全基因组选择信号揭示绒山羊绒毛性状相关的候选基因

旨在对辽宁绒山羊和内蒙古绒山羊的基因组选择信号进行筛选。本研究利用Illumina 50K的山羊芯片，对内蒙古绒山羊、辽宁绒山羊和黄淮山羊进行基因型检测，质控后获得50 010个共同SNPs位点。通过群体分化系数Fst和XP-EHH，以黄淮山羊为参考群体分别对内蒙古绒山羊和辽宁绒山羊进行选择信号检测，Fst和XP-EHH值的top 5%作为阈值。结果，利用Fst在绒山羊基因组中筛选到501个候选基因，利用XP-EHH在绒山羊基因组中筛选到145个候选基因。其中有12个SNPs在绒山羊基因组中受到较强选择。通过基因注释筛选到21个候选基因，包括EXOC4、ASIC2、PCDH9、RHBDD1、IRS1和PDE10A等。这些基因主要富集在PI3K-Akt信号通路、蛋白质消化吸收和松弛素信号通路等。研究结果发现，绒山羊在驯化过程中其基因组很多与毛囊相关的基因受到了强烈的选择。这些发现也有助于更好地了解绒山羊的选择进展，为中国绒山羊品种的种质资源保护和利用提供重要参考。     

Detection Selection Signatures for High-altitude Adaptation in Tibetan Goats

This study was aimed to screen the selection signatures on autosome of Tibetan goats and discover genes with important germplasm characteristics.Based on the Illumina 50K chip genotyping data of Tibetan goats,Xinjiang goats and Taihang goats,high quality SNP markers were obtained after filtering out SNPs with low allele frequency and not located.The genetic structure was analyzed by genetic differentiation coefficients (Fst).Meanwhile,the principal component analysis (PCA) and phylogenetic tree construction were conducted to determine the population structure.The selected genes in Tibetan goats were also identified through genome selective signals testing,which contained Di and XP-EHH with top 5% valued as a significant threshold.To identify the genes that were under selection,bioinformatics databases were examined that contained relevant data on goats.The results showed that 48 358 SNPs were identified in these three populations.Population genetic analysis showed that the three groups had similar genetic distance (Fst<0.05),but the degree of genetic differentiation of Tibetan goats (Fst=0.0376) was significantly higher than that of Xinjiang goats (Fst=0.0256) and Taihang goats (Fst=0.0257),indicating that Tibetan goats breed had already generated a certain degree of genetic differentiation.Based on these SNPs,36 SNPs and 211 genes were identified in Tibetan goats by Fst and XP-EHH.Among them,EGFR,AKT1,PDHB and PFKP genes were related to high altitude adaptation.These genes were found to be mainly enriched in purine metabolism pathway,metabolic pathway and HIF-1 signaling pathway.In conclusion,the genomic SNPs had more advantage in revealing the selection of Tibetan goats in high-altitude adaptability,and provided new theoretical references for the protection and utilization of germplasm resources.     

阿尔巴斯绒山羊产绒量性状相关基因挖掘的研究

绒山羊产绒量主要由遗传决定,产绒量低是制约绒山羊产业化发展的瓶颈。在同一群体中选择高产绒量(>1 000 g)和低产绒量(<480 g)的山羊母羊各3只,其年龄均为3周岁,体重约34 kg;每只实验羊全基因组测序深度为30×,每个样本大约测得8×10⁶ SNP。对比高产组和低产组,利用选择性消除区域基因分析方法筛选出18个基因组区域可能与产绒量相关,从这些区域中筛选出选择信号较强的4个羊绒产量性状相关候选基因,分别是CUL1、FBXL3、YY1、EZH2,这些基因参与昼夜节律信号通路、Wnt/β-catenin信号通路和TGF-β信号通路,而这3个信号通路正是参与绒山羊次级毛囊发育的重要信号通路。研究结果表明,以上4个基因和相应的SNP可以作为高产绒量绒山羊的基因组辅助育种标记,有助于缩短高产绒量绒山羊品种选育进程。     

