Segment-based coancestry,additive relationship and genetic variance within and between the Norwegian and the Swedish Fjord horse populations

ABSTRACT

The Fjord horse originates from Norway but forms a global population due to several small populations in foreign countries. There exists no information about the additive relationship and the genetic variance between these subpopulations. By collecting blood samples from Norwegian and Swedish Fjord horses, a sample of 311 Norwegian and 102 Swedish horses gave 485,918 SNPs available for analysis. Their inbreeding coefficients were calculated and compared to the pairwise coancestry and the shared genomic segments. The effective population size was almost similar with the two methods in the Norwegian Fjord horse population (63 and 71), but very different in the Swedish population (269 and 1136) and unprecise due to a much smaller number of observations. The study showed that coancestry from shared genomic segments can be used to estimate additive genetic relationship and genetic variation within and between the global populations of the Fjord horse.     

Effect of dietary Moringa stem meal level on growth performance,slaughter performance and serum biochemical parameters in geese

Moringa stem meal (MSM) with a high level of crude fibre (CF) might be developed and utilized in herbivorous geese as an unconventional feedstuff. The aim of this study was to investigate the effect of the MSM level in the diet on the growth performance, slaughter performance, breast meat quality and serum biochemical parameters in geese from 22 to 70 days of age. A one-factor completely randomized design was adopted in our study. A total of one thousand eight 21-day-old geese were randomly divided into six groups, with six replicates per group and 28 birds per replicate. The geese were fed diets containing MSM levels of 0, 20, 40, 60, 80 or 100 g/kg during day 22–70. The dietary MSM level had no effect (p > .05) on the final body weight (BW), average daily gain (ADG) or average daily feed intake (ADFI). The feed/gain ratio (F/G) increased linearly (p < .001) as the dietary MSM level increased. No differences (p > .05) were observed in the slaughter performance, meat quality and the relative organ weight (except for thymus) of the geese (p > .05). The relative weight of the thymus in the geese fed diets with supplementation of MSM was higher than that in the non-supplemented MSM control group (p < .05). In addition, 100 g MSM/kg of diet decreased the serum glucose (GLU) level (p < .05) and increased the alanine transaminase (ALT) enzyme activity (p = .03). Dietary MSM levels of no more than 60 g/kg had no effects on the growth performance and slaughter performance, whereas diets with 100 g MSM/kg increased the F/G and serum ALT enzyme activity, as well as decreasing the serum GLU level. Therefore, MSM provided at a reasonable level could be developed as an unconventional feedstuff for geese at the finisher period.     

高邮湖大银鱼、太湖新银鱼Cytb和COⅠ 基因序列多态性分析

为探明高邮湖大银鱼、太湖新银鱼野生资源状况,利用线粒体DNA Cytb和COⅠ基因序列,对高邮湖大银鱼、太湖新银鱼的遗传多样性水平及遗传结构进行分析。试验结果显示,大银鱼Cytb基因序列全长1141 bp,其中多态性位点14个,共定义12个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.871±0.031和0.00172±0.00019,具有高单倍型多样性和低核苷酸多样性特征。COⅠ基因片段长度为630 bp,其中多态位点5个,共定义6个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.747±0.041和0.00202±0.00019,具有高单倍型多样性和低核苷酸多样性特征;太湖新银鱼Cytb基因序列全长1141 bp,其中多态性位点13个,共定义9个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.609±0.078和0.00094±0.00027,具有高单倍型多样性和低核苷酸多样性特征。COⅠ基因片段长度为630 bp,其中多态位点2个,共定义3个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.232±0.085和0.00038±0.00014,呈现低单倍型多样性和低核苷酸多样性。大银鱼和太湖新银鱼Tajima′s D和Fu′Fs中性检验值为负值,且歧点分布曲线呈单峰型,表明历史上经历过种群扩张。研究结果表明,应通过多种措施加强高邮湖银鱼种质资源保护。     

