基于细胞色素b基因序列的中国牛亚科家畜系统发育关系

 【目的】探讨中国牛亚科家畜物种间的系统发育关系,为牛亚科家畜的系统演化历史提供分子证据。【方法】采用PCR产物直接双向测序法,获得普通牛、瘤牛、牦牛、大额牛、沼泽型亚洲水牛和河流型亚洲水牛共6个物种的线粒体DNA Cyt b基因全长序列,运用分子进化软件分析物种间的系统发育关系。【结果】6个牛种的Cyt b基因序列长度均为1 140 bp,没有观察到插入/缺失突变,共检测到220个变异位点,包含213个简约信息位点;Cyt b基因序列变异中转换数明显高于颠换数,转换数和颠换数的比值为5.2,突变没有达到饱和状态。由遗传距离可知,普通牛与瘤牛的亲缘关系最近,而它们与大额牛、牦牛、沼泽型亚洲水牛、河流型亚洲水牛的亲缘关系依次逐渐疏远。牛亚科家畜6个物种分布于4个主要的单系群分支,可划归为家牛属、牦牛属、准野牛属和水牛属;牛种间的分歧时间在0.775—6.43 MYA,亚洲水牛与其它牛种间的分歧时间最长,普通牛与瘤牛的分歧时间最短。大额牛和印度野牛的单系性都没有得到显现,大额牛和印度野牛在线粒体DNA水平上不能清晰地相互区分。【结论】中国牛亚科6个牛种划分为4个分支,分别对应于家牛属、牦牛属、准野牛属和水牛属,家牛属与准野牛属、牦牛属、水牛属的亲缘关系逐渐疏远;6个牛种间的进化分歧时间在0.775—6.43 MYA。大额牛与印度野牛的亲缘关系非常近,两者在较早的世代具有共同的母系起源;不支持大额牛是印度野牛的家养型或驯化种的观点,它们有可能都是现已灭绝的某种野生牛的后代。     

不同牛种GH基因外显子5序列变异研究

在测定牛亚科3个牛种(雷琼牛、巴州牦牛和巴州蒙古牛)GH基因外显子5序列的基础上,分析了不同牛种的序列变异特点,同时引用其它牛种(普通牛、瘤牛、牦牛和水牛)的序列构建分子系统树以探讨牛亚科家畜的系统发生关系.结果表明,在雷琼牛、巴州牦牛和巴州蒙古牛中共检测到5个变异位点,核苷酸取代方式仅有转换和颠换,核苷酸平均突变率仅为1.66%,说明这3个牛种GH基因外显子5多态性较为贫乏;5个变异位点中仅有1个为错义突变,导致亮氨酸和缬氨酸的转换,但该突变在牛种中分布有差异.从构建的系统树来看,普通牛与瘤牛先聚为一类,然后再与牦牛聚在一起,最后才与水牛聚在一起,与已有的分类结果大体一致.本研究的结果支持中国南方可能是一支瘤牛发源地的推论,也支持中国牦牛在起源进化历程中可能与瘤牛发生了基因交流的观点.     

利用细胞色素b基因全序列分析研究大额牛的母系起源与分类地位

对11头大额牛细胞色素b(cyt b)基因全序列1 140 bp进行分析,共发现96个变异位点,定义了6种单倍型。结合GenBank中牛属(Bos)普通牛、瘤牛、牦牛、印度野牛、林牛和爪哇牛6个近缘种的cyt b基因同源区序列进行分析,以水牛作为外群,分别采用邻接法(NJ)和最大简约法(MP)构建分子系统发育树,得到基本一致的拓扑结构,结果推测大额牛可能是某种现已灭绝的野生牛的后代。同时还指出目前我国有相当比例的大额牛受到外来血统的入侵,我国的大额牛保护工作正面临非常严峻的考验。     

