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。     

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。     

京海黄鸡腹脂重性状的全基因组关联分析

试验旨在揭示京海黄鸡腹脂重性状的遗传基础,寻找可用于京海黄鸡腹脂重性状改良的分子标记。本研究以京海黄鸡核心群母鸡为研究对象,测定屠宰时的腹脂重,利用简化基因组测序技术进行全基因组关联研究(GWAS),检测与腹脂重相关的SNPs位点。结果显示,共检测到5个在全基因组水平上与腹脂重存在潜在显著关联的SNP位点(P<1.1×10^-5),并且4个处于染色体水平显著,分别为rs18144674、rs18144680、rs12246236、rs12257795。其中rs18144674、rs18144680、rs19745739位于2号染色体上一个1.6Mb区域内,rs12246236、rs12257795位于14号染色体上1个12kb区域内。筛选这2个区域0.1Mb范围内的基因,共找到11个可能的候选基因,分别为VIM、TRDMT1、AXIN1、PDIA2、ARHGDIG、gga-mir-1763、gga-mir-1564、CLCN7、ECL1、DNASE1和SDOS基因。使用GO数据库对该基因的细胞组分、分子功能和参与的生物进程进行分析,由结果推断出这些基因可能为影响京海黄鸡腹脂重性状的候选基因。     

京海黄鸡禽流感抗病性状的全基因组关联分析

试验旨在寻找影响京海黄鸡禽流感抗病性状的分子标记.本研究以京海黄鸡核心群母鸡为基础,测定了血清中的禽流感(H5亚型)抗体滴度,利用简化基因组测序技术进行全基因组关联分析(genome-wide association studies,GWAS),检测与禽流感抗体滴度相关的SNP位点.结果发现2个在染色体水平上与禽流感抗病性状显著相关的SNPs位点,分别位于4号和10号染色体上,其中10号染色体上的SNP位于RNA甲基转移酶家族基因Nsun7内部.该基因与细胞增殖和分化、蛋白质的生物合成密切相关,具有重要的生物学功能,推断其可作为影响京海黄鸡禽流感抗病性状的新的候选基因.     

京海黄鸡γ-干扰素水平的全基因组关联分析

试验旨在寻找影响京海黄鸡γ-干扰素(IFN-γ)水平的分子标记。本研究以京海黄鸡核心群母鸡为基础,测定了血清中INF-γ的浓度,利用简化基因组测序技术进行全基因组关联分析(GWAS),检测与INF-γ浓度相关的SNPs位点。结果共检测到1个在基因组水平上与其潜在显著相关的SNP位点,并达到染色体显著水平。该SNP位于2号染色体上MYOM1基因内部。使用GO数据库对该基因的细胞组分、分子功能和参与的生物进程进行分析,由结果推断MYOM1基因可能为影响京海黄鸡细胞因子INF-γ水平的重要候选基因。     

京海黄鸡新城疫和传染性支气管炎抗病性状的全基因组关联分析

旨在寻找影响京海黄鸡新城疫和传染性支气管炎抗病性状的SNP位点。本研究采用简化基因组测序的方法,检测京海黄鸡基因组的SNP位点,并对这些位点与新城疫和传染性支气管炎性状进行关联分析。结果表明:在基因组水平上有1个与京海黄鸡新城疫抗病性状显著相关的SNP位点,7个与该性状潜在显著的SNPs位点,并将这些位点定位到5个基因上,分别为EEA1、CARS2、SCML2、GRP20以及TOMIL2基因,这些基因均可能影响或调控机体的抗病及免疫能力,可以考虑作为京海黄鸡新城疫抗病性状的候选基因作为后续研究。没有发现与京海黄鸡传染性支气管炎显著相关的SNP位点,该性状可能是复杂性状,受到多种因素的影响。因此,本研究发现的几个标记位点可能对京海黄鸡的新城疫抗病性状存在一定的影响,可以作为候选基因,为京海黄鸡抗病育种过程中的标记辅助选择提供参考资料。     