西藏山羊高海拔适应性的选择信号筛选

试验旨在对西藏山羊常染色体的选择信号进行筛选,发掘重要的种质特性基因。基于西藏山羊、新疆山羊和太行山羊群体的Illumina 50K芯片分型数据,通过过滤等位基因频率较低和未定位的变异位点,得到高质量的SNPs标记;通过计算遗传分化系数（Fst）来分析群体遗传结构,同时对群体进行主成分分析（principal component analysis,PCA）和系统进化树构建以确定其群体结构;借助Di和XP-EHH两种不同的方法,以前5%为阈值,通过SNPs注释得到西藏山羊基因组受选择基因,并利用相关的生物信息学数据分析库对候选基因进行功能富集分析。结果显示,在3个群体中共鉴定出48 358个SNPs标记,3个群体有相近的遗传距离（Fst<0.05）,西藏山羊的遗传分化程度（Fst=0.0376）明显高于新疆山羊（Fst=0.0256）、太行山羊（Fst=0.0257）,表明西藏山羊群体已经产生一定程度的遗传分化。通过选择信号分析,在西藏山羊群体中共筛选到36个受到较强选择的位点和211个候选基因,其中EGFR、AKT1、PDHB和PFKP等基因与高海拔适应性相关。这些基因主要富集在嘌呤代谢通路、代谢途径和HIF-1信号通路等。利用基因组SNP标记可以更全面地揭示西藏山羊高海拔适应性的选择进展,为种质资源的保护和利用提供重要参考。     

性成熟期辽宁绒山羊与子午岭黑山羊睾丸发育比较

本研究旨在探究性成熟期辽宁绒山羊与子午岭黑山羊睾丸发育是否存在差异,并对两品种繁殖性能进行比较。选取性成熟期健康的辽宁绒山羊和子午岭黑山羊各5只,采集睾丸组织,通过大体解剖和苏木精-伊红（HE）染色石蜡切片,比较两品种山羊睾丸组织发育及形态学差异;ELISA检测雄激素浓度;实时荧光定量PCR （real time quantitative PCR,RT-qPCR）、蛋白免疫印迹（Western blot）检测两品种山羊睾丸组织中死盒多肽4（DEAD box polypeptide 4,DDX4）和类无精症缺失基因（deleted in azoospermia-like gene,DAZL）的表达情况。结果显示,辽宁绒山羊睾丸总重和睾丸长周径极显著高于子午岭黑山羊（P<0.01）,而睾丸短周径、睾丸脏体比和睾丸胴体比均差异不显著（P>0.05）;辽宁绒山羊生精上皮厚度显著高于子午岭黑山羊（P<0.05）,而两者精细管面积、直径和单位面积内精细管数量均无显著差异（P>0.05）;两品种山羊睾丸中雄激素分泌无显著差异（P>0.05）;辽宁绒山羊DDX4 mRNA及蛋白表达量均显著高于子午岭黑山羊（P<0.01或P<0.05）,DAZL mRNA表达量极显著高于子午岭黑山羊（P<0.01）,而蛋白表达量差异不显著（P>0.05）。以上结果表明,性成熟期辽宁绒山羊性腺发育程度与子午岭黑山羊一致,但生精上皮较子午岭黑山羊厚,生殖标记基因表达量存在差异,推测可能会影响两品种的生精能力。     

内蒙古绒山羊KAP9.2基因遗传多态性及其与生长性状的关联分析

【目的】探究内蒙古绒山羊KAP基因家族角蛋白相关蛋白9.2(KAP9.2)基因插入/缺失(insertion/deletion, InDel)突变及其与生长性状的关系,以期为内蒙古绒山羊分子育种提供理论基础。【方法】选取606只雌性阿拉善型内蒙古绒山羊为研究对象,采集耳组织提取DNA并测定其体重及体高、体长和胸围等体尺数据,利用琼脂糖凝胶电泳方法与直接测序技术检测KAP9.2基因的InDel突变,检测遗传多样性指标,利用SPSS 23.0软件分析突变位点与生长性状的关联性。【结果】在内蒙古绒山羊KAP9.2基因外显子区存在30 bp的InDel突变,产生II、ID和DD 3种基因型。多态信息含量(PIC)显示,该位点在育成羊群体中属于中度多态(0.250.05);在整个群体中,属于低度多态(PIC<0.25),但偏离哈代-温伯格平衡状态(P<0.05)。关联分析结果表明,在育成羊群体中,此30 bp的InDel突变对体长和十字部高有显著影响(P&l...     

