Genetic diversity and structure in Bos taurus and Bos indicus populations analyzed by SNP markers

The purpose of this study was to assess genetic diversity, phylogenetic relationship and population structure among nine Eurasian cattle populations using 58 single nucleotide polymorphism (SNP) markers. The calculated distribution of minor allele frequencies and heterozygosities suggested that the genetic diversity of Bos indicus populations was lower than that of Bos taurus populations. Phylogenetic analyses revealed the main divergence between the Bos taurus and Bos indicus populations, and subsequently between Asian and European populations. By principal components analysis, the Bos taurus and Bos indicus populations were clearly distinguished with PC1 (61.1%); however, six Bos taurus populations clustered loosely and the partial separation between European and Asian groups was observed by PC2 (12.5%). The structure analysis was performed using the STRUCTURE program. Distinct separation between Bos taurus and Bos indicus was shown at K = 2, and that between European and Asian populations at K = 3. At K = 4, 5 and 6, Mongolian population showed an admixture pattern with different ancestry of Asian and European cattle. At K = 7, all Bos taurus populations showed each cluster with little proportion of admixture. In conclusion, 58 SNP markers in this study could sufficiently estimate the genetic diversity, relationship and structure for nine Eurasian cattle populations, especially by analyses of principal components and STRUCTURE.     

云南保种山羊血液同工酶遗传多样性研究

采用水平式淀粉胶电泳技术 ,对云南龙陵黄山羊、宁蒗黑头山羊、马关无角山羊和路南圭山羊等 4个保种山羊的 1 2 0个个体共 3 9个基因座位的基因多态性进行了研究。结果显示 ,云南 4个保种山羊品种在AKP、CES - 1、ESD、GOI、LAP、MDH、ME和NP基因座位出现多态。多态座位基因在不同保种山羊中分布不同。多态基因座位百分比 (P)在 4个保种山羊中分别为 0 .2 0 51 ,0 .1 53 8,0 .1 2 82和 0 .1 53 8。平均杂合度 (H)分别为 0 .0 95,0 .0 61 4 ,0 .0 4 67和 0 .0 662。用UPGMA法对由基因频率计算得到的Nei氏标准遗传距离进行聚类分析 ,结果表明云南保种山羊具地理分布及品种特点 ,龙陵黄山羊和其它 3个品种的遗传距离最远。     

四川7个地方山羊品种(类群)mtDNA遗传多样性研究

测定了四川7个地方山羊品种（类群）43个个体的mtDNA控制区全序列，结果表明：山羊mtDNA控制区全序列长度为1212bp或1213bp，A＋T含量（59．9％）明显高于G＋c含量（40．1％）。共检测到74个变异位点，序列均为中性突变，核苷酸多样度为1．686％，这些差异共定义了27种单倍型，单倍型多样度为0．966，遗传多样性较为丰富，品种（类群）间存在不同程度的遗传分化。7个地方山羊品种（类群）间的遗传距离变异范围为0．0017～0．0306。用MEGA软件的NJ法构建单倍型序列的系统发育无根树，结果表明四川地方山羊品种（类群）有两个母系来源，但是否就对应于角笋骨羊（Capra aegagrus）和捻角山羊（Capra falconeri）两个野生祖先，还有待于进一步研究。     

Comparison of casein haplotypes between two geographically distant European dairy goat breeds.

The aim of this paper was to characterize the diversity among haplotypes based on 22 single nucleotide polymorphisms (SNPs) and one deletion within four casein genes in two geographically distant goat populations, the Sicilian Girgentana breed and the Norwegian goat breed. Forty Girgentana goats were genotyped for the aforementioned polymorphisms and the resulting data set was compared with 436 goats from the Norwegian population previously genotyped for these markers. Several casein gene polymorphisms were not in Hardy-Weinberg equilibrium either in Girgentana, or in the Norwegian breed. The SNP haplotype frequencies for the four casein genes were calculated and despite the large geographical distance and phenotypic divergence between these breeds, a proportion of casein loci haplotypes were found to be identical between both Norwegian and Girgentana goats. However, for the CSN2 gene there were no common haplotypes between the two populations. The level of linkage disequilibrium between the casein genes was less in the Girgentana population than in the Norwegian population.     