10个SNPs与京海黄鸡生长性状的关联性分析

为了筛选影响京海黄鸡生长性状的SNP标记,寻找影响生长性状的关键基因,本研究利用定制的SNP芯片,对396只京海黄鸡10个SNPs位点直接进行SNP分型,并与京海黄鸡12个生长性状进行关联分析。结果显示,10个SNPs中,共检测到9个SNPs与京海黄鸡1个或多个生长性状显著相关(P0.05),这其中有6个SNPs与2个以上的生长性状显著相关(P0.05),另外3个SNPs(rs431883888,rs16432721和rs16434767)分别与8周龄体质量(BW8)、0~4周龄平均日增重以及2周龄体质量(BW2)显著相关(P0.05)。此外,rs15618356,rs15618356和rs15620544与很长一段时期内(2~16周龄)的生长性状相关(P0.05)。rs431883888,rs16438236,rs16432721和rs16434767对京海黄鸡早期生长性状(2~8周龄体质量)有显著影响(P0.05),而rs14489341和rs13939265与京海黄鸡后期生长性状(8~16周龄体质量)显著相关(P0.05)。遗传学参数表明需要进一步对京海黄鸡进行选育来增加有利基因型的频率。在显著SNPs位点附近共找到8个可能的候选基因,大部分基因在鸡尚属首次报道,其功能尚需进一步研究。本研究验证了之前鸡生长性状的GWAS结果,为京海黄鸡乃至地方鸡种的分子标记辅助选择奠定了基础。     

中国荷斯坦牛初产日龄遗传评估及全基因组关联分析

基于高通量SNPs测序的全基因组关联分析为奶牛繁殖性状相关基因的探索提供了契机。本研究基于课题组前期中国荷斯坦牛基因组测序芯片的结果,通过DMU(v 6.0)采用AI-REML结合EM算法的动物模型对北京地区2001-2011年10年间19 111头中国荷斯坦母牛初产日龄记录进行遗传参数估计,并应用PLINK(v 1.07)将大群估计的2 172头中国荷斯坦母牛初产日龄性状的育种值(EBV)作为表型值,进行基于无关群体设计的全基因组关联分析。通过全基因组水平的Bonferroni校正,共检测到1 700个SNPs与初产日龄显著相关。选取P值达到10-15的43个SNPs进行初步分析,其中12个位于X染色体上。显著SNPs上下游200kb范围内存在KLHL4、TRAM1、TRAM2、ZNF438、MATK等繁殖障碍疾病相关基因。7号染色体1 Mb(20.42~21.52 Mb)区域内多个SNPs位点与初产日龄显著相关。这些基因和区域可以作为影响初产日龄性状的重要候选基因和区域,为揭示奶牛繁殖性状的分子遗传基础积累了素材。     

鸡GSTA2基因5′UTR区域变异及其与重要经济性状关联性

试验旨在分析GSTA2基因的SNPs和杏花鸡与隐性白洛克鸡F2群体的肉质、生长和屠体性状的相关性。试验采用Sanger测序从359个杏花鸡与隐性白洛克鸡F2群体的基因组序列中筛选到4个GSTA2基因的SNPs,均位于5′UTR区域。利用SPSS 22.0软件对4个SNPs与杏花鸡和隐性白洛克鸡F2群体的经济性状进行了关联分析。结果显示:4个SNPs与杏花鸡和隐性白洛克鸡F2群体的体重、胫长、肤色等性状显著相关。对4个SNPs进行单倍型分析发现SNP1、SNP3、SNP4组成的单倍型AGAGTT与鸡的翅重有显著相关性,SNP2、SNP4组成的单倍型GGTT与鸡的胫长有显著相关性。结果表明GSTA2基因的SNPs显著影响鸡的经济性状,可以作为鸡经济性状选育的候选分子标记。     

