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。     

中国荷斯坦奶牛RPL23A、ACACB基因3个SNPs检测及其与产奶性状的关联分析

旨在开展奶牛群体高乳成分功能基因的验证与筛选,利用微流控芯片自主选育技术分析北京地区母牛群体高乳蛋白、高乳脂基因频率,同时分析基因多态性及其与产奶性状的相关性。本研究对北京地区8个大型奶牛场1 596头中国荷斯坦奶牛RPL23A、ACACB基因的多态性进行了检测,所有个体均为3胎以内的泌乳牛,收集每头牛所有测定日的产奶量、乳脂率、乳蛋白率等数据,同时对3个多态位点不同基因型与产奶性状进行了关联分析。RPL23A基因的SNP位点g.20146771G>A,在第一泌乳期,与产奶量、乳脂量、乳脂率和乳蛋白量均达到极显著关联（P<0.01）,第二泌乳期,g.20146771G>A与5个产奶性状均呈极显著关联（P<0.01）。ACACB基因的SNP位点g.63962768C>T,在第一泌乳期,与产奶量、乳脂量、乳脂率和乳蛋白量均呈极显著关联（P<0.01）,在第二泌乳期,与产奶量、乳脂量、乳脂率和乳蛋白率呈极显著关联（P<0.01）。结果表明,RPL23A、ACACB基因可以作为影响中国荷斯坦奶牛产奶性状的候选基因用于标记辅助选择,以上基因位点可能通过直接或间接的途径影响奶牛的乳脂或乳蛋白性状,对产奶性状起到重要调控作用。本研究为荷斯坦奶牛后续的标记辅助选择奠定了良好基础。     

中国荷斯坦牛PIK3CB基因多态性及其与繁殖和产奶性状的关联分析

【目的】 探究磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸3-激酶催化亚单位β（PIK3CB）基因多态性及其与中国荷斯坦牛繁殖和产奶性状的关系。【方法】 通过混池测序对中国荷斯坦牛PIK3CB基因进行单核苷酸多态性（SNP）位点筛选,采用竞争性等位基因特异性PCR （KASP）技术在1 160头健康泌乳中国荷斯坦牛中进行SNP分型并进行群体遗传学分析,采用线性模型进行SNP与11个繁殖和产奶性状基于单位点和单倍型组合的关联分析。【结果】 在PIK3CB基因中共检测到了17个SNPs,筛选出7个SNPs用于后续分析。关联分析发现,7个SNPs与多个目标性状存在显著或极显著的关联（P<0.05;P<0.01）;位于外显子区域的g.130433743 A>G位点AA基因型个体和位于可变剪接区域的g.130448069 G>A位点GG基因型个体,其经产牛首末次配种间隔、产奶量、乳蛋白量和乳脂量最低,体细胞评分最高,上述基因型个体具有较短的首末次配种间隔,而产奶性能相对较差;g.130387717 G>A位点AA基因型个体,其初配日龄和青年牛首末次配种间隔最低,产奶量、乳蛋白量和乳脂量最高,该基因型个体的繁殖和产奶性能均较好,上述3个SNPs位点可作为中国荷斯坦牛繁殖和产奶性状的候选位点重点关注。单倍型分析发现,PIK3CB基因的g.130387717 G>A、g.130430832 A>－、g.130433743 A>G、g.130433982 C>T、g.130446073 C>T和g.130448069 G>A 6个SNPs紧密连锁形成一个单倍型块,且与多个目标性状存在显著或极显著关联（P<0.05;P<0.01）,其中H2H3和H2H4单倍型组合个体的繁殖和产奶性能较好,为优势单倍型组合。【结论】 中国荷斯坦牛PIK3CB基因存在丰富的遗传变异,其多态性与繁殖和产奶性状存在关联,g.130433743 A>G、g.130448069 G>A和g.130387717 G>A位点可作为潜在分子标记,为中国荷斯坦牛的平衡育种提供理论依据。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

全基因组关联分析揭示白羽肉鸡孵化性状的遗传基础

旨在揭示白羽肉鸡孵化性状的遗传基础。本试验以白羽肉鸡A、B两个公鸡群体为素材，测定A群体5个世代(556只)、B群体3个世代(398只)的40周龄种蛋受精率和孵化率，并利用55K SNP芯片对两个群体共954个健康个体进行基因分型。基于系谱和基因型信息计算的A群体的受精率遗传力分别为0.21和0.14。利用混合线性模型对受精率和孵化率进行全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)。全基因组关联分析共关联到12个显著SNPs,分布在1、9、11、12、20号染色体上，其中有9个SNPs与受精率显著关联，有3个SNPs与孵化率显著关联，对A群体受精率高、低组各4只公鸡睾丸组织进行转录组测序，实时荧光定量PCR验证两个差异表达基因。全基因组关联分析筛选出9个与受精率相关的候选基因COPG1、ADAMTS18、FABP2、CDH8、SLCO4A1、ATP13A3、NELL2、VEZT和IGHMBP2;3个与孵化率相关的候选基因TMEM、SCO1和MYH1A。转录组测序与荧光定量PCR验证了两个与受精率相关的候选基因HMGCLL1和COA6。本研究...     