中国4个牛种MSTN基因外显子2多态性分析与其系统发生关系研究

[目的]解决牛亚科动物近缘物种的分类归属问题,了解牛亚科各种群遗传多样性。[方法]采用酚-氯仿抽提法从4个中国牛种中提取基因组DNA,对MSTN基因进行PCR扩增和测序,构建系统发育树,探讨4个牛种间MSTN基因外显子2的系统发生关系。[结果]MSTN基因外显子2编码区为372 bp。蒙古牛、牦牛和独龙牛的MSTN基因外显子2具有丰富的多态性。在所测66个样本中存在3个核苷酸多态位点,定义了6种单倍型。雷琼牛、蒙古牛、独龙牛与巴州牦牛享有共同的单倍型。巴州牦牛独自聚成一支,而雷琼牛与一部分独龙牛、大部分蒙古牛和引用瘤牛聚成一支。[结论]蒙古牛、雷琼牛、独龙牛种间存在着基因交流。牦牛与普通牛、瘤牛的分化较明显,比瘤牛与普通牛的亲缘关系要远。     

从mtDNA和SRY基因多态揭示云南大额牛杂交起源

从父系、母系全面揭示云南大额牛的遗传背景.采集了云南大额牛、印度野牛(Bosgaurus)、迪庆黄牛、怒江黄牛以及文山高峰牛共5个种群的血液样品,对其中70头牛mtDNA D-loop和39头公牛Y染色体非同源部分SRY基因序列多态检测,结合GenBank已经报道的相关序列,对所构建的单倍型NJ系统树和网络图进行了聚类分析.线粒体DNA数据显示,云南大额牛母系来源于瘤牛(B.indicus)和普通黄牛(B.taurus),云南本地牛母系也来源于瘤牛和普通黄牛;SRY基因序列信息显示,云南大额牛父系来源于大额牛(B.frontalis),云南本地牛父系来源于印度瘤牛.结果说明,云南大额牛为大额牛与黄牛的杂交后代,云南本地牛主要为瘤牛血统.     

长脂拟鲿种群Cyt b基因序列的变异及遗传多样性

为给长脂拟鲿(Pseudobagrus adiposalis)的保护和利用提供科学依据,以采自珠江水系西江支流漓江、长江水系沅江上游支流阳河的长脂拟鲿各30尾为材料,研究该种鱼类种群细胞色素b(Cyt b)基因序列变异及遗传多样性。结果表明:长脂拟鲿Cyt b基因序列长1 096bp。其中,阳河种群、漓江种群分别有6个和40个变异位点,分属6个和4个单倍型,单倍型多样性指数(Hd)分别为0.639和0.251,单倍型间平均遗传距离(P)分别为0.002 0和0.024 3,核苷酸多样性(Pi)分别为0.000 80和0.006 31。阳河种群Cyt b基因序列有4个同义突变和2个非同义突变,漓江种群有37个同义突变和3个非同义突变。漓江与阳河种群Cyt b基因序列共定义了10种单倍型,Hd为0.727,P为0.030 0,Pi为0.026 03。2个种群间的遗传分化指数(Fst)为0.817,基因交流值(Nm)为0.06。2个种群间出现了一定程度的分化,但未达到种群水平。     

牛生长激素基因外显子5序列变异及其分子进化特征

通过双向直接测序法测定中国5个牛种生长激素(GH)基因外显子5序列,并且在分析序列变异的基础上探讨GH基因外显子5序列的分子进化特征.序列分析表明,5个牛种GH基因外显子5的遗传变异水平较低,平均核苷酸变异率约为3.48%,而且绝大多数位点的核苷酸替换是同义突变,仅发现1个错义突变位点;从GH基因外显子5序列单倍型构建的分子进化树来看,水牛与普通牛、瘤牛、牦牛及大额牛的分化相对比较明显,其他4个牛种之间并无明显分化,还享有共同的祖先序列.研究结果也说明牛GH基因外显子5在进化过程中由于功能的约束表现相当保守,进化速率缓慢.     