山羊产羔数全基因组关联分析

本研究旨在通过对山羊产羔性状的全基因组关联分析(GWAS),寻找和定位与山羊产羔性状密切关联的新基因。以云南黑山羊6个公羊家系的302只山羊为试验材料,用Illumina公司Iselect Goat60k芯片技术进行SNP分型,分型结果利用plink V1.07的线性回归模型对山羊产羔数性状进行全基因组关联分析。研究结果表明:在2号染色体上有2个SNPs位点与山羊产羔数达到5%基因组水平显著相关(P1.48E-6),分别位于SLC4A10基因的下游和TBR1基因的上游;5个SNPs位点与山羊产羔数达潜在关联(P2.97E-5),分别位于1号染色体SENP7基因上游,21号染色体Hypothetical Protein基因的上游,以及28号染色体WDFY4基因和TMEM26基因的上游、BICC1基因的下游。这些基因可作为山羊产羔数性状的相关候选基因,也可为山羊产羔性状的分子机制研究和今后标记辅助选择的开展提供理论基础及新的研究线索。     

Genetic Effects of IGF-Ⅰ and IGFBP-1 Genes on the Growth Traits in Jinghai Yellow Chicken

旨在对IGF-Ⅰ和IGFBP-1基因部分SNPs与鸡生长性状进行关联分析.试验以京海黄鸡为材料,采用PCR-SSCP方法检测2个候选基因的单核苷酸多态性(SNPs),采用一般线性模型(GLM)分析基因型与生长性状的遗传效应.结果表明,IGF-Ⅰ基因外显子3序列的60 bp处有A→G的点突变,在京海黄鸡中检测到AA、AB、BB 3种基因型,A等位基因频率为0.613,B等位基因的频率为0.387;IGFBP-1基因外显子2序列的21 bp处有A→T的点突变,104 bp处有T→C的突变,在京海黄鸡中检测到CC、CD和DD 3种基因型,C等位基因频率为0.558,D等位基因频率为0.442.IGF-Ⅰ基因BB基因型个体4周龄体质量显著高于AA和AB型个体(P＜0.05);IGFBP-1基因DD基因型个体8周龄体质量显著高于CC基因型个体(P＜0.05),4、12和16周龄体质量差异极显著(P＜0.01).因此,推测这些SNPs对京海黄鸡生长性状具有一定的影响,应用于鸡育种过程中的标记辅助选择可以加快育种进程.     

儋州鸡体尺性状全基因组关联分析

【目的】 挖掘影响地方鸡体尺性状的有效SNP位点及功能基因, 给儋州鸡育种工作提供有效的数据基础和理论支撑。【方法】 共采集200只儋州鸡血样并提取基因组DNA, 利用10×全基因组重测序技术获得全基因组SNP标记并对试验个体基因型进行分型。使用EMMAX软件基于混合线性模型对70日龄的儋州鸡体尺性状(胫长、胫围、体斜长、胸宽、髋骨宽、胸深、龙骨长)进行全基因组关联分析。【结果】 共发现与胫长性状和胫围性状基因组水平显著相关的SNPs位点有12和8个, 与胫长性状相关SNPs分别定位于1、2、4和8号染色体上; 与胫围性状相关的SNPs定位于2、4、8和13号染色体上。预测与胫长相关的候选基因为KCNA1、TPK1、EZH2、FSTL5和AMY2A基因, 与胫围相关的候选基因为TPK1、FSTL5、AMY2A、TGFBI、LECT2和IL-9。通过KEGG通路分析和GO注释发现, 8个基因参与钾离子跨膜转运、硫胺素新陈代谢、细胞增殖、钙离子结合、骨骼肌卫星细胞维持与骨骼肌再生、细胞受体相互作用、生长因子活性等生物学进程。【结论】 本研究发现了20个与儋州鸡体尺性状关联的SNPs位点, 并筛选到8个目标性状候选基因, 为儋州鸡育种提供候选的分子标记, 为地方鸡标记辅助选择提供新的思路。     