Association between single nucleotide polymorphisms (SNPs) and milk production traits in Italian Brown cattle

Italian Brown is a cattle breed largely exploited in the production of many dairy products in Italy, including typical and traditional cheeses. For this reason, the improvement of selection methods is of economic relevance while a deeper understanding of the genetic mechanisms regulating milk production is of general scientific interest. We selected a total of 561 samples, representing virtually all Italian Brown bull population, to test for association between milk production traits and 29 known genes harbouring 106 single nucleotide polymorphisms (SNPs). After filtering, a total of 31 SNPs in 22 candidate genes and 473 bulls were retained. Associations between each SNP and milk traits were tested by a mixed model approach, obtaining seven significantly associated SNPs, two of which (in β-Lactoglobulin) associated with all traits, and four (in Chemokin receptor I, αs1 casein, k casein, fatty acid synthase, thyroid hormone responsive and Oxytocin prepropetide genes) associated with at least one trait.     

牛催乳素基因及其单核苷酸多态性与产奶性状关系的研究进展

SNPs是目前遗传标记研究的一大热点,牛催乳素(prolactin,PRL)基因是与产奶性状相关的重要候选基因。PRL基因上的SNPs与牛的产奶量、乳脂量、乳蛋白量、乳脂率、乳蛋白率等性状存在某种关联,可用于牛的标记辅助选择(MAS)育种。笔者从PRL的结构与功能、基因的定位及作用机制、PRL上的SNPs与产奶性状关系的研究等几个方面进行了综述。     

绵羊体重性状全基因组关联分析

Motivated by mining major candidate genes across Ovine genome, the present study is to perform genome-wide association studies(GWAS) to detect genes associated with body weight traits. Using Illumina OvineSNP50 BeadChip, we performed a GWA study in 329 purebred sheep phenotyped for 6 body weight traits(birth weight, weaning weight, 6-month weight, pre-weaning gain, post-weaning gain, daily weight gain). Statistics and data analysis were based on TASSEL program,mixed linear model and the latest Ovis_aries_v3.1 genome sequence (released October 2012). The results indicated that 10 SNPs consistently reached genome-wise significant level for post-weaning gain and 22 SNPs reached chromosome-wise significant level for other body weight traits. The SNPs were within (MEF2B,RFXANK,et al) or close to some ovine genes, which were thought to be the most important candidate genes associated with body weight traits. The results will contribute to identify candidate genes for ovine body weight traits, and facilitate the potential utilization of genes involved production traits in sheep in future.     

不同乳脂率德宏奶水牛乳腺组织脂滴形成相关基因的表达研究

本研究旨在探索脂滴形成相关基因嗜乳脂蛋白(BTN1A1)、黄嘌呤脱氢酶(XDH)、围脂滴蛋白1(PLIN1)和PLIN2在不同乳脂率德宏奶水牛乳腺组织中的表达差异。试验选取同一养殖小区的健康德宏奶水牛216头,采集乳样,用乳品分析仪测定乳脂率。根据乳脂率测定结果,分为低乳脂率组(L组,<7.0%)、中乳脂率组(M组,7.5%±0.5%)和高乳脂率组(H组,>8.0%),每组选取第2胎、年龄相近、处于泌乳中期的德宏奶水牛各3头,采集乳样,进行乳脂率测定;屠宰后采集乳腺组织,提取总RNA,利用实时荧光定量PCR技术检测脂滴形成相关基因的mRNA表达水平,并与乳脂率及脂肪酸含量进行相关性分析。试验结果显示,BTN1A1、XDH、PLIN1和PLIN2基因具有相同的表达趋势:H组>M组>L组;其中H组德宏奶水牛乳腺组织BTN1A1、XDH、PLIN1和PLIN2基因mRNA表达水平均极显著高于M组和L组(P<0.01);M组BTN1A1基因表达水平与L组差异不显著(P>0.05),但XDH、PLIN1和PLIN2基因mRNA表达水平均极显著高于L组(P<0.01)。相关性分析表明,BTN1A1、XDH、PLIN1和PLIN2基因表达水平均与乳脂率、总脂肪酸、长链脂肪酸及不饱和脂肪酸含量呈极显著正相关(P<0.01)。本研究结果表明,BTN1A1、XDH、PLIN1和PLIN2基因在乳腺组织的表达可能对德宏奶水牛的乳脂合成及分泌有显著促进作用,可为深入解析脂滴形成相关基因在泌乳过程中的调控机制提供参考。     