略阳乌鸡体重和产蛋数性状遗传参数估计

【目的】略阳乌鸡是陕西省特有的家禽品种,该品种具有体型大、肉质好、氨基酸含量丰富、对林地散养适应性强的优点,但也存在生长缓慢,产蛋性能差的不足。为此,在系统测定略阳乌鸡生产性能的基础上,开展对体重和产蛋性状遗传参数的估计,阐明遗传效应对上述性状的调控作用及性状间的遗传关系,期望为这些性状的选育奠定理论基础。【方法】对略阳乌鸡蛋用系一世代71个半同胞家系799只公鸡和804只母鸡6、10、14、20周龄和开产日龄体重进行测定,以个体为单位记录从开产到31、35和40周龄产蛋数,以四分位数±1.5倍四分位距为界删除异常值,更正性别记录错误。以性别为固定效应,育种值为随机效应用单变量动物模型估计各性状遗传力,用双变量动物模型估计性状间遗传相关,用逆伽玛分布指定育种值和残差项方差先验分布,用贝叶斯算法执行130 000次迭代,弃去前30 000次迭代结果,以100为间隔抽取1 000个估计值获得方差和协方差后验分布,计算各性状遗传力和性状间遗传相关。用R语言PerformanceAnalytics软件包chart.Correlation命令计算性状间表型相关。【结果】略阳乌鸡6、10、14、20周龄公鸡体重为（0.56±0.07）、（1.07±0.13）、（1.56±0.19）、（1.97±0.21）kg,母鸡体重为（0.47±0.06）、（0.86±0.12）、（1.18±0.16）、（1.48±0.19）kg,开产体重为（1.68±0.23）kg;31、35和40周产蛋数为（31.2±11.5）、（42.5±16.7）和（54.7±20.4）枚。体重遗传力随年龄逐渐减小,分别为0.74、0.76、0.63、0.54和0.52,置信区间在0.25—0.33之间。产蛋数遗传力为0.27、0.25和0.26,置信区间在0.35—0.42之间。10、14、20周龄体重间维持中等偏上（0.52—0.68）的遗传相关性,但6周龄体重（0.21—0.52）和开产体重（0.21—0.46）与各时间点体重遗传相关性较弱。体重间遗传相关系数置信区间在0.13—0.34之间。在3个时间点产蛋数间遗传相关系数趋近于1,置信区间在0.03—0.06之间。体重和产蛋数间遗传相关系数均不显著。在时间维度上,各体重性状间表型相关系数在0.43—0.90之间（P<0.001）,产蛋数性状间表型相关系数在0.79—0.94之间（P<0.001）。6—20周龄体重与产蛋数间维持了弱（0.023—0.15）正相关关系,但开产体重与产蛋数存在弱负相关关系（-0.17—-0.14）。【结论】首次估计了略阳乌鸡品种特异性的遗传参数,发现略阳乌鸡体重性状主要受遗传效应调控,而产蛋数性状受环境影响更大,阐明了早期与晚期性状间、体重与产蛋数间的遗传关系,为早期选种和多性状育种奠定了理论基础。这些结果建议在略阳乌鸡群体中对体重性状表型选择有望取得良好效果,但对产蛋数性状应建立纯系利用杂种优势;体重和产蛋数间不存在负遗传相关关系,可同时对两个性状选育提高。     

甘肃、青海地区小麦条锈菌监测及群体遗传多样性分析

【目的】了解甘肃和青海小麦条锈菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici）春季流行传播路线、群体遗传多样性和生殖模式,明确春季流行期两省小麦条锈菌的传播关系及菌源交流规律,进而为两省小麦条锈病的预测预报、确定越夏初始菌源来源和有效治理提供理论依据。【方法】选择条锈病常发生的地区作为调查和研究区域。甘肃省4个试验点：陇南市文县、陇东平凉市崆峒区、中部麦区定西市临洮县、临夏州临夏县;青海省2个试验点：西宁市城北区、海东市互助县。2017年秋季,在甘肃和青海省6个试验点内根据当地小麦播种适期依次种植82份变异观察圃材料。2018年4—8月,对试验点82份变异观察圃材料进行田间病害调查,并采集到551份小麦条锈菌标样,使用15对引物进行SSR分子标记分析。利用GenAlEx和POPPR v2.5.0软件对数据进行相关分析, 不显著的rbarD值表示连锁平衡,用于推断群体是否发生有性重组。【结果】82份变异观察圃材料在甘肃地区发病比青海地区严重。15对引物组合共扩增出81个位点,每对引物组合产生的多态性位点为2—12个。551份样本克隆矫正后,共鉴定出505个多位点基因型（MLG）,其中仅有32个MLG被克隆并进行了2—6次重新采样。甘肃和青海群体总的基因型多样性（G=0.917）较高,其中,甘肃平凉群体的最高,青海互助群体次之,甘肃临洮群体最低。小麦条锈菌的遗传变异主要在各群体内部个体之间。春季流行期,菌源在各群体之间交流频繁,青海东部（互助和西宁）群体与甘肃（平凉和临夏）群体之间的基因流高于青海（互助和西宁）群体与甘肃文县群体之间的基因流。最小时空网络图（MSN）和非参数主成分分析（DAPC）表明青海互助和西宁的群体与来自于甘肃平凉和临夏的群体之间菌源关系最密切,差异最小;与临洮群体遗传距离相对较远且临洮群体相对独立;文县群体则是一个完全独立的群体,与其他5个群体之间的差异最大。连锁不平衡分析表明,甘肃文县、临夏和青海西宁群体存在不显著的rbarD值表示连锁平衡,是有性生殖群体,其中文县群体（rbarD=0.0139,P=0.186）显示出明显的有性重组特征。【结论】小麦条锈病春季流行期,甘肃地区与青海东部地区的传播路线以甘肃平凉、临夏到青海的传播为主,甘肃文县到青海的传播为辅。甘肃文县、临夏和青海西宁3个群体存在有性生殖现象,对甘肃、青海地区条锈菌丰富的遗传多样性的形成具有一定作用。     