内蒙古白绒山羊与河西绒山羊杂交对产绒量和绒品质的影响

河西绒山羊和内蒙古白绒山羊生存环境相同,前者产绒量低,绒品质好,后者产绒量高,绒品质相对较差。本文旨在评价内蒙古白绒山羊与河西绒山羊杂交对后代产绒量和绒品质的影响。从河西绒山羊主产地平山湖测定11只河西绒山羊、10只内蒙古白绒山羊和10只杂种产绒量,采集颈部山羊绒测定细度、含绒率和长度。测定结果表明河西绒山羊与内蒙古白绒山羊杂交后,杂种后代平均产绒量比河西绒山羊提高了23.43%。杂种后代的山羊绒平均细度比河西绒山羊粗0.32μm,比内蒙古白绒山羊细1.64μm。杂种后代山羊绒长度比河西绒山羊增加5.85mm,比内蒙古白绒山羊增加2.90 mm。     

褪黑激素对内蒙古白绒山羊产绒性能的影响

试验选用24只,平均年龄(15±1.5)月龄、平均活重(32.92±2.33)kg半同胞羯羊,随机分为4组,分别埋植0、2、4、8 mg/kg BW褪黑激素(MT),研究MT对内蒙古白绒山羊生绒期产绒性能的影响。结果表明:绒萌发前约一个月(夏至)埋植MT显著提高了血浆MT浓度,使羊绒萌发时间提前,绒长度增加、产绒量提高,而对绒纤维细度和粗毛生长没有影响,同时确定MT适宜剂量为2mg/kg BW。     

内蒙古阿尔巴斯型绒山羊光控增绒效果分析

光控增绒即利用增绒专用棚圈控制光照强弱与时间长短,刺激产绒动物松果体增加褪黑激素的分泌,进而使绒山羊在非产绒季节产绒的技术。本试验通过对内蒙古阿尔巴斯型绒山羊进行光控增绒处理,研究非产绒季节光控增绒技术对绒山羊产绒性能的影响。将66只2周岁母羊随机分为控制光照增绒试验组和自然光照放牧对照组,每组33只,每月按时称量体重并采集绒毛混合样,分析试验期间绒伸直长度、细度、产绒量等产绒性状及体重的变化。试验结果表明,经光控增绒之后对照组和试验组羊绒平均细度无明显差异（P>0.05）;试验期间对照组山羊羊绒伸直长度为3.20 cm,试验组为7.85 cm,两组间差异显著（P<0.05）;试验组山羊平均产绒量比对照组高56.5%~68.2%,差异极显著（P<0.01）;光控增绒前后,两组绒山羊体重差异均不显著（P>0.05）。综合试验结果,非生绒期通过光控增绒可促进羊绒生长,显著提高了个体产绒量;绒纤维长度增加,但绒细度没有明显变化。     

