阿坝藏族羌族自治州若尔盖地区藏猪mtDNA D-Loop的遗传多样性分析

旨在通过获得和对比若尔盖地区藏猪mtDNA D-Loop高变区的部分序列,为该地区藏猪遗传资源的保护与利用提供参考。本试验收集了若尔盖地区9个乡镇共80头藏猪耳组织,以甘南州藏猪mtDNA D-Loop基因序列为模板设计引物,采用PCR扩增测序技术获得了80条核苷酸序列,并采用生物信息学的数据处理方法进行分析。结果表明,若尔盖地区藏猪mtDNA D-Loop高变区(435 bp)的A+T含量(56.46%)明显高于G+C含量(43.54%),存在碱基偏倚性现象;在80条长度为435 bp的序列中,共检测到14个变异位点,鉴定了17个单倍型,单倍型多样度(Hd)、核苷酸多样度(Pi)和平均核苷酸差异数(k)分别为0.881、0.004 66和2.028,其中Hd、Pi和k在降扎乡藏猪群体中最高,Pi和k在占哇乡藏猪中最低;共享单倍型8个,特有单倍型9个,且若尔盖地区不同藏猪群体间特有单倍型数差异较大,其中,降扎乡藏猪的特有单倍型数量最多,占单倍型总数的17.65%(3/17);Hap_1和Hap_15单倍型是4个乡镇(降扎乡、益哇乡、热尔乡和冻列乡)群体的共享单倍型,表明这4个乡镇藏猪群体存在两个共同的母系祖先单倍型。若尔盖地区藏猪的平均遗传距离为0.004 66,其中降扎乡和冻列乡藏猪间的遗传距离最大为0.006 90,包座乡和益哇乡藏猪间的遗传距离最小为0.002 16;构建的NJ分子系统进化树将若尔盖地区藏猪分为2支,而加入中国地方家猪、野猪和引种猪后,若尔盖地区藏猪在进化树中比较分散,说明该地区藏猪母源血统遗传复杂,彼此之间基因交流多。本研究进一步证实了若尔盖地区藏猪比西藏林芝、山南、日喀则、甘孜州、阿坝州藏猪的遗传多样性程度高,受到人工选择强度低,应强化对若尔盖地区藏猪遗传资源的保护与利用。     

五指山猪线粒体控制区序列分析及遗传多样性研究

为了研究五指山猪遗传多样性和系统地位,本研究采用PCR产物直接测序法得到55条五指山猪线粒体控制区(mtDNA D-Loop)全序列,并结合GenBank中发表的1条五指山猪mtDNA D-Loop全序列进行结构分析、遗传多样性研究及系统发育分析。结果发现,56条序列中出现21次保守区变异,即"TTATAAAACAC"序列重复,共定义13个单倍型,发现14个变异位点,单倍型多样度(Hd)和核苷酸多样度(Pi)分别为0.838和0.00334,表明五指山猪遗传多样性较丰富。五指山猪线粒体控制区序列构建的系统发育树和Network网络分析呈现两大分支,推测有两个母系起源,且与GenBank中其他23个猪种的聚类结果表明,五指山猪与长江流域以南地区的猪种有着较近的亲缘关系。     

浙江6个地方猪种的mtDNA控制区多态性分析

本研究对淳安花猪等6个浙江地方猪种的116条mtDNA序列进行了多态性分析,参照猪群为长白猪和皖南花猪。结果显示,浙江地方猪种581 bp mtDNA控制区序列中共存在14个变异位点,群体的核苷酸多样度Pi值为0.00403±0.00036;单倍型多样度Hd值为0.835±0.018。地方猪的单倍型从Hap_5至Hap_19共15种,而长白猪为Hap_1至Hap_4。淳安花猪和皖南花猪的单倍型频率均以Hap_8为主(0.680和0.833);嘉兴黑猪以Hap_5(0.625)为主;嵊县花猪和碧湖猪均以Hap_6为主(0.500和0.375);岔路黑猪以Hap_5、Hap_8居多(0.429和0.429);金华猪有11种单倍型,频率最高的是Hap_5(0.241)。NJ系统发生树中,浙江地方猪种大致可分为5支(编号A~E),其中,淳安花猪主要出现在E支,个体数占淳安花猪样本数的68.0%(17/25);C支全为金华猪,个体数占金华猪样本数的29.3%(17/58);D支金华猪个体数占金华猪样本数的24.1%(14/58)。本研究结果表明,浙江地方猪种的mtDNA多态性较为丰富,且与长白猪在基因序列上存在明显差别。地方猪种的单倍型组成和频率与其地理分布及品种的形成特点有密切关系。     

