绵羊mtDNA D-环序列与微卫星DNA遗传多样性和系统发育分析

采用mtDNA D-环序列和微卫星DNA两种标记方法,对9个绵羊群体225只个体进行遗传多样性和系统发育分析。结果表明：两种方法在遗传多样性分析中得出的结论一致,即在研究的9个绵羊群体中青海藏羊的遗传多样性最丰富,而湖羊和岷县黑裘皮羊遗传多样性都较低。但在系统发育分析中,通过mtDNA D-环序列和微卫星DNA座位数据构建系统发育树,结果表现为很大的不同。由于微卫星DNA符合孟德尔遗传规律,能够反映群体间的亲缘关系,构建的系统发育树结构可靠。mtDNA是核外遗传物质,具有母系遗传的特点,在反映群体间的亲缘关系上不具优势。此外,青海细毛羊和甘肃高山细毛羊的育种实践表明它们的遗传来源相似,亲缘关系相近,这与微卫星DNA座位数据构建系统发育树反映的结果一致,因此,在群体的亲缘关系研究上,微卫星DNA数据分析的结果比mtDNA序列分析结果更可信。172个单倍型序列网络关系分析表明研究的9个绵羊群体可能有三个母系起源。     

中国家鸭的分子遗传多样性及其起源探讨

本研究测定了我国重点保护的8个家鸭品种及斑嘴野鸭的线粒体DNA D-loop区667bp序列,分析了这8种家鸭的遗传多态性和起源。遗传多态性分析结果显示A、G、C、T碱基平均含量分别为25.5%,15.3%,33.4%,25.8%;变异类型为转换和颠换,未发现缺失与插入。确定了20种单倍型,Hap2（A7）为家鸭的主体单倍型型,平均单倍型多样度为0.67136,平均核苷酸多样度为0.00192,攸县麻鸭单倍型多样度、核苷酸多样度最高,8个品种之间双参数遗传距离为0.00056-0.00414,其中连城白鸭和攸县麻鸭之间遗传距离最大。38种单倍型系统发生研究表明,8种家鸭都单一地起源于绿头鸭。     

利用微卫星DNA标记分析7个绵羊群体遗传多样性与系统发育

摘要:实验室检测了甘肃藏羊、甘南藏羊、湖羊、青海藏羊、小尾寒羊、滩羊、岷县黑裘皮7个绵羊群体268只个体15个微卫星座位等位基因,进而开展了等位基因变异分析、杂合度分析、哈代—温伯格比率检验、遗传距离估算、系统发生树构建和遗传结构推导。结果表明：7个绵羊群体在15个微卫星座位上共发现187个等位基因。哈代—温伯格比率偏差检验中共发现43个“群体-座位”偏离了哈代—温伯格比率,其中湖羊偏离哈代-温伯格比率的“群体-座位”数最多。群体杂合度分析表明青海藏羊群体的遗传多样性较丰富,而湖羊和岷县黑裘皮羊的遗传多样性较低。遗传距离和系统发生树的分析表明,滩羊、小尾寒羊和湖羊亲缘关系较近,类群起源上享有共同的祖先,岷县黑裘皮羊与其它6个绵羊群体遗传关系较远,7个绵羊群体的遗传结构推演为三类。     

中国姜品种遗传多样性的研究与应用

利用RAPD技术对20个姜(Zingiber officinale)品种进行了遗传多样性的研究。从200多个引物中筛选出25个有效引物，共扩增出171条DNA带，其大小分布在100~3 500 bp之间，其中111条为多态性，约占总数的64.91%，平均每个引物的扩增带为6.8条。利用25个有效引物扩增的DNA带数计算出品种间的J系数，并进行UPGMA聚类分析，在此基础上，建立了中国姜品种亲缘关系系统树。在相似性系数0.67处，20个品种分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类。Ⅰ类可分为A、B和C组；Ⅳ类可分为D和E组。其中，A组可再分为A1和A2亚组；B组可再分B1和B2亚组。各亚组内相似性系数较大，表明它们之间的亲缘关系较近，但也存在着一定的差异。     

10个山羊品种线粒体DNA的遗传多态性

用PCR-SSCP分析了10个山羊（Capra hircus）品种的线粒体DNA编码区变异情况,这些品种分别来自我国9个省和自治区,1个国外品种安哥拉山羊,共计465个个体。根据PCR-SSCP的结果挑选出118个个体进行D-loop第1高变区测序,并截取测定序列的481bp进行分析,系统建树显示,10个山羊品种很明显地分成了4个支系A、B、C和D。对所有样本进行分子差异等级分析（AMOVA）,品种内的方差组分占77.77%,表明10个山羊品种间没有出现显著的遗传分化,品种间表现弱的遗传结构。对118条序列进行歧点分布分析表明,整个山羊群体曾经历过2次群体扩张事件。     