绒山羊皮肤毛囊兴盛前期组织形态、chi-miR-107-3p与RHBDF2基因表达分析

为了探究chi-miR-107-3p和菱形家族蛋白2（rhomboid family member 2,RHBDF2）基因在不同品种（系）和光控增绒绒山羊兴盛前期（5~7月份）皮肤毛囊重建时的表达差异,本试验在7月份采集内蒙古阿拉善型绒山羊、敏盖绒山羊和光控增绒技术处理的阿尔巴斯型绒山羊体侧皮肤毛囊组织,采用组织切片技术对组织形态比较分析,实时荧光定量PCR法检测chi-miR-107-3p和RHBDF2基因的表达量。结果显示,在皮肤毛囊兴盛前期,阿拉善型绒山羊次级毛囊正处于重建阶段,敏盖绒山羊和阿尔巴斯型绒山羊（光控增绒）次级毛囊重建已基本完成;在阿拉善型绒山羊皮肤组织中chi-miR-107-3p表达量极显著高于敏盖绒山羊和阿尔巴斯型绒山羊（光控增绒）（P<0.01）,而RHBDF2基因表达量极显著低于其他两品种（系）（P<0.01）,且RHBDF2基因表达量在敏盖绒山羊皮肤组织中显著低于阿尔巴斯型绒山羊（P<0.05）。不同品种（系）和光控增绒绒山羊皮肤毛囊兴盛前期组织显微结构与chi-miR-107-3p、RHBDF2基因在皮肤组织中的表达差异分析结果相一致,次级毛囊重建初期chi-miR-107-3p表达量较高,而RHBDF2基因表达量极低,随着次级毛囊重建完成,chi-miR-107-3p表达量明显降低,RHBDF2基因表达量逐渐增高,且在不同品种（系）内蒙古绒山羊绒毛生长发育过程中的表达机制基本相同。因此,chi-miR-107-3p和RHBDF2基因是绒山羊皮肤毛囊生长发育的重要调控因子。     

内蒙古绒山羊与辽宁绒山羊皮肤毛囊周期性变化的比较研究

对内蒙古阿尔巴斯白绒山羊和辽宁绒山羊皮肤及毛囊的组织学周期性变化作了比较研究，结果表明：表皮生发层细胞从3月份开始活动并向下延伸，此时毛囊也开始重建，绒山羊毛囊8-9月份进入兴盛期，12月份进入退行期，2-3月份为休止期。它们进入兴盛期和持续的时间不同，初级毛囊除毛球宽外，其它各性状阿尔巴斯白绒山羊均大于辽宁绒山羊，而次级毛囊各性状辽宁绒山羊都大于阿尔巴斯白绒山羊，在大多数月份二者差异显著。毛囊深、密度、S／P、毛球宽和生长期是影响产绒量的因素。     

辽宁绒山羊空怀母羊能量需要量

本试验旨在研究辽宁绒山羊空怀期母羊的能量需要量。选用体况良好、体重接近的24只辽宁绒山羊经产空怀母羊,随机分为3组,每组8个重复,每个重复1只。采用饲养试验、消化代谢试验和气体代谢试验研究绒山羊空怀母羊的代谢能(ME)和净能(NE)的需要量。结果表明:辽宁绒山羊空怀期母羊的维持需要代谢能和净能分别为0.480和0.336 MJ/kg W0.75。     

光周期对于绒山羊毛囊干细胞激活的影响

为了延长绒山羊毛囊兴盛期,提高羊绒产量,本试验通过人工缩短内蒙古阿尔巴斯型绒山羊的日照时间,利用组织切片技术对比人工短光照和自然光照周期下绒山羊皮肤组织形态变化,利用免疫组织化学方法研究毛囊细胞增殖及相关信号通路重要蛋白的表达。结果显示,人工短光照周期下绒山羊毛囊细胞增殖强烈,干细胞标记角蛋白15（cytokeratin 15,K15）阳性信号大量分布于外根鞘,β-catenin信号活跃表达于毛母质及根鞘,毛囊提前进入兴盛期;而自然光照周期下绒山羊毛囊仍停留在休止期,相应蛋白信号表达较弱。综上表明,短日照对毛囊生长具有明显的促进作用,人工短光照周期可以提前激活毛囊干细胞,使其提前进入兴盛期,引起多种毛囊生长相关蛋白的表达。     

Effects of Photoperiod on Stem Cells Activation in Cashmere Goat Hair Follicles

In order to extend the anagen of cashmere goat hair follicles and increase the production of cashmere,this study was performed with artificially shorten the daylight time among Arbas White cashmere goats. Skin tissue sections from cashmere goats were collected to compare the morphologic changes between artificial daylight and natural daylight,and immunohistochemical method was used to study the hair follicle cell proliferation and important protein expression in related signaling pathways. The results showed that strong cell proliferation occurred in cashmere goat hair follicle cells during artificial daylight,plenty of cytokeratin 15 (K15) positive signals were distributed in the outer root sheath,β-catenin protein was actively expressed in hair matrix and root sheath, indicating that the hair follicles were in the anagen growth phase;Meanwhile,cashmere goat hair follicles under natural daylight were in telogen with weak signals. Above all prove that short photoperiod played an important role in promoting hair follicle growth,the artificial short photoperiod could change hair follicle growth cycle and make hair follicles earlier enter to the anagen growth phase,causing a variety of typical gene expressions during hair follicle growth.     

