基于简化基因组测序的稗草遗传多样性研究

【目的】利用 SNP 分子标记,分析稗草（Echinochloa spp.）种质资源（野生材料和栽培品种） 遗传多样性水平,揭示不同类型稗草种质资源之间的亲缘关系以及群体遗传结构差异,为稗草的遗传多样性保护、野生资源的开发利用奠定基础。【方法】以 20 份野生稗草和 24 份栽培稗草为材料,采用 RAD-seq 技术对各样本进行测序并开发 SNP 标记,通过构建系统进化树并进行主成分、群体遗传结构和遗传多样性参数分析,探讨遗传结构差异并评估不同群体间遗传多样性水平。【结果】测序产生的序列数据量为 161. 51 Gb,过滤后共获得 31 284 个高质量 SNP 位点。遗传结构分析结果将 44 份稗草资源划分为 4 个类群,类群Ⅰ和Ⅱ主要为野生资源,类群Ⅲ和Ⅳ主要为栽培资源。4 个类群间的遗传多样性指数（P_i） 为 0. 000 061~0. 000 154,遗传分化指数（FST）为 0. 289 2~0. 507 8,观测杂合度（H_O）为 0. 100 7~0. 226 4,期望杂合度（H_E）为 0. 140 4~0. 251 2,其中野生类群Ⅰ和Ⅱ的遗传多样性指数（P_i）、 观测杂合度（H_O）、期望杂合度（H_E）均高于栽培类群Ⅲ和Ⅳ;遗传分化结果表明 4 个类群两两之间均发生了显著的遗传分化,野生类群Ⅱ与栽培类群Ⅳ遗传分化最为显著。【结论】 SNP 标记能将野生稗草和栽培稗草区分开来,证实了在稗草分类方面的可行性;野生稗草群体的遗传多样性水平高于栽培稗草群体,其中野生类群Ⅱ（稗、水田稗、西来稗）遗传多样性水平最高,但总体上稗草遗传多样性水平偏低; 并推测遗传漂变、人类活动以及授粉方式可能是导致稗草植物遗传多样性水平下降和产生遗传分化的重要原因。     

基于简化基因组测序的永登七山羊遗传多样性分析

旨在通过简化基因组测序(specific-locus amplified fragment sequencing, SLAF-seq)技术分析永登七山羊群体遗传多样性和群体结构,为永登七山羊作为新发现资源申报提供支撑。本研究以甘肃省4个地方绵羊群体(每个群体随机选取10只成年健康母羊)作为研究对象,利用SLAF技术检测全基因组范围内的单核苷酸多态性位点(SNPs)。通过perl编程计算观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、多态信息含量(PIC)、香浓维纳指数(SHI)和基因多样性指数(Nei)等5个遗传多样性指标;PopLDdecay软件分析每个品种连锁不平衡情况;elgensoft软件进行主成分分析(PCA);mega x软件构建4个绵羊品种的系统发育树;structure软件进行群体遗传结构分析;gcta软件进行亲缘关系分析。结果表明,40只绵羊个体共检测到1 658 596个SNPs位点,其中大部分SNPs位点位于基因间区域。永登七山羊群体Ho、He、PIC、SHI、Nei指标值分别为0.082、0.277、0.221、0.411和0.305,且永登七山羊的连锁不平衡系数较高,...     

基于RAD-seq简化基因组测序的大围子猪群体遗传学分析

为了在基因组水平上调查大围子猪群体遗传结构及遗传多样性,本研究利用RAD-seq简化基因组测序技术鉴定480份大围子猪样本中SNP位点的分布,计算近交系数、观测杂合度、两两样本间遗传相关系数,构建系统发育树,进行主成分分析,解析大围子猪的遗传结构及遗传多样性.结果显示:在大围子猪上鉴定出高质量的SNP位点387935个...     

基于全基因组SNP标记分析中国地方鸡品种的遗传多样性和种群结构

旨在对中国地方鸡品种的遗传多样性与种群结构进行分析。本研究使用Affymetrix Axiom 600K高密度鸡基因分型芯片对来自8个品种的157只地方鸡及233只商品鸡进行基因分型,以品种作为分组来计算各分组的观测杂合度、期望杂合度、次等位基因频率、近交系数及核苷酸多样性分析地方鸡群体的遗传多样性,利用进化树、主成分分析、群体结构、MDS等方法分析鸡群体的群体结构,基于状态同源(IBS)和群体分化系数(Fst)分析种群内部与种群之间的亲缘关系,利用长纯合片段(runs of homozygosity, ROH)估算得到基于ROH的近交系数。结果表明,各群体的观测杂合度均高于期望杂合度,次等位基因频率在0.175～0.236之间,近交系数在0.018～0.205之间,核苷酸多样性在0～6×10^-4之间,进化树与主成分分析表明品种间出现了明显的群体分化,地方鸡群体与商品鸡群的MDS分析发现我国地方鸡与商业肉鸡品种的遗传距离较近;IBS遗传距离在0.092 9～0.319 9之间;各品种成对Fst分析表明,群体间呈现中高分化程度(0.09～0.22);此次分析共得到了...     