IGF-I与IGFBP-1基因对京海黄鸡生长性状的遗传效应分析

旨在对IGF-I和IGFBP-1基因部分SNPs与鸡生长性状进行关联分析。试验以京海黄鸡为材料,采用PCR-SSCP方法检测2个候选基因的单核苷酸多态性(SNPs),采用一般线性模型(GLM)分析基因型与生长性状的遗传效应。结果表明,IGF-I基因外显子3序列的60bp处有A→G的点突变,在京海黄鸡中检测到AA、AB、BB 3种基因型,A等位基因频率为0.613,B等位基因的频率为0.387;IGFBP-1基因外显子2序列的21bp处有A→T的点突变,104bp处有T→C的突变,在京海黄鸡中检测到CC、CD和DD 3种基因型,C等位基因频率为0.558,D等位基因频率为0.442。IGF-I基因BB基因型个体4周龄体质量显著高于AA和AB型个体(P<0.05);IGFBP-1基因DD基因型个体8周龄体质量显著高于CC基因型个体(P<0.05),4、12和16周龄体质量差异极显著(P<0.01)。因此,推测这些SNPs对京海黄鸡生长性状具有一定的影响,应用于鸡育种过程中的标记辅助选择可以加快育种进程。     

STATTAT5b基因多态性及其与京海黄鸡繁殖性状的相关分析

以信号转导和转录激活子5b(STAT5b)基因为候选基因,采用PCR-SSCP和DNA测序技术检测STAT5b基因在京海黄鸡、边鸡、尤溪麻鸡和AA鸡4个群体中的单核苷酸多态性(SNPs),并与京海黄鸡繁殖性状的相关性进行研究。结果表明,就STAT5b基因P1位点而言,在4个鸡群体中检测到6种基因型(DD、DE、DF、EE、EF、FF)。克隆测序发现,与DD基因型相比EE和FF基因型中存在2个突变(A9221G、T9401C)。就P2位点而言,在4个鸡品种中检测到3种基因型(GG、GH和HH),克隆测序发现,与GG基因型比较HH基因型有3个突变(C11159T、T11183C和T11252C)。最小二乘分析结果显示,DF基因型的京海黄鸡300日龄产蛋数显著高于EE基因型的京海黄鸡个体(P0.05),其他性状基因型间无差异(P0.05);GG基因型京海黄鸡300日龄体重显著高于GH基因型的京海黄鸡个体(P0.05),其他性状基因型间无差异(P0.05)。单倍型分析产生8种单倍型,10种单倍型组合。单倍型组合H1H3和H1H8京海黄鸡个体300日龄产蛋数最多;单倍型组合H1H7京海黄鸡个体300日龄蛋重最大;H1H1单倍型组合京海黄鸡个体300日龄体重最高。因此,推测STAT5b基因P1、P2位点对京海黄鸡繁殖性状有一定影响。     

鸡CACNA1S基因SNPs及其与部分屠体性状的关联性研究

为了研究L型钙离子通道α1亚单位(CACNA1S)编码基因与动物肌肉收缩和发育的关系,试验采用PCR-SSCP技术,首次对萧山鸡、仙居鸡、灵昆鸡、萧山鸡×仙居鸡杂交F1代、爱拔益加鸡(AA鸡)CACNA1S基因5’-调控区(5’-UTR)和外显子1进行多态性检测,同时结合屠体性状进行关联分析。结果表明:试验群体CACNA1S基因5’-UTR和外显子1存在2个单核苷酸多态性(SNPs)位点与屠体性状关联;SNPs716位点JJ基因型的胸肌率极显著大于KK基因型(P<0.01),SNPs1711位点YY基因型的胸肌率极显著大于XY和XX基因型(P<0.01),YY基因型的半净膛率极显著大于XX基因型(P<0.01)。初步推断CACNA1S基因可能是影响鸡部分屠体性状(全净膛率、半净膛率、胸肌率、腿肌率)的主效基因或与主效基因连锁,并且这些突变位点可能作为分子遗传标记用来选择鸡的屠体性状。     