基于北斗的大坝连续压实监控系统研究及应用

针对目前在大坝碾压施工过程中,传统施工质量控制方式难以满足日益提高的对高坝施工技术的需要,基于北斗卫星导航系统(BDS)和地理信息系统(GIS),对大坝碾压施工质量实时监控技术进行研究。通过安装在碾压机械上的加载设备及振动传感器采集数据,在集成软件处理并记录该碾压机械碾压施工过程,实现对碾压过程全程、全自动的实时监控。将研究结果应用于平桥水库面板堆石坝碾压施工过程中,结果表明,系统实现了对大坝碾压施工过程压实质量参数的有效监控,为大坝高质量、高强度施工提供保障,为工程管理提供便利和依据。     

应用光谱反射测定的植物、土壤及混合光谱特性

以野外采集的土壤与活体植物叶片为研究对象,采用美国生产的SVC HR-1024便携式地物光谱仪,测定了纯土壤、纯植物叶片以及不同植物叶片盖度下的土壤光谱反射率,并对混合光谱特性进行了分析研究,建立了植物叶片盖度光谱估算模型。结果表明:(1)随着植物叶片盖度的增加,土壤光谱曲线逐渐呈现"五谷四峰"的特征,但始终不会高于植被光谱曲线;(2)植物叶片盖度与原始高光谱组成的差值、比值和归一化值3种形式的指数存在着良好的相关性,差值指数的显著性最为明显,组合较好的波段为410~710 nm与700~1400 nm,能反映相关系数最大的波段为690 nm和450 nm;(3)通过一元线性回归法、多元线性逐步回归法和偏最小二乘回归法预测植物叶片盖度可知:光谱特征参数与植物叶片盖度之间具有相关性,其中光化学指数与植被衰减指数的相关系数较大,模型拟合度较高,R^2均达到0.8以上;3种光谱特征参数(植被指数、红边参数、光谱吸收特征参数)中,植被指数与植物叶片盖度建立的模型最稳定、精度最高,可以有效地估算植物叶片盖度3种方法中,多元线性逐步回归法最适宜建立植物叶片盖度预测模型。     

宁夏部分地区奶牛球虫感染情况调查与遗传进化分析

为了解宁夏地区奶牛球虫的感染现状与流行特征,以宁夏吴忠、石嘴山、贺兰地区5个不同规模化奶牛场采集的犊牛腹泻粪便样品为材料,利用饱和NaCl溶液飘浮法和麦克马斯特虫卵计数法观察统计球虫形态、种类与感染情况;并提取球虫卵囊基因组DNA,进行18S rRNA基因的扩增和测序,用DNAstar软件对奶牛球虫18S rRNA基因进行序列分析,并构建系统发育树。结果显示,在随机抽查的179份样品中,牛球虫病的平均感染率为56.98%,感染率的范围为40.00%~80.84%,平均每g粪便虫卵数(OPG)为1 358。孢子化卵囊呈圆形或椭圆形,初步确定该地区优势虫种为邱氏艾美尔球虫、牛艾美尔球虫,其大小为(25.7~36.0)μm×(21.4~27.1)μm。序列分析表明,宁夏地区所分离的虫株与其他虫株亲缘关系较远,但本地虫株之间有较近的亲缘关系。该研究丰富了奶牛球虫流行病学材料,也为该病的防治研究奠定了基础。     

提高小麦单产的田间排水暗管规格模拟

改进内蒙古河套灌区田间排水系统的规格对灌区提升作物产量和保障粮食生产有重要现实意义,因此,在河套灌区对所构建的分布式SWAP-WOFOST模型进行了参数率定和验证,然后,对2000—2010年灌区春小麦种植条件下适宜的田间排水暗管规格进行探讨,并模拟评价了该条件下作物产量和水分生产力(WP)的时空分布特征。结果表明,所构建的分布式模型在河套灌区具有较高的适应性。春小麦种植条件下,灌区大部分耕地面积推荐采用田间排水暗管的规格为间距100.0m或75.0m,埋深为2.5m。相比现有排水系统,采用推荐的排水暗管规格,春小麦多年平均作物产量提高了18.5%,多年平均WP提高5.2%。研究结果为进一步改进灌区田间排水系统的效果提供了一定的参考。