Applicability of major histocompatibility complex DRB1 alleles as markers to detect vertebrate hybridization: a case study from Iberian ibex × domestic goat in southern Spain

Background

Hybridization between closely related wild and domestic species is of great concern because it can alter the evolutionary integrity of the affected populations. The high allelic variability of Major Histocompatibility Complex (MHC) loci usually excludes them from being used in studies to detect hybridization events. However, if a) the parental species don’t share alleles, and b) one of the parental species possesses an exceptionally low number of alleles (to facilitate analysis), then even MHC loci have the potential to detect hybrids.

Results

By genotyping the exon2 of the MHC class II DRB1 locus, we were able to detect hybridization between domestic goats (Capra hircus) and free-ranging Iberian ibex (Capra pyrenaica hispanica) by molecular means.

Conclusions

This is the first documentation of a Capra pyrenaica × Capra hircus hybridization, which presented us the opportunity to test the applicability of MHC loci as new, simple, cost-effective, and time-saving approach to detect hybridization between wild species and their domesticated relatives, thus adding value to MHC genes role in animal conservation and management.     

觅食时间和食物可利用性对波尔山羊觅食行为的作用格局

在人工种植的多年生黑麦草Lolium perenne草地条件下,采用重复的2×2析因试验设计,以植被高度3.0 cm和6.0 cm为食物可利用性因子,以觅食时间限制(夜间禁牧)和无觅食时间限制(昼夜放牧)为觅食时间因子,测定觅食时间和食物可利用性对波尔山羊Capra hircus觅食行为、食物摄入量和食物消化率的独立作用及其交互作用.研究结果表明,在排除食物可利用因子的条件下,觅食时间限制处理个体的觅食回合极显著地降低( P<0.01),觅食时间亦极显著地延长(P<0.01);而日总觅食时间则较无觅食时间限制处理个体显著地减少(P<0.01).觅食时间限制处理个体以较大口量觅食,能显著地提高其瞬时摄入率;而无觅食时间限制处理个体则不能使其瞬时摄入率最大化.觅食时间限制处理个体仅在植被高度6.0 cm条件下,能补偿其因每日觅食时间减少而损失的摄入量.反之,在植被高度3.0 cm条件下,觅食时间限制处理能降低其总的日摄入量.研究结果充分验证了试验提出的在低矮植被,大型植食性哺乳动物的日摄入量依赖于其日觅食时间的假设.     

羊朊蛋白基因的克隆和序列分析

分别从6只羊（3只藏绵羊和3只山羊）全血中提取基因组总DNA,用所设计引物以聚合酶链式反应扩增出细胞型朊蛋白（PrP^c）基因,并克隆到pMD 18-T载体。序列分析表明所克隆的羊PrP基因片段大小为771bp,包含了羊朊蛋白基因的完整编码区序列,为包含在单一外显子内的完整开放阅读框,其与国外报道的已知序列基本相同。所克隆的羊PrP基因含5个短而富含G-C的元件,可编码八肽Pro—His—Gly—Gly—Gly—Trp-Gly—Gln或九肽Pro—Gln／His—Gly—Gly—Gly-Gly—Trp—Gly—Gln。这些PrP基因序列相比较,其核苷酸序列和推导氨基酸序列同源性分别在99．0％～100．0％和98．1％～100．0％之间。共发现17个碱基替换,其中6个为同义码替换、11个为异义突变。异义突变中,除SY200301～SY200303的S240P和MY200301的M112T外,其余均位于PrP氨基酸125～228的C-端球形结构区,分别为MY200301的G129S突变、MY200302的T191R突变、MY200303的G127S突变及SY200302和SY200303的H143R和R211G。6个羊PrP基因均为密码子136、154和171的PrPARQ等位基因。     

波尔山羊FSHR5’端序列的SNP多态性及超排效果分析

为探索波尔山羊超排个体排卵数差异与个体遗传特性的相关性,对波尔山羊的FSHR基因(950 bp),分成四段分别设计引物进行PCR-SSCP多态性分析,结果发现一个SNP位点,导致5-’1出现两种基因型。序列分析显示该突变位点位于转录起始点上游-739bp处,属于远端转录启动调控区。统计分析表明AA型个体的平均排卵数与AB型个体的平均排卵数差异极显著(P<0.01),平均胚胎可利用率差异显著(P<0.05),这说明个体的超排潜力可能与其本身的FSHR基因的遗传特性有关。     