基于线粒体控制区的鸡不同杂交组合遗传多样性研究

旨在探讨鸡不同杂交组合线粒体控制区（mtDNA D-loop区）的遗传多样性和单倍型特性。选取固始鸡和隐性白羽鸡及其正、反交F1代、藏鸡以及F2代等6个群体共387个个体的mtDNA D-loop区进行测序,分析其遗传规律和单倍型特性,并与不同红色原鸡亚种进行聚类,分析其母系起源。结果显示,6个群体D-loop区全序列大小为1 231 bp,共检测到28个多态位点和1个C碱基缺失,共构成19种单倍型,分为A、B、C和E 4个单倍型群,其中,固始鸡和反交F1代主要为A、C单倍型,固始鸡A、C单倍型比例分别为53.42%和46.58%,反交F1代A、C单倍型比例分别为50.75%和49.25%;隐性白羽鸡、正交F1代和F2代优势单倍型均为E单倍型,占比分别为48.89%、48.84%和50.00%。6个鸡群体单倍型多样度（Hd）在0.496~0.729之间,核苷酸多样度（Pi）在0.003 40~0.005 41之间,Hd值和Pi值最大的均为正交F1代,其次为隐性白羽鸡和F2代,固始鸡和反交F1代群体遗传多样性接近。聚类分析显示,A、B单倍型群与滇南亚种交叉聚为一枝;E单倍型群与印度亚种交叉聚为一枝;C单倍型群与印度亚种、指名亚种、印尼亚种以及滇南亚种聚为一枝。结果提示,mtDNA D-loop区遵循严格的母系遗传,后代的遗传多样性和单倍型比例与其母本基本一致;我国家鸡群体具有多个红色原鸡母系起源,且主要起源于原鸡滇南亚种。     

早胜牛遗传多态性与母系遗传背景分析

[目的]为评价和挖掘早胜牛遗传资源及种质资源,开展了早胜牛母系遗传背景及分子遗传特性研究。[方法]以早胜牛mtDNA D-Loop区为标记位点,对基因组DNA进行了PCR扩增和测序;以8个中国地方黄牛品种和5个引进品种的mtDNA D-Loop区核苷酸序列为对照,分析了核苷酸多态位点、核苷酸多样性、单倍型数等遗传多态性指标,构建了系统发育树。[结果]早胜牛及其杂交类群mtDNA D-Loop区富含A和T,检测到80个核苷酸变异位点,存在转换、颠换、转换和颠换共存3种突变类型,且以转换为主;界定了59个单倍型,其中8个共享单倍型,51个特有单倍型;我国地方黄牛分为两大支系,多数与非洲瘤牛、欧洲普通牛聚为一类,少数与印度瘤牛聚为一类;与其他地方黄牛品种相比,早胜牛及其杂交类群与秦川牛的亲缘关系最近。[结论]早胜牛及其杂交类群mtDNA D-Loop区核苷酸变异丰富,群体变异程度较高,与秦川牛的亲缘关系最近。     