新培育的柴达木绒山羊的群体遗传检测研究

应用简单随机抽样法,在青海省德令哈抽取柴达木绒山羊57只,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术测定9个血液蛋白质（酶）位点（α2,Alb,Hb,Alp,PA-3,EsD,Amy,Tf,LAP）,并对毛色及形态特征进行了遗传检测,结果表明,9个血液蛋白质（酶）位点中有6个位点表现出多型性,均由2个等位基因控制,位点平均杂合度为0.2773,9个外形特征中5个有多型性,其平均异质度为0.4610,毛色趋于纯白。利用群体遗传贴近度分析方法,剖析了柴达木绒山羊与其亲本群的相似程度,即外形特征上,柴达木绒山羊与辽宁绒山羊相似,而在血液蛋白质（酶）位点上柴达木绒山羊与柴达木山羊相似;在总体特征上,柴达木绒山羊与柴达木山羊、辽宁绒山羊的遗传贴近度分别为0.8257、0.8662。     

诱导发情对绒山羊非繁殖季节产羔和血清指标的影响

为研究中草药集中催情和孕马血清促性腺激素（PMSG）外源诱导对非繁殖季节内蒙古绒山羊产羔和血清指标的影响,选取体重相近的内蒙古绒山羊272只,分为中草药试验Ⅰ组（112只）、激素试验Ⅱ组（100只）和对照组（60只）,试验Ⅰ组饲喂中草药,每次50 g/只,发情前7 d开始饲喂,每2 d饲喂1次,共3次;试验Ⅱ组海绵栓+PMSG 250 IU/只;对照组正常饲养。在试验结束后第2天早饲前各组选择5只羊颈静脉采血,测定并分析血清中生理生化指标及生殖激素含量的变化。结果显示,试验Ⅰ组和试验Ⅱ组绒山羊的发情率、产羔率和双羔率极显著高于对照组（P<0.01）,试验Ⅱ组的产羔率和双羔率极显著高于试验Ⅰ组（P<0.01）,发情率显著高于试验Ⅰ组（P<0.05）。试验Ⅱ组绒山羊血清总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、尿素氮（UREA）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）含量显著高于试验Ⅰ组和对照组（P<0.05）,试验Ⅰ组绒山羊丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性显著高于试验Ⅱ组和对照组（P<0.05）;试验Ⅱ组血清促卵泡素（FSH）、雌二醇（E₂）和促黄体素（LH）含量显著高于对照组（P<0.05）,孕酮（P₄）、睾酮（T）在三组之间差异均不显著（P>0.05）,试验Ⅰ组生殖激素指标与对照组差异均不显著（P>0.05）。对激素和抗氧化酶的相关性分析显示,试验Ⅰ组绒山羊血清P₄含量与GSH-Px含量呈显著负相关（P<0.05）,其相关系数为-0.594,试验Ⅱ组绒山羊血清LH含量与GSH-Px含量呈极显著正相关（P<0.01）,其相关系数为0.757。本研究结果表明,中草药和激素处理均可极显著促进内蒙古绒山羊在非繁殖季节集中发情,并提高产羔率。激素处理可提高非繁殖季节内蒙古绒山羊对蛋白质的消化利用程度和抗氧化功能,中草药处理可提高血清SOD活性;分析认为GSH-Px与P₄之间存在显著颉颃作用,GSH-Px与LH之间存在极显著协同作用。     