贵州务川黑牛mtDNA Cytb基因遗传多样性研究*

 务川黑牛是贵州省新近发现的独特地方品种,其起源和系统地位尚存争议。测定了22个务川黑牛的Cyt b基因全序列,结合已报道的中国9个黄牛品种17个个体的Cyt b基因全序列进行分析,结果显示：务川黑牛的Cytb基因全长1140 bp,共检测到21个核苷酸多态位点。碱基A+T平均含量为567%,显著高于G+C平均含量43.4%,第3密码子表现出较强的碱基组成偏倚。定义了8种单倍型且突变类型仅存在转换,表明务川黑牛的Cyt b基因的遗传多态性较为丰富。邻接法(NJ）构建的分子系统树表明,务川黑牛有2个母系起源即普通牛起源和瘤牛起源。     

牛生长激素基因（bGH）编码区的遗传变异特征

以普通牛、瘤牛、牦牛、大额牛、沼泽型水牛和河流型水牛的代表牛种为对象,探讨不同牛种(或亚种)GH基因编码区序列的遗传变异特征.结果表明,6个群体的GH基因编码区序列全长均为654bp,共检测到16个SNP位点,外显子1无变异位点,外显子2、外显子3、外显子4和外显子5分别有3个、5个、1个和7个变异位点,表明外显子5是编码区的高变区域,而且SNP位点在不同牛种(或亚种)中的分布存在明显差异.16个核苷酸替代位点中有13个为同义突变,仅有3个非同义突变位点,分别位于第2外显子、第4外显子和第5外显子处,并造成其所编码的氨基酸发生改变.     

以牛亚科家畜线粒体细胞色素b基因全序列检验分子钟假说

在测定牛亚科家畜6个物种线粒体细胞色素b(Cyt b)基因全序列的基础上,以非参数检验法检验分子钟假说,提出肯定或否定分子钟假说的部分客观资料.结果表明,6个牛种的Cyt b基因全序列长度都是1140bp,牛种间序列的碱基组成差异较小,碱基替代以转换为主,转换/颠换比为5.4.基于核苷酸序列和氨基酸相对速率检验结果表明,牛种内序列的进化全部接受分子钟假说;牛种问大多数序列的进化接受分子钟假说,少数序列的进化拒绝分子钟假说.与基于氨基酸序列的检验结果相比较,基于核苷酸序列的检验结果更易于拒绝分子钟假说.进而推论,接受或者拒绝分子钟假说与所检测物种之间亲缘关系的远近无明显的相关性,分子钟假说在一定的物种范围内是成立的;对于长期进化而言,既无核苷酸序列亦无氨基酸序列以绝对恒定的速率变化,分子钟不具有通用性.     

中国3个牛种cytb基因多态性及其系统发育研究

基于mtDNA cyt b基因全长序列,对中国黄牛、牦牛和水牛的遗传多态性和系统发育关系进行了分析。结果表明,中国黄牛、牦牛和水牛cyt b基因序列中碱基A和T的含量均比较高,A T的平均含量分别为56.6%,58.2%和56.0%。黄牛在cyt b基因全长序列具有较丰富的核苷酸多样性(Pi=0.016 84),水牛的核苷酸多样性相对贫乏(Pi=0.003 51),牦牛的核苷酸多样性介于二者之间(Pi=0.012 28)。中国黄牛与牦牛和欧洲野牛之间的亲缘关系相对较近,而与水牛间的亲缘关系则相对较远,黄牛有普通牛和瘤牛2个母系起源;中国牦牛和斑腾牛以及羯牛的亲缘关系相对较近;中国水牛和沼泽型水牛具有较近的亲缘关系,也可能有2个或者2个以上的母系起源。     