基于低深度全基因组测序分析内江猪群体结构和遗传多样性

旨在更好的了解内江猪群体结构和遗传多样性,更好的保护和利用内江猪遗传资源。本研究基于低深度全基因组测序,检测了133头(12头公猪,121头母猪)内江猪的SNP,按照SNP检出率大于90%和95%获得两组SNP数据,分别编号为NJ90和NJ95。针对两组数据,通过群体分层、遗传距离、亲缘关系、家系划分等方法分析了内江猪群体结构,通过等位基因频率、有效等位基因数、多态性标记比、杂合度等指标估计了群体遗传多样性,最后利用不同方法评估了群体近交系数。结果显示：1)NJ90共包含135 760个SNPs位点,其等位基因频率为0.87,有效等位基因数为1.27,多态性标记比为0.76,观测杂合度为0.15,期望杂合度为0.21;NJ95包含32 266个SNPs位点,其等位基因频率为0.79,有效等位基因数为1.44,多态性标记比为0.74,观测杂合度为0.30,期望杂合度为0.31。2)NJ90结果显示群体平均遗传距离为0.20,平均亲缘系数为0.9%;NJ95结果显示群体平均遗传距离为0.25,平均亲缘系数为0.7%。3)根据NJ90公猪和群体聚类以及亲缘关系,可将群体分为6个家系。4)根据...     

基于全基因组SNP分析8个地方鸡品种的遗传多样性

为揭示江西及周边地区地方鸡的遗传多样性信息,本研究采集了江西省5个地方鸡品种,广东省、浙江省以及江苏省各1个地方鸡品种共125个血样,利用全基因组SNP芯片分析地方鸡品种的群体结构、网络关系及系统进化情况.结果 表明,8个地方鸡品种45647个位点的多态信息含量大多为0.25＜PIC＜0.5,属于中度多态,表明这8个地...     

基于GBS简化基因组测序评估3个麦洼牦牛保种群的遗传结构研究

麦洼牦牛是青藏高原地区优良的乳肉兼用型牦牛品种,本研究旨在探究四川省龙日种畜场麦洼牦牛保种群的遗传多样性和遗传结构,评价3个不同保种群的保种效果并挖掘重要种质特性基因。对麦洼牦牛3个保种群粉嘴群（n=140）、全黑群（n=211）、弗洛群（n=55）进行GBS简化基因组测序,基于检测到的126122个单核苷酸多态性（SNPs）标记计算遗传统计量,结果表明,整个牦牛群的平均观测杂合度（Ho）和平均期望杂合度（He）为0.3038和0.3036,麦洼牦牛的遗传多样性较丰富。全黑群、粉嘴群、弗洛群的观测杂合度Ho分别为0.3029、0.3042、0.3044,近交系数Fis分别为0.0144、0.0152、0.0209,弗洛群和粉嘴群受人工选择的强度大于全黑群,较低的近交水平说明3个群的保种效果较好。Structure分析中全黑、弗洛群部分个体血缘较纯正,而其他个体血缘关系非常混杂;粉嘴群和全黑群的遗传分化系数（Fst）和遗传距离（DR）最大为0.03513、0.0358,结合系统进化树表明两者亲缘关系最远,有遗传分化趋势。利用Fst和π法对3个保种群进行选择信号分析,发现有104个受选择基因广泛参与生殖机能、免疫系统、胚胎发育、脂质代谢等条目以及生殖激素、内/外分泌、信号传递等通路,其中部分基因提示麦洼牦牛的繁殖、肉质、毛色性状以及应激反应得到了人工选择,如PPP3CC、KCNMA1、ROCK2、GNAQ、MEF2C、KIT等。现有的麦洼牦牛保种策略是可行的,研究结果为未来麦洼牦牛的保种选育和遗传改良提供了参考依据。     