不同能量蛋白水平对舍饲辽宁绒山羊产绒性能和营养物质代谢率的影响

试验旨在研究不同能量蛋白水平对辽宁绒山羊产绒性能和营养物质代谢率的影响。试验采用随机区组设计,选取20只1周岁辽宁绒山羊,根据体重分为5组,每组4只。采用3个蛋白水平(7.7%、9.4%和11.2%)和3个代谢能水平(7.6、8.6、9.6 MJ/kg DM),设计5种日粮饲喂绒山羊。结果表明:不同能量水平对辽宁绒山羊绒细度有显著影响(P<0.05),对绒毛长度和绒毛强度没有显著影响(P>0.05);而不同蛋白水平对绒品质没有显著影响(P>0.05);能量和蛋白代谢率随日粮能量水平增加而增加(P<0.05);蛋白代谢率随日粮中蛋白水平增加而增加(P<0.05),辽宁绒山羊日粮中适宜的能量和蛋白水平分别为8.6 MJ/kg DM和9.4%。     

二郎山绒山羊体尺、绒毛性状与经济性状的相关及回归分析

为研究内蒙古二郎山绒山羊体尺、绒毛性状与经济性状间的相关关系,选取1 000只3岁成年母羊进行生产性能测定,并利用SAS 9.0和Excel 2003软件进行统计分析。结果表明,二郎山绒山羊体尺、绒毛性状中体高(X₁)、体斜长(X₂)、胸围(X₃)与体重(Y)之间呈极显著正相关(P<0.01),最优回归方程为Y=-12.0856+0.0821X₁+0.4053X₂+0.1624X₃,回归方程的截距和3个偏回归系数都达到了极显著的程度(P<0.01),说明该方程是最优回归方程。胸围对体重的影响最大,而体高、体斜长和绒细度主要通过胸围对体重产生影响;体高对产绒量的影响最大,其次为绒厚度,但是就体高、体斜长、胸围、绒细度、绒厚度、毛长与产绒量之间并未找到最优回归方程。表明二郎山绒山羊体尺、绒毛性状与经济性状之间存在着复杂的内在联系。     

Correlation and Regression Analysis of Body Size,Cashmere Traits and Economic Traits in Erlangshan Cashmere Goat

To study the correlation and regression analysis of body size, cashmere traits and economic traits in Inner Mongolia Erlangshan cashmere goat, we selected the 1 000 3-year-old ewe and carried out production performance measurement, and using SAS 9.0 and Excel 2003 softwares for statistical analysis.The results indicated that a significant positive correlation of body height(X₁), body length(X₂), heart girth(X₃) and weight(Y)in Erlangshan goat.Regression model was Y=-12.0856+0.0821X₁+0.4053X₂+0.1624X₃.The intercept and three partial regression coefficient had reached a very significant extent (P<0.01), and indicating the equation was the optimal regression equation.The heart girth was the biggest influence on body weight, and the body height, body length and cashmere fineness impacted on body weight through the heart girth.The body height was biggest influence on cashmere yield and cashmere thickness for the second.We did not find optimal regression model between body height, body length, heart girth, cashmere fineness, cashmere thickness, hair long and cashmere yield.These results indicated the presence of complex intrinsic link between body size, cashmere traits and economic traits in Erlangshan cashmere goat.     

Effect of Different Concentrations of Melatonin on Proliferative Activity of Hair Follicle Stem Cells in Inner Mongolia Cashmere Goat

This study aimed to investigate the effect of different concentrations of melatonin on proliferative activity of hair follicle stem cells in Inner Mongolia cashmere goat.The five levels melatonin including 0,100,300,500 and 700 pg/mL were designed to stimulate the hair follicle stem cells in Inner Mongolia cashmere goat,the MTT method was used to detect cell proliferation activity for 5 days.The result showed that 2 days later,the groups stimulated by melatonin did not cobble-stone arrangement and began to appear spindle cell and cell growth was not uniform compared with the control group (0 pg/mL),the groups showed obvious effect on cell proliferation relatively.4 days later,the cell proliferation of groups stimulated by 500 pg/mL melatonin were significantly greater than that of 0,100 pg/mL (P<0.01;P<0.05),but there was no significant difference with 700 pg/mL melatonin stimulation group (P>0.05).The optimal melatonin concentration of hair follicle stem cell proliferation was 500 pg/mL in Inner Mongolia cashmere goat.