利用两种统计模型对中国肉用西门塔尔牛屠宰性状的全基因组关联分析

旨在利用两种统计模型对中国肉用西门塔尔牛的胴体重和骨重两个屠宰性状进行全基因组关联分析(GWAS),并比较不同模型的分析结果,促进GWAS的方法研究。本研究以1 301头中国肉用西门塔尔牛为试验材料,通过实地采集和测量获得样品和表型数据,通过提取样品DNA,并利用Illumina BovineHD(770K)芯片分型获得基因型数据,采用线性混合模型(LMM)和复合区间定位-线性混合模型(CIM-LMM)两种模型进行关联分析,定位影响目标性状的显著SNPs及候选基因;同时对两种模型的GWAS结果进行对比,探讨模型的优劣。结果表明,CIM-LMM检测到了LMM检测的所有显著SNPs(P0.05),显示出更高的统计效力。本研究共识别8和7个SNPs分别与胴体重、骨重显著关联,其中有2个SNPs与这两个性状都相关。这些SNPs主要分布于3、5、6、10、14、16、17号染色体上,其中6号和14号染色体显著SNPs分布较为集中;最终找到了11个候选基因,同时探讨了GCNT4、ALDH1A2、LCORL和WDFY3等基因的功能。本研究为中国肉用西门塔尔牛屠宰性状的遗传机理做了探索,并且为GWAS研究方法开拓了新的思路。     

儋州鸡胸肌肉色性状全基因组关联分析

为挖掘影响地方鸡肉色性状的有效SNP位点及功能基因，给儋州鸡育种工作提供有效的数据基础和理论支撑，利用10×深度全基因组重测序技术对200只儋州鸡个体的肉色性状数据进行全基因组关联分析。结果显示，与肉色性状相关的全基因组和潜在显著水平的SNP位点分别为6个和13个，分别位于儋州鸡1、2、4、5号和Z染色体。通过KEGG通路分析和GO注释，预测ACAA2、ACSS3基因可作为儋州鸡肉色性状的重要候选基因。这些结果将为儋州鸡的育种提供候选分子标记，为地方鸡标记辅助选择提供新的思路。     

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。     

京海黄鸡卵巢转录组研究:基因结构分析与新基因发掘注释

本试验通过对京海黄鸡卵巢组织进行转录组分析,旨在为完善京海黄鸡部分基因结构和发掘新基因提供参考。选取高、低产京海黄鸡各4只,利用转录组测序(RNA-Seq)技术对其卵巢转录组进行测序,然后对得到的测序数据进行生物信息学分析。测序数据经过质量控制后,8个样品共得到484 992 074条有效数据(Clean Reads),总计61.09 Gb。筛选出1 445 264个京海黄鸡品种内SNP位点,其中位于基因区的SNP位点916 108个,位于基因间区的SNP位点552 168个。8个样品中平均新预测的可变剪接12 883个,并对7 481个基因结构进行了优化。与所选的参考基因组序列对比分析,共发掘4 431个新基因,通过与各数据库进行序列对比,1 809个新基因得到功能注释。本研究通过转录组测序技术检测了京海黄鸡卵巢组织的基因结构,为进一步完善京海黄鸡的基因结构信息及发掘潜在的新基因提供分子水平的依据。     

基于GBS技术的新杨绿壳纯系蛋鸡SNPs检测

研究选取291只新杨绿壳纯系蛋鸡,利用Hi Seq2500测序仪对试验鸡群进行GBS测序,检测群体SNPs。结果获得267.402 Gb有效数据,平均每个样本918.910 Mb,平均测序深度为10.15,平均覆盖度为15.46%,Q30≥85%。经过严格过滤后,最终鉴定421 142个高质量SNPs(MAF≥5%),其中4 682个(1.11%)SNPs位于外显子上,8 727个(2.07%)位于基因上下游1 kb区域内,183 821个(43.65%)SNPs在内含子区域,位于基因间的SNPs有220 779个(52.42%)。将这些高质量SNPs与db SNP库进行比对,发现45 034个新的SNPs,约占总SNPs的10.4%。研究表明,GBS技术适用于新杨绿壳纯系蛋鸡基因组的SNPs开发,成本低,可为后续经济性状的全基因组关联分析和全基因组选择提供更丰富的遗传标记。