基于SNP芯片的湖羊群体遗传结构分析

为探究湖羊种公羊个体间的亲缘关系以及群体遗传结构,本研究使用Illumina Ovine 50K SNP芯片对某规模化养殖场248只湖羊种公羊进行基因分型。结果表明,248只种公羊共获得52 843个SNPs标记,平均检出率为99.15%,质控后得到45 521个高质量的SNPs位点;湖羊种公羊群体多态信息含量为0.302 8,观测杂合度为0.385 0,期望杂合度为0.382 0;同源遗传距离（Identity by state,IBS）在0.131 2～0.320 9之间,平均为0.301 1;248只种公羊共检测到20 214个连续性纯合片段（Runs of Homozygosity,ROH）,平均总长度为122.11 Mb,平均近交系数为0.049 9;结合主成分分析和进化树结果,248只种公羊可划分为6个家系。本研究从基因组水平揭示了湖羊种公羊个体间亲缘关系和群体遗传结构,为后续育种计划的制定和实施以及种群的利用提供了参考。     

西藏牦牛群体遗传多样性及遗传结构分析

采集西藏地区5个牦牛类群（西藏高山牦牛,类乌齐牦牛,帕里牦牛,斯布牦牛,娘亚牦牛）共49头牦牛的血样,利用全基因组重测序技术对其遗传多样性及遗传结构进行了分析,以期为西藏牦牛遗传资源的保护、开发和利用提供参考。SNP变异检测结果表明,经过滤后得到7 655 923个SNP位点;群体遗传多样性分析发现,西藏地区不同牦牛群体之间的基因杂合度差异并不显著,且均存在不同程度的杂合度下降现象,类乌齐牦牛的观测杂合度最高,为0.336 4;群体结构分析发现,5个牦牛类群之间存在基因交流现象。说明目前西藏牦牛各群体整体存在遗传多样性下降的潜在风险,需要进一步加强群体保种工作,以确保不同品种资源的多样性得到有效保护。     

中国地方鸭品种资源的分子遗传多样性

通过筛选的28个多态性较好的微卫星标记，检测了我国24个地方鸭品种的遗传多样性。利用等位基因频率计算了各群体的遗传参数和群体间的遗传距离，采用邻接法构建了聚类图，并进行了系统发生分析。结果表明：28个微卫星座位在我国家鸭群体中的多态信息含量除APL23和APL79为中度多态外，其他座位均为高度多态座位，可以作为有效的遗传标记用于鸭种之间遗传多样性分析和系统发生关系的分析；我国所有家鸭群体平均杂合度（0．569）低于国内的家鸡和家鹅，其遗传多样性相对贫乏；聚类结果分析表明了各家鸭品种的分子系统发生关系与其育成史、分化及地理分布比较一致。     

绿头野鸭与我国主要地方鸭品种遗传多样性研究

利用17个微卫星标记,采用PCR扩增,8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳、银染,对绿头野鸭种群和我国9个主要地方鸭品种的遗传多样性进行了检测,统计了各群体的平均有效等位基因(Ne)、平均遗传杂合度(H)、多态信息含量(PIC)、群体间的遗传距离(Ds)和相似系数(I)。采用UPGMA和NJ法构建系统发生树。结果表明:17个微卫星座位在绿头野鸭种群和我国9个主要地方鸭品种中的多态信息含量均为高度多态,所有鸭种的平均PIC、H、Ne分别为0.6506、0.6896、4.1±1.5,基因多态性和遗传多样性相对较高;家鸭各品种间的遗传距离在0.1631~0.6844范围内,绿头野鸭与家鸭品种间的遗传距离分别在0.3096~0.8219之间。根据系统发育树推断中国主要地方鸭品种不是单一起源于绿头野鸭。中国主要地方鸭品种大致可以分为5支。一支为北京鸭、荆江鸭,一支为中山鸭、建昌鸭及高邮鸭,一支为靖西大麻鸭和金定鸭,连城鸭为一支,绍兴鸭为另一支。     

SNP芯片评估柯尔克孜羊群体遗传多样性和遗传结构

旨在了解柯尔克孜羊群体的遗传多样性和遗传结构,有效地保护和利用其遗传资源。本研究利用绵羊SNP 50K v3芯片检测61只柯尔克孜种羊(31只公羊、30只母羊)个体的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP);Plink(V1.90)软件对数据进行质控,计算群体有效含量、多态标记的比例、观测杂合度、期望杂合度、多态信息含量、有效等位基因数、最小等位基因频率,分析群体的遗传多样性;Plink计算连续性纯合片段(runs of homozygosity, ROH)和近交系数F_ROH;构建状态同源距离矩阵(identical by state, IBS),并采用Gmatrix软件构建G矩阵,解析柯尔克孜羊群的遗传距离和亲缘关系;使用Mega X软件构建种公羊进化树,分析群体家系结构。结果显示,61只柯尔克孜羊共得到64 734个SNPs标记,通过质检的SNPs为56 763个;平均多态信息含量为0.273±0.112,平均观察杂合度和平均期望杂合度分别为0.368±0.140和0.368±0.130,平均最小等位基因频率为0...     