不同藏猪类群全线粒体基因组群体多样性与系统发育研究

本试验旨在研究藏猪4个类群的全线粒体基因组的群体多样性与系统发育关系。研究共收集120头分布在4个地区的藏猪进行重测序,组装线粒体基因组并对其进行分析。结果表明：西藏藏猪拥有相对高的遗传多样性（Pi=0.00111）;四川藏猪与西藏藏猪的遗传距离相对更近（0.045）。构建系统发育树发现,甘肃藏猪与云南藏猪群体内部相对独立。单倍型分析发现4个藏猪群体存在27个单倍型,西藏藏猪拥有高于其他群体的单倍型分布（12/27）。综上所述,4个地理分布不同的藏猪群体全线粒体基因组存在差异,甘肃藏猪与云南藏猪的系统发育关系揭示了群体内部可能存在近交进而导致遗传距离降低。本研究为进一步更新藏猪类群遗传多样性与遗传结构提供了理论支持,并为藏猪的保种与利用奠定了基础。     

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。     

利用Y染色体SRY基因分析马鹿的父系起源和遗传多样性

试验旨在从分子水平上研究中国马鹿的父系起源结构和遗传多样性水平,判断各种群间的系统发育关系和亲缘关系远近。通过DNA提取、PCR扩增和直接测序的方法,对天山马鹿、阿尔泰马鹿、塔河马鹿、东北马鹿等11个群体共159头马鹿的SRY基因序列进行了检测和分析,计算碱基组成、核苷酸多样性（Pi）、单倍型多样性（Hd）以评估遗传多样性,构建单倍型网络图;以白唇鹿为外群,用邻接法（NJ）和最大似然法（ML）构建系统进化树,探讨马鹿的聚类及遗传多样性。结果显示,所获序列长度为1 615 bp,在基因中共鉴定出18个SNPs多态性位点,占核苷酸总数的1.11%,根据多态性位点鉴定出14个单倍型,优势单倍型为Hap-1,所占频率35.84%,为天山马鹿、阿尔泰马鹿、阿拉善马鹿、塔河马鹿、东北马鹿、甘肃马鹿、北美马鹿和高产鹿王种群的共有单倍型。其中,阿拉善马鹿、塔河马鹿、甘肃马鹿、川藏马鹿、北美马鹿和高产鹿王均具有独有单倍型。单倍型多样性介于0~0.857,核苷酸多样性介于0~0.00272,各亚种间遗传距离最大的是塔河马鹿与西藏马鹿（0.002406）,最小的是阿拉善马鹿与青海马鹿（0.000124）。基于邻接法和最大似然法构建的系统进化树一致,显示11个野生马鹿种群间共存在3个分支,支系S1包含全部马鹿种群,塔河马鹿、甘肃马鹿、北美马鹿和高产鹿王构成支系S2,北美马鹿构成支系S3,单倍型最小网络图与系统进化树一致。表明各马鹿种群之间的遗传多样性存在差异,塔河马鹿、高产鹿王和甘肃马鹿分别存在2个父系类型,北美马鹿存在3个父系类型,其他马鹿种群只存在1个父系类型,Hap-1在单倍型组S1中处于核心位置,其他单倍型分散分布于其周围,推测Hap-1为马鹿种群中较为原始的单倍型。     

青海藏猪与八眉猪遗传多样性研究

为调查青海藏猪与八眉猪遗传资源,本研究测定了青海藏猪与八眉猪线粒体DNA D环(mt DNA)高变区核苷酸序列。结果表明:青海藏猪与八眉猪mt DNA D-loop高变区存在14个多态位点,其中有5个单一多态位点和9简约信息位点,根据多态位点界定了14个单倍型,其中6个是青海藏猪和八眉猪所共享,且各自有4个特有单倍型。由于自然条件下产生的突变类型积累的缘故,青海藏猪保持了相对较高的遗传多样性,而可能由于瓶颈效应与人工选择影响,八眉猪的遗传多样性较低。系统发育揭示八眉猪和藏猪是两次不同的驯化事件的结果。     