微卫星标记BM143在4个山羊品种中的遗传多样性分析

利用经筛选的微卫星引物BM143,对4个山羊品种的BM143基因座进行了多态性分析,研究结果表明,该基因座的等位基因大小在100～123bp范围内,分析检测了各山羊品种该位点的等位基因频率、杂合度、多态信息含量和有效等位基因数。结果表明,该微卫星标记BM143在4个山羊品种中的遗传多态性可以用于山羊遗传多态性的评估,为山羊品种的保存和利用提供了一定的科学理论依据。     

山羊品种遗传多样性的分析

利用6个微卫星标记对中西部7个山羊品种(陕南白山羊、陕北白绒山羊、西农萨能羊、关中奶山羊、太行山羊、黄淮山羊、伏牛山羊)共计322个个体进行了遗传多样性检测,并根据Nei氏遗传距离进行了聚类分析。结果表明:6个微卫星标记在这7个品种中存在高度多态性;陕北白绒山羊的遗传变异程度最大,平均杂合度和平均多态信息含量分别为:0.8401和0.8244;而关中奶山羊的遗传变异程度相对较小,平均杂合度和平均多态信息含量分别为:0.7990和0.7784。UPGMA聚类分析表明,黄淮山羊和伏牛山羊聚为一类,陕南白山羊,太行山羊,陕北白绒山羊依次加入,西农萨能羊和关中奶山羊作为一类最后加入。     

中国6个山羊群体微卫星标记的遗传多样性分析

利用30个微卫星座位，对中国6个群体山羊（阿尔巴斯、二狼山、乌珠穆沁、阿拉善、辽宁绒山羊和陕南白山羊），共计240个个体的遗传多样性进行了分析。计算了各群体的等位基因频率，并以其为基础获得了各群体的平均杂合度（He）、平均多态信息含量（PIC）和平均有效等位基因数（Ne），分别为0．367～0．467、0．533～0．639、2．571～4．915。分析了群体内和群体间的遗传变异，并根据遗传距离，进行了NJ聚类，结果将6个山羊群体分为两大类。为进一步对山羊品种的保存和利用提供科学的依据。     

乌羊遗传多态性的AFLP分析

研究了AFLP标记在乌羊遗传多态性方面应用的可行性和该山羊个体基因组DNA的AFLP扩散结果。实验应用10条人工设计的与接头序列相识别的AFLP选择性引物,用PstⅠ酶切,对15只乌羊基因组DNA进行AFLP反应,共获得116个AFLP标记,单引物获得的标记数在2～21之间,乌羊群体相似系数AFLP研究结果为0．897(0．798～0．976),遗传距离为0.024～0．202之间。该研究为评价乌羊的遗传稳定性提供了相关的参数,准确评价尚待和其它品种对比研究后确定。     

微卫星DNA标记在三个山羊品种中的遗传多态性研究

利用四个微卫星标记对波尔山羊、太行山羊和河北奶山羊的等位基因频率、群体多态信息含量、有效等位基因数和杂合度进行了遗传检测。结果表明：四个微卫星位点在波尔山羊、太行山羊和河北奶山羊三个品种中存在多态性。可以用于山羊遗传多样性的评估；位点OarFCB11变异最大，位点MCM38变异最小，从不同品种来看，太行山羊的遗传变异程度最大，而波尔山羊的遗传变异程度相对较小。     

川渝部分山羊品种(类群)遗传多样性微卫星标记研究

为分析川渝山羊品种(类群)的遗传多样性和系统发生关系,利用30个微卫星标记,对6个山羊品种(类群)进行分析。结果表明:金堂黑山羊遗传多样性最丰富,群体多态信息含量、平均杂合度和有效等位基因数分别为0.777、0.819和6.54;大足黑山羊各项指标最低,分别为0.736、0.787和5.57。对6个品种(类群)聚类分析表明,金堂黑山羊与南江黄羊的首先聚类在一起,然后依次与板角山羊、川东白山羊、大足黑山羊和波尔山羊聚类。各山羊品种(类群)的聚类关系与其来源、育成史及地理分布基本一致。     

微卫星标记BMS2508在4个山羊品种中的遗传多样性研究

微卫星DNA又称简单序列重复、短串联重复序列和简单序列长度多态性,广泛存在于真核生物基因组中.微卫星多态性是由于减数分裂过程中不等交换造成变异而产生的,具有保守性,其核心序列为2～6 bp,重复约10～20次,属于等显性遗传.自1989年在人类基因组研究发现微卫星多态性后,目前在马、牛、猪、绵羊和鸡等动物基因组中也筛选出了大量的微卫星标记,但山羊等动物中则相对较少.     