乌珠穆沁羊DGAT1、NR6A1、MAN1A1基因多态性与其生长性状的关联分析

试验旨在探究甘油二酯酰基转移酶（diacylglycerol acyltransferase 1,DGAT1）基因g.13504098 C>T位点、核受体辅抑制子1（nuclear receptor subfamily 6 group A member 1,NR6A1）基因g.11204707 A>C位点和α-甘露糖苷酶（alpha-mannosidase,MAN1A1）基因g.18795097 C>T位点的多态性与乌珠穆沁羊生长性状之间的关系,为高产乌珠穆沁羊分子选育提供新的遗传标记。运用Sequenom MassARRAY^®SNP技术对乌珠穆沁羊DGAT1、NR6A1和MAN1A1基因的3个多态位点g.13504098 C>T、g.11204707 A>C和g.18795097 C>T进行检测,同时利用线性混合模型分析基因型与其4、6月龄生长性状的关联性。结果显示,在这3个位点中均检测到3种基因型,具体为：g.13504098 C>T位点的基因型为：CC、CT和TT,优势基因型为CC （0.49）,优势等位基因为C （0.70）;g.11204707 A>C位点的基因型为：AA、CA和CC,优势基因型为AA （0.54）,优势等位基因为A （0.73）;g.18795097 C>T位点的基因型为：CC、TC和TT,优势基因型为TC （0.51）,优势等位基因为C （0.55）。卡方检验显示,g.13504098 C>T、g.11204707 A>C和g.18795097 C>T位点在乌珠穆沁羊群体中均处于哈代-温伯格（Hardy-Weinberg）平衡状态（P>0.05）。群体遗传学分析表明,这3个位点在乌珠穆沁羊种群中属于中度多态性（0.25<PIC<0.50）。关联分析结果显示,g.13504098 C>T位点与乌珠穆沁羊4、6月龄的体重、体高、胸围、管围及6月龄的胸宽均呈极显著相关（P<0.01）;g.11204707 A>C位点与乌珠穆沁羊4、6月龄的体高、体斜长及4月龄的体重、6月龄的胸围均呈极显著相关（P<0.01）,与6月龄的体重、管围均呈显著相关（P<0.05）;g.18795097 C>T位点与乌珠穆沁羊4月龄的体高、6月龄的胸围均呈极显著相关（P<0.01）,与4月龄的体重、胸围以及6月龄的胸宽均呈显著相关（P<0.05）。综上所述,DGAT1基因g.13504098 C>T、NR6A1基因g.11204707 A>C和MAN1A1基因g.18795097 C>T位点多态性与乌珠穆沁羊群体部分生长性状具有显著的关联性,可以作为乌珠穆沁羊遗传选育的候选分子标记。     

Polymorphism of CLPG and MSTN Genes and their Association Analysis with Growth Traits in Sheep

The study was conducted to explore the possibility that CLPG (Callipyge) and MSTN (Myostatin) genes which could be the candidate genes of sheep growth traits, and investigate the molecular genetic markers related to sheep growth traits.133 (Austrilian White sheep×Dorper sheep×Hu sheep) hybid-sheep were chosen as subjects, the technology of direct sequencing of PCR products and PCR-RFLP were used to detect the single nucleotide polymorphism of CLPG and MSTN genes, then the association of the SNPs different genotypes and combined genotypes with sheep growth traits were analyzed by the GLM statistical model of SPSS 22.0.Sequencing results showed that the SNP of C/T which called C1 was detected at position 232 bp of the STS sequence in CLPG gene.The SNP of G/A which called M1 was detected in the 3'UTR of MSTN gene.PCR-RFLP analysis showed that two genotypes CC and CT were in C1 site, two genotypes GG and GA were in M1 site.Association analysis revealed that C1 site was significantly or extremely significantly associated with backfat thickness and loin muscle area (P<0.05;P<0.01), M1 site was significantly or extremely significantly associated with body weight, tube girth, backfat thickness and loin muscle area (P<0.05;P<0.01).Meanwhile, the combined genotype was extremely significantly associated with body weight, backfat thickness and loin muscle area (P<0.01).The conclusions indicated that SNPs and combined genotype of CLPG and MSTN genes had effects on growth traits in sheep.C1 and M1 sites could be considered as effective genetic markers for sheep growth traits.     

绵羊CLPG和MSTN基因多态性及其与生长性状的关联分析

试验旨在探究CLPG(Callipyge)与MSTN(Myostatin)基因作为绵羊生长性状候选基因的可能性,调查与绵羊生长性状相关的分子遗传标记。本试验以133只澳洲白羊×杜泊羊×湖羊杂交绵羊为研究对象,利用PCR产物直接测序及PCR-RFLP技术检测CLPG与MSTN基因的单核苷酸多态性,然后通过SPSS22.0软件GLM统计模型分析多态位点不同基因型及聚合基因型与绵羊生长性状的关联性。测序结果表明,CLPG基因STS序列232bp处检测到C→T突变位点C1,MSTN基因3'UTR区检测到G→A突变位点M1。PCR-RFLP分析显示,C1位点表现为2种基因型:CC和CT;M1位点表现为2种基因型:GG和GA。关联分析表明,C1位点与绵羊背膘厚和眼肌面积显著或极显著相关(P<0.05;P<0.01),M1位点与绵羊体重、管围、背膘厚和眼肌面积显著或极显著相关(P<0.05;P<0.01)。聚合基因型对体重、背膘厚和眼肌面积影响极显著(P<0.01)。研究揭示CLPG与MSTN基因多态性及其聚合基因型对绵羊生长性状具有显著影响,C1和M1位点可以考虑作为绵羊生长性状的有效遗传标记。