北京鸭群体遗传多样性及遗传资源分析

为研究北京鸭群体的遗传结构及遗传多样性,实验分别采集北京鸭F_0(120只)、F_1(100只)和F_2世代(100只)的血液样本,采用荧光标记毛细管电泳方法对北京鸭11个微卫星座位进行分析。结果表明:11个微卫星座位在北京鸭F_0、F_1和F_2世代的平均等位基因/有效等位基因数量分别为4.6/2.5、3.5/1.9和4.5/2.2个;平均多态信息含量分别为0.441 3、0.303 8和0.415 0;平均期望杂合度分别为0.487 7、0.363 3和0.454 2;北京鸭3个世代间的遗传变异指标差异不显著。近交系数及基因流分析结果表明,北京鸭群体3个世代近交系数较低,群体内近交系数为0.086 9,微卫星位点的平均基因流为0.934 1。总体来看,北京鸭群体遗传分化程度低,保持了北京鸭群体遗传多样性。     

基于线粒体基因的新疆托氏兔遗传多样性和种群遗传结构评价

旨在利用线粒体基因测序方法评价新疆托氏兔的遗传多样性水平,并探究亚种间的遗传结构.本研究通过PCR扩增及测序技术,获得来自新疆北部、西北部以及中东部地区的共计78例新疆托氏兔线粒体DNA的CO1和D-LOOP基因序列,并采用生物信息学的方法进行数据分析.结果 表明,78个新疆托氏兔样本的合并序列共定义了68种单倍型,新...     

高邮鸭微卫星DNA标记遗传多样性的研究

利用9个微卫星标记分析了高邮鸭群体遗传多样性。结果9个微卫星座位共检出42个等位基因，基因频率分布在0．0135—0．6216之间，平均每对引物可检测4.7个等位基因，9个微卫星座位的平均杂合度为0．7375，平均多态性含量为0．6707，表明高邮鸭群体遗传变异大，遗传多样性丰富。     

北京鸭与樱桃谷鸭的分子遗传关系分析

为了分析北京鸭和樱桃谷鸭的遗传关系,采集包括北京鸭、在英国培育而成的肉鸭品种樱桃谷鸭及其它5个中国地方鸭品种共248个个体,利用11个微卫星标记对这7个鸭品种进行遗传关系分析.FST分析结果表明北京鸭与樱桃谷鸭的遗传分化程度最低,只有0.0795;遗传距离(Ds)分析发现北京鸭与樱桃谷鸭的遗传距离最近,为0.1079;群体分化时间分析表明二者的分化时间为98年,北京鸭与其它地方鸭品种的分化时间在282至694年之间;聚类结果显示北京鸭、樱桃谷鸭和建昌鸭聚为一类;巢湖鸭、高邮鸭、绍兴鸭和金定鸭聚为另一类.这些结果表明了北京鸭与引进品种樱桃谷鸭有非常密切的遗传关系,为樱桃谷鸭培育自北京鸭这一说法提供了分子遗传学的证据,同时本研究还发现北京鸭与樱桃谷鸭在遗传背景上已经发生了一定程度的分化.     

蒙古牛线粒体DNA全基因组遗传多样性与起源研究

［目的］通过对蒙古牛线粒体DNA(mtDNA)的基因组进行测序,探究蒙古牛的mtDNA基因组遗传多样性与母系起源。［方法］采用DNA提取、三代测序及生物信息学方法。［结果］在36头蒙古牛mtDNA全基因组序列中,共检测到22种不同的单倍型,平均单倍型多样度(Hd)为0.970,平均核苷酸多样度(Pi)为0.00845,表明蒙古牛有丰富的母系遗传多样性。构建的IQ系统发育树发现,蒙古牛具有瘤牛和普通牛两个母系支系。［结论］蒙古牛有丰富的母系遗传多样性,拥有普通牛和瘤牛两个母系起源,以普通牛起源为主。