攀西黑山羊群体的AFLP遗传多样性研究

 研究采用随机片段长度多态性分析了攀西地区的5个黑山羊品种（类群）的遗传多样性。结果表明：15对引物共扩增出1003条多态条带,多态频率平均为99.01%,5个黑山羊群体的遗传多样性指数变异范围为0.0136~0.2131,其中建昌黑山羊平均遗传多样性指数最高（0.1346）,攀枝花黑山羊次之（0.1329）,乐至黑山羊最低（0.1101）。5个群体遗传距离范围为0.0062~0.0281,攀枝花黑山羊与建昌黑山羊之间的遗传距离最小（DR=0.0062）,云岭黑山羊与攀枝花黑山羊之间的遗传距离次之（DR=0.0128）,乐至黑山羊与金堂黑山羊间遗传距离最大（DR=0.0281）,金堂黑山羊与其它4个类群遗传距离较大（DR=0.0173-0.0281）,说明攀枝花黑山羊与建昌黑山羊的亲缘关系最近,与云岭黑山羊的亲缘关系较近,乐至黑山羊与金堂黑山羊的亲缘关系最远,金堂黑山羊与其它4个类群遗传距离均比较远。聚类结果与群体地理分布、生态条件差异情况基本一致。     

中国9个地方山羊品种的遗传多样性和群体结构分析

采用联合国粮农组织(FAO)和国际动物遗传学会(ISAG)联合推荐的数据库中选取的16对微卫星引物对中国9个地方山羊品种和1个引进品种(波尔山羊)的遗传多样性及群体结构进行分析。结果表明,在15个微卫星位点上共检测到159个等位基因;9个地方山羊品种的Fst值为89.5%,说明89.5%的遗传变异存在于品种内,而10.5%的遗传变异存在于品种间;依据Da遗传距离构建UPGMA系统发生树,表明波尔山羊分开独自聚为一类,9个地方山羊品种分为两类;采用Structure软件对10个山羊品种的群体结构进行分析,可以将其分为4组。所得到的群体关系同聚类图得到的结果基本一致。     

牛肌肉生长抑制素基因单核苷酸多态性分析

应用PCR-SSCP分析方法,对94头肉牛(公牛45头:西门塔尔34头,夏洛来11头;母牛49头:西门塔尔24头,夏洛来25头)的肌肉生长抑制素(MSTN)3个外显子进行了多态性分析.结果显示,第1外显子存在2种基因型,分别为AA型和AB型.经测序发现,第1外显子4 bp处存在C→G的碱基突变,导致编码的氨基酸由谷氨酰胺(Gln)→谷氨酸(Glu).统计结果表明,等位基因B的含量低,而且只在西门塔尔品种内含0.026 6.利用SPSS软件作最小二乘分析,结果表明,B等位基因与西门塔尔牛的成年体质量和犊牛出生体质量呈显著正相关.     

辽宁绒山羊7个微卫星位点的遗传多样性分析

试验分析了7个微卫星基因座位OarAE101、OarJMP8、BM143、BM6506、BM1824、BM6438I、LSTS004在辽宁绒山羊4个家系中的遗传多态性。结果表明,7个微卫星标记中仅有4个微卫星位点(OarAE101、OarJMP8、BM143、BM6506)表现出了多态性。OarAE101位点多态信息含量最高,为0.727;BM143位点多态信息含量最低,为0.526。在所标记群体中平均有效等位基因数为3.249个;平均多态信息含量为0.635;遗传杂合度均值为0.638。说明辽宁绒山羊品种内的遗传变异处于一个较高的水平,遗传多样性丰富,选择潜力很大。