪繁殖性状的关键候选基因和分子标记。     

中国荷斯坦牛肢蹄结构和乳房形态的全基因组关联分析

该研究旨在检测与中国荷斯坦牛体型性状(肢蹄结构和乳房形态)相关的显著位点和候选基因。在300头中国荷斯坦牛群体中,利用GeneSeek Genomic Profiler Bovine 50 K SNP chip芯片进行基于混合线性模型全基因组关联分析。分析结果经过Bonferroni校正后,共检测到25个显著SNPs(P1/40501)位点,其中8个与肢蹄结构相关,17个与乳房形态相关。基于显著SNP位点寻找候选基因,鉴定到与乳腺癌相关候选基因ZMYND8、PTK2及与调节多种代谢通路相关的基因LEP、OSTF1等基因。该研究为解析中国荷斯坦牛肢蹄结构和乳房形态性状提供可能的候选基因,同时为奶牛的分子育种提供重要理论支持。     

使用GWAS和Meta-GWAS鉴定与猪甘油三酯含量相关候选基因

本实验旨在挖掘影响猪甘油三酯(TG)含量的有效SNP位点以及候选基因,为生产优良猪肉的选育工作提供理论依据。收集Beadchips 60K SNP芯片分型莱芜猪、二花脸猪和杜洛克×(长白×约克郡)(DLY)群体共1 256头猪的数据,并运用FarmCPU模型对1 256头猪的TG含量进行全基因组关联分析(GenomeWide AssociationStudy,GWAS)及Meta-GWAS分析。GWAS分析结果显示：共检测到32个与TG含量相关的SNP位点,其中莱芜猪中有6个(P<1.8×10^-5),二花脸猪中有8个(P<1.8×10^-5),DLY中有18个(P<1.8×10^-5);Meta-GWAS分析结果显示：发现2个与TG含量相关的新SNP位点;并利用Ensembl数据库,在显著SNP位点上下游0.5 Mb区域内进行基因鉴定,一共发现8个与TG含量调控有关的候选基因,其中在莱芜猪中发现的基因为PDCD6IP;在二花脸猪中发现的基因为CD24、ADGRF5和ADAMTS5;在DLY中发现的基因为DM...     

华西牛与雪龙黑牛背最长肌重量的全基因组关联分析

为了筛选华西牛和雪龙黑牛背最长肌重量相关的遗传标记和候选基因,试验以1 478头华西牛和452头雪龙黑牛为研究对象,对其背最长肌重量性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS),即测定其屠宰后背最长肌重量表型数据,利用Illumina Bovine-HD(770K)芯片对其基因组进行基因分型,采用FarmCPU模型和GEMMA模型对质控后的芯片数据进行GWAS,挖掘与华西牛和雪龙黑牛背最长肌重量显著相关的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)位点和候选基因。结果表明：华西牛与雪龙黑牛群体背最长肌重量表型性状均符合正态分布,且二者芯片数据经过质控后分别得到607 198,511 320个SNP位点,这些SNP位点在二者各个染色体上的分布比较均匀;利用FarmCPU模型在华西牛与雪龙黑牛群体分别检测到12个和9个与其背最长肌重量显著相关的SNP位点,且华西牛群体的显著SNP位点分别位于1,5,7,11,12,13,15,16,22,23号染色体上,鉴定到KCNAB1、PFN2、RNF13...     

兴义鸭肌肉生长抑制素基因多态性与屠宰性状的相关性分析

为了解兴义鸭肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因SNPs与屠宰性状的相关性,本研究采用基因克隆及PCR产物直接测序的方法,将MSTN基因作为鸭屠宰性状的候选基因,对兴义鸭的MSTN基因外显子进行多态性检测.结果表明,在60个兴义鸭个体中筛选出8个SNPs,其中,第1外显子有5个突变位点:SNP1(G77A)、SNP2(A91G)、SNP3(G130A)、SNP4(C325T)和SNP5(C331T);在第2外显子中并未发现突变位点;第3外显子有3个突变位点:SNP6(C206T)、SNP7(A235G)和SNP8(C256A);对这8个SNPs与屠宰性状进行关联性分析,结果并未达到显著水平(P>0.05).本研究结果可丰富MSTN基因的研究数据,为鸭的育种提供参考.     

京海黄鸡4个肉质性状的全基因组关联分析

肉质性状对于家禽产业来说非常重要。为了获得影响鸡肉质性状的SNPs以及候选基因,本研究使用Illumina公司的鸡60K SNP芯片,对京海黄鸡的4个肉质性状(FLM、FBM、PLM、PBM)进行全基因组关联分析。结果表明:共鉴定出9个与肉质性状显著关联的SNPs位点,其中,有2个SNPs达到5%Bonferroni全基因组显著水平(P1.8E-6),7个SNPs位点达到5%Bonferroni全基因组潜在显著水平(P3.59E-6)。9个SNPs定位于LOC101747478、CBLN2、HPGDS、SETD2、ANKRD46、ZFPM2和GRM4 7个基因的附近或内部,该7个基因可能为影响京海黄鸡4个肉质性状的重要候选基因。构建5 650种单倍型,单倍型分析表明,只有一种单倍型与FLM性状显著相关。以上结果显示,本研究发现的9个SNPs和7个基因可能为影响京海黄鸡4个肉质性状的重要候选标记和基因。     

猪EPOR和MYPN基因SNPs检测及其与肉质、胴体性状关联分析

对EPOR、MYPN 2个候选基因进行SNPs检测,并与肉质性状的关联分析,以期为分子育种提供依据.采用PCR-SSCP及PCR-RFLP方法对目的基因片段进行SNPs检测,结果显示,在研究群体内,EPOR基因不存在SNP,而MyPN基因存在2个SNP.用SAS软件对MyPN基因的2个SNP位点与部分肉质、胴体性状进行关联分析,结果表明,在本试验群体中,SNP1对背膘厚、导电性、眼肌面积和肌内脂肪的影响都达到了显著水平(P<0.05);SNP2对其中的背膘厚和肌内脂肪含量影响达到了显著水平(P<0.05);另外性别、品种对部分性状也有较大影响(P<0.05).结合本研究结果和其它相关研究结果,可以推断MYPN基因可能是影响肉质、胴体性状的主效基因或与控制这些性状的主效基因连锁,可以作为肉质、胴体性状的候选基因.