利用微卫星标记分析6个山羊品种遗传多样性

利用微卫星标记技术,分析了山西黎城大青羊、吕梁黑山羊、阳城白山羊、新疆南疆山羊、新疆北疆山羊以及宁夏中卫山羊6个地方山羊品种的分子水平上的遗传多样性,结果表明:19个微卫星位点均为中度和高度多态位点,平均多态信息含量(PIC)达0.6859"0.7083;6个品种平均位点杂合度在0.3832"0.4277之间。遗传分化系数表明:BM203、BM023、BMS6526和BM8754个位点的遗传分化系数(GST)估算值较大,分别为0.0475、0.0491、0.0107和0.0262,BM3033值最小,为0,表明前4个位点在不同品种间的基因分化占总群杂合度的4.75#、4.91#、1.07#和2.6#;其它位点遗传分化系数(GST)值不高,遗传变异主要存在于各个品种内,品种间遗传变异不大。以Nei氏标准遗传距离的UPGMA和N-J聚类结果表明,吕梁黑山羊与阳城白山羊具有较近的亲缘关系,黎城大青羊与新疆南疆山羊具有较近的亲缘关系;以共祖距离的UPGMA和N-J聚类结果,阳城白山羊与新疆南疆山羊亲缘关系较近,山西地方山羊与新疆山羊有可能存在一定的基因交流。     

中国西南地区主要地方绵羊Cytb基因遗传多样性及系统进化的研究

目前对我国西南地区绵羊(Ovis areis)群体研究的报道较少,为探究我国西南地区绵羊遗传多样性、群体结构和演进历史,本研究利用Oligo 6.0软件设计引物对8个地方绵羊群体和2个引入品种群体183只线粒体细胞色素b (cytochrome,Cytb)基因全长进行测序,并利用MEGA 5.2、DnaSP 5、Phylip 3.695和Network 4.0等软件对其群体进行分析.其研究结果表明,所发现的153个多态位点共确定了62种单倍型;10个绵羊群体的平均单倍型多样度为0.792;平均核苷酸多样度为0.002 43;平均核苷酸差异数为5.054.10个群体的核苷酸多样度(nucleotide diversity,Pi)差异较大,变化范围为0.001 28～0.006 55,核苷酸多样度最大和最小的群体分别为以贵德黑裘皮羊(0.006 55)和昭通绵羊(0.001 28);单倍型多样度(haplotype diversity,Hd)最高和最低的群体分别是西藏羊(0.924)和腾冲绵羊(0.582),结果说明,云南3个绵羊群体的遗传多样性水平较低,其他几个绵羊群体的遗传多样性水平较高.分子方差分析(analysis ofmolecular variance,AMOVA)分析结果说明,10个绵羊群体间的遗传变异为13％,而87％为群体内的遗传变异,两者比例悬殊,说明所选10个绵羊群体间的变异绝大部分来自群体内.通过构建系统进化树和网络系统分析显示本研究中绵羊群体至少可以分为3个支系,但是西南群体以支系A和支系B为主.本研究结果为制定我国西南地区绵羊保种方案以及合理利用等提供理论参考.     

2个中国藏獒群体遗传多样性及遗传分化的研究

本研究以青海土种犬和藏狮犬为对照,采用RAPD技术对河曲藏獒和青海藏獒群体的遗传多样性及遗传分化进行了分析。研究结果表明,河曲藏獒和青海藏獒群体的多态性位点百分率分别为85.53%和98.16%,平均多态性位点百分率为91.85%。藏獒群体遗传变异分析显示两个藏獒群体的有效等位基因数(Ne)、Nei氏平均预期基因杂合度(H)和Shannon遗传信息指数(I)的平均值分别为1.5354、0.3191和0.4807;且两个藏獒群体93.09%的变异来自群体内,仅6.91%变异来自群体间;两个群体间的基因流为3.3679。研究还发现两个藏獒群体之间的Nei氏标准遗传距离(D)为0.0505。本研究结果说明藏獒群体内遗传变异丰富,不同地域的藏獒群体之间存在广泛的基因交流,群体之间遗传分化程度很低,这为藏獒品种资源保护与合理开发利用提供了参考。     

姜品种遗传多样性的RAPD分析

利用RAPD技术对20个姜(Zingiberofficinale)品种进行了遗传多样性的研究。从200多个引物中筛选出25个有效引物,共扩增出171条DNA带,其大小分布在100￣3500bp之间,其中111条为多态性,约占总数的64.91%,平均每个引物的扩增带为6.8条。利用25个有效引物扩增的DNA带数计算出品种间的J系数,并进行UPGMA聚类分析,在此基础上,建立了中国姜品种亲缘关系系统树。在相似性系数0.67处,20个品种分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类。Ⅰ类可分为A、B和C组;Ⅳ类可分为D和E组。其中,A组可再分为A1和A2亚组;B组可再分B1和B2亚组。各亚组内相似性系数较大,表明它们之间的亲缘关系较近,但也存在着一定的差异。     

甘肃主要马群体遗传多样性及系统发育研究

为了解甘肃主要马(Equus caballus)群体遗传资源及其系统发生关系,本研究测定了普氏野马(E.przewalskii)、蒙古马、祁连马、河曲马(玛曲、合作和碌曲群体)线