西藏牦牛mtDNA ND6遗传多样性及系统进化分析

为从分子水平上探究西藏牦牛的序列多态性、遗传多态性及其系统进化关系,对西藏15个牦牛类群150个个体的mtDNA ND6基因全序列进行了测定,确定了多态位点和单倍型数目,计算了单倍型多样性(Hd)和核苷酸多样性(Pi),并构建了分子聚类关系图和单倍型系统发育树。结果表明:西藏牦牛mtDNA ND6基因全序列长度均为528bp,T、C、A和G 4种碱基的平均比例分别为42.2%、7.6%、20.9%、29.3%,存在一定的碱基组成偏倚性。序列变异中存在转换、颠换2种核苷酸变异类型,其中转换37次,颠换2次,表现出较强的转换偏倚性。根据序列间核苷酸变异共确定7种单倍型,其中Hap_1为西藏牦牛类群的主流单倍型,其余6种单倍型为部分类群所特有。平均单倍型多样性(Hd)、平均核苷酸多样性(Pi)分别为0.2978、0.00191,揭示西藏牦牛mtDNA ND6遗传多样性较贫乏。根据遗传距离构建了分子聚类关系图,表明西藏15个牦牛类群可分为2大类;根据7种单倍型序列构建了单倍型系统发育树,表明西藏牦牛存在2个母系起源。     

Complete Mitochondrial DNA D-Loop Sequence and Genetic Diversity of Wuzhishan Pig

In order to research the genetic diversity and phylogenies of Wuzhishan pig, 56 complete mtDNA D-Loop were analyzed.55 sequences were amplified by polymerase chain reaction (PCR) and 1 sequence was downloaded from GenBank.The results showed that repetitive sequence "TTATAAAACAC" appeared in the conservative regions of 21 mtDNA D-Loop sequences.13 haplotypes and 14 variable sites were observed in 56 sequences.Haplotype diversity and nucleotide diversity (Hd =0.838 and Pi=0.00334) indicated that Wuzhishan pig had high genetic diversity.Two branches in the phylogenetic tree and Network analysis diagram indicated that there were two maternal origins in Wuzhishan pig.The phylogenetic tree of Wuzhishan pig and other 23 species showed that Wuzhishan pig had close genetic relationship with the pig breeds in the south region of the Yangtze river.     

建昌马mtDNA D-loop区遗传多样性及系统进化分析

试验旨在以线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)为切入点,研究建昌马的母系遗传多样性与系统进化。从建昌马(n=39)血液中提取基因组DNA,用PCR方法扩增mtDNA D-loop区并直接测序,分析其高变区247 bp序列信息,统计mtDNA D-loop区的单倍型及变异位点,计算单倍型多样性(haplotype diversity,Hd)、核苷酸多样性(nucleotide diversity,Pi)和平均核苷酸变异数(average number of nucleotide differences,K)。构建包括建昌马在内的19个品种马的NJ系统进化树,计算各品种间的遗传距离。结果显示,试验获得了清晰的PCR扩增产物,并通过直接测序方法获得了约1200 bp的序列。39匹建昌马mtDNA D-loop区247 bp序列(其中1个样品缺失1 bp)的AT碱基含量为61.45%,属AT碱基对富集区,检测到33个多态性位点,共显示26种单倍型,其中4种为共享单倍型,且Hap7和Hap1为优势单倍型,单倍型多样性为0.947,核苷酸多样性为0.02399,平均核苷酸变异数为5.901,显示丰富的母系遗传多样性;NJ系统进化树显示,建昌马分布在A、C、D、E、F、G共6个支系中,约50%的样品分布在A支系,显示出复杂的母系起源;建昌马与关中马的遗传距离最小(0.021),其次是三河马、文山马、韩国车巨马(0.024),与韩国济州岛马遗传距离最大(0.032)。本研究结果表明,建昌马的mtDNA D-loop高变区遗传多样性丰富,具有多个母系起源,且A支系占有明显优势,与关中马、文山马可能有共同的母系起源。     

Genetic Diversity Analysis of Sus scrofa Population in Guizhou Based on Mitochondrial CytbGene