雷琼黄牛与不同品种肉牛杂交F1代的生产性能比较

【目的】分析湛江市雷琼黄牛杂交利用现状及存在的问题,旨在促进雷琼黄牛杂交改良技术的应用,提高肉牛生产效益与经济效益。【方法】选取西雷杂F1代(西门塔尔♂×雷琼黄牛♀)、利雷杂F1代(利木赞♂×雷琼黄牛♀)、安雷杂F1代(安格斯♂×雷琼黄牛♀)和雷琼黄牛作为研究对象。在相同饲养条件下,选取初生、3月龄、6月龄和24月龄的杂交牛F1代及雷琼黄牛共390头,测定其体质量与体尺指标;屠宰24月龄的杂交牛F1代与雷琼黄牛各3头,选取其背最长肌进行肉品质分析。【结果】利木赞牛对雷琼黄牛杂交改良作用明显,尤其在初生体质量、24月龄体质量以及体尺发育方面效果显著,其中24月龄体质量提高了37.64%。利雷杂F1代肉质嫩度优于其余3组,而西雷杂F1代肉质嫩度最差。西雷杂F1代的眼肌面积大于雷琼黄牛,利雷杂F1代的眼肌面积大于其余3组,3组杂交牛F1代均可改善雷琼黄牛肉色偏白的情况。利雷杂、安雷杂、雷琼黄牛的必需氨基酸含量差异不显著,而西雷杂F1代必需氨基酸含量极显著低于雷琼黄牛。【结论】利木赞牛在改善雷琼黄牛体型、生长速度及肉品质上综合表现较好。     

大额牛与婆罗门牛种间杂交的亲子鉴定*

 利用9个微卫星座位对一例大额牛与婆罗门牛杂交后代进行亲子鉴定,所有座位都呈孟德尔共显性遗传,计算的父权相对机会为99.994 9 %,证实此例亲子鉴定的确是一个三联体家庭成员,也证实大额牛（Bos frontalis）与婆罗门牛（Bos indicus）种间杂交的可行性。     

渤海黑牛和日本和牛mtDNAD-loop区遗传变异研究

研究渤海黑牛和日本和牛线粒体DNA控制区(mtDNA D-loop)的遗传变异。采用DNA测序技术测定了这2个品种17个个体mtDNA D-loop区全序列,从Genbank下载了31头日本和牛、9头渤海黑牛、2头欧洲普通牛、2头瘤牛以及21个其他中外黄牛品种mtDNA D-loop区全序列,用lasergene和Mega 4.0.1软件对所得的渤海黑牛和日本和牛57个个体的序列进行了遗传多样性研究,并对渤海黑牛、日本和牛、欧洲普通牛和瘤牛的mtDNAD-loop区全序列进行了同源性分析。以水牛为外群,对23个中外黄牛品种的聚类分析显示它们聚为2类:欧洲型原牛和瘤牛型原牛。渤海黑牛含有这2类的遗传背景,受到过瘤牛血缘渐渗的影响。而日本和牛则来源于欧洲原牛。结论:渤海黑牛和日本和牛mtDNA D-loop区具有丰富的遗传多样性,二者的亲缘关系很近;渤海黑牛含有普通牛和瘤牛的血统、受到过瘤牛血缘渐渗的影响;日本和牛属普通牛类型,欧洲原牛、朝鲜牛和我国北方的部分牛种对于日本和牛的形成可能都起到丰富种群的作用。     

晋南牛父系和母系起源研究

为了研究晋南牛的父系起源和母系起源,随机抽取30头晋南公牛,分别对Y染色体INRA124微卫星位点和线粒体DNAcytb基因进行分析。Y染色体INRA124微卫星分析表明:30个个体中,具有132bp的等位基因约占总样本76.7%,表明晋南牛具有76.7%的普通牛父系血统;具有130bp的等位基因,约占总样本23.3%,表明晋南牛具有32.2%的瘤牛父系血统。cytb基因的HinfI酶切分析表明,在这31个个体中,没有发现牦牛和班腾牛的母系起源。