【Objective】 The objective of this study was to evaluate the genetic diversity and genetic structure of Sus scrofa in Guizhou,so as to provide theoretical basis for further conservation genetics research and population ecological management,and then lay a foundation of the research of Sus scrofa conservation biology and its adaptation to the environment.【Method】 The mitochondrial Cytb gene of Sus scrofa was amplified by PCR and sequenced.Combined with 55 mitochondrial Cytb gene sequences of Sus scrofa downloaded from GenBank in other 9 regions in China,Mega 7.0 software was used for base composition and genetic distance analysis,and DNAsp6 software was used for genetic diversity analysis.【Result】 The ratio of Cytb gene (1 140 bp) of Sus scrofa in Guizhou was similar with other region,and AT content was higher than GC content.The 11 sequences had 6 variation sites and 4 haplotypes.The haplotype diversity was 0.600,and the nucleotide diversity was 0.00118.Haplotype diversity and nucleotide diversity were only higher than those of Sus scrofa populations in Jiangxi and Northeastern region.The genetic distance within species was small,and the genetic relationship was close.The neutral test Tajima's D and Fu's Fs values were negative,and the difference was not significant.The mismatch distribution analysis showed a unimodal distribution,it showed that Sus scrofa population in Guizhou was relatwely stable in history.The haplotype diagram was constructed using Network,and the analysis of haplotype phylogenetic tree constructed by Mega 7.0,which showed the haplotypes of Sus scrofa in Guizhou were shared with populations reported in other region (Hap_1 and Hap_10).【Conclusion】 This study concluded that Sus scrofa population in Guizhou was experiencing an expansion phase,but the population genetic diversity was lower than the populations in other region in China,the genetic distance of intrapopulation was small,and moderate comparing with the populations from other region in China.Therefore,the conservation management on genetic biodiversity of Sus scrofa in Guizhou should be paid more attention.     

基于线粒体ATP6及Cytb基因多态性研究藏山羊高原适应性

为了探究藏山羊ATP6和Cytb是否具有潜在的高海拔适应性突变，本研究利用藏山羊（n=157，来自西藏地区的8个群体，海拔高度>3 500 m）与低海拔山羊（n=104，来自欧亚大陆50个群体，海拔高度<1 000 m）两组261条ATP6和Cytb序列，对核苷酸组成、遗传多样性、单倍型网络以及基因突变对蛋白结构域功能影响进行比较分析。结果，在ATP6和Cytb中分别鉴定出33和67个单核苷酸多态性位点（SNPs），其中错义突变均为6个。值得注意的是，ATP6 m.8102A>G（Ile→Met；P=0.000 6）和Cytb m.14794A>G（Thr→Ala；P=0.007 7）是低海拔山羊群体特有的错义突变，由此形成的单倍体H27和Ha36与高原适应性呈显著负相关（H27，P=0.007 0；Ha36，P=0.012 3）。进一步分析推测，这两个突变阻碍了质子跨膜的正常功能，并影响了质子或电子在OXPHOS中的转移，从而导致了低海拔山羊和藏山羊之间呼吸作用效率的差异。本研究通过对线粒体ATP6和Cytb基因编码区多态性到功能的相关分析，初步推测了藏山羊高海拔低氧适应性机制，为高原适应性相关研究提供了一定的见解。     

藏猪源捷申病毒的检测和遗传演化分析

旨在调查四川地区藏猪捷申病毒（porcine teschovirus,PTV）的流行及分子特征和遗传演化。用RT-PCR法对2017-2018年采自四川省甘孜藏族自治州康定市14个藏猪场96份粪便样品进行检测,并对全基因组进行序列分析和基因分型。PCR检测结果表明,PTV核酸阳性率为20.8%（20/96,95% CI=13.2%~30.3%）,14个规模藏猪场中PTV猪场阳性率为57.1%（8/14,95% CI=28.9%~82.3%）,并从2份阳性样本中获得了2条近似全长的PTV全基因组序列,分别命名为SWU-E5-2018和SWU-ZG2-2018,核苷酸序列相似性为83.1%。通过VP1序列分析发现2条序列的血清型分别为3型和6型。通过基因重组分析发现SWU-E5-2018存在重组现象,重组区域位于衣壳蛋白基因P1的552-3 082 nt处。为了进一步研究2条PTV序列的演化过程,以贝叶斯进化分析软件进行分歧时间估算,结果表明,SWU-E5-2018的分歧时间约为2010年,SWU-ZG2-2018的分歧时间约为2011年。本研究首次对藏猪源PTV进行了初步调查,结果表明藏猪中存在一定程度的PTV感染,为深入研究藏猪源PTV遗传变异及其生物学特性提供了参考依据。     

Genetic Diversity Analysis of Shaanxi Moschus berezovskii Based on mtDNA Cytb Gene and D-loop Region Sequence

【Objective】 This study was aimed to explore the genetic diversity of Shaanxi Moschus berezovskii population,and understand the genetic information of Moschus berezovskii.【Method】 The hair of Moschus berezovskii was collected to extract DNA,the mitochondrial DNA(mtDNA) cytochrome b(Cytb) gene and D-loop sequences of 43 Moschus berezovskii individuals were determined,and the base composition was counted.All sequences were integrated and compared using ClustalX 2.0 software to obtain nucleotide polymorphic sites (SNPs) in the population.The nucleotide diversity (Pi),number of haplotype (H),haplotype diversity (Hd) and average number of nucleotide differences (K) were calculated by DNASP 5.10 software.The genetic distance among different haplotypes of Cytb gene and D-loop sequences was calculated by Mega 7.0 software,and Neighbor-Joining (NJ) phylogenetic tree was constructed.【Result】 The AT content of Cytb gene and D-loop region were higher than GC content,indicating there was bias in base composition.There were 241 and 383 SNPs of Cytb gene and D-loop region,respectively.The nucleotide diversity of Cytb gene and D-loop region were 0.28343 and 0.07707,and the haplotype diversity was 0.983 and 0.975,respectively,indicating that the population genetic diversity was rich.The genetic distances of 35 haplotypes of Cytb gene ranged from 0.002 to 0.831,and 29 haplotypes of D-loop region ranged from 0.006 to 1.342.The phylogenetic tree showed that there were two mitochondrial lineages,indicating that there were two mitochondrial maternal origins.The evolutionary analysis of D-loop region also supported this conclusion.【Conclusion】 The nucleotide diversity and haplotype diversity of Moschus berezovskii population were high,and the genetic diversity was rich.At the same time further supported the view of Moschus berezovskii and Moshus moschiferus belonged to a branch of the view.     

藏猪和大约克猪CKMT2基因多态性分析及其组织表达模式

为探究藏猪和大约克猪肌节线粒体肌酸激酶2（creatine kinase,mitochondrial 2,CKMT2）基因多态性位点及其在各组织中的表达差异,试验采用Sanger测序法对藏猪（50头）和大约克猪（60头）CKMT2基因起始密码子上游1 000 bp区域进行单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）筛选与基因分型;180日龄藏猪和大约克猪（各10头）屠宰后分别采集心脏、背脂和背最长肌组织,采用实时荧光定量PCR技术检测CKMT2基因在各组织中的表达水平。结果显示,在CKMT2基因起始密码子上游1 000 bp区域,筛选到5个SNPs位点：G-357A、T-469C、G-649T、A-784G和A-953G,且藏猪与大约克猪等位基因频率差异明显。转录因子预测发现,这些SNPs位点与骨骼肌生长发育、肌肉能量代谢、抗缺氧有关。藏猪CKMT2基因在背最长肌和心脏组织中的mRNA表达量极显著高于大约克猪（P<0.01）,在背脂中的mRNA表达量极显著低于大约克猪（P<0.01）,推测CKMT2基因具有正向调控抗低氧和肌肉组织生成、负向调控脂肪生成的作用,该分析结果与藏猪和大约克猪的品种特性相吻合。本试验结果为进一步探索猪生长发育、脂肪沉积和低氧适应性提供了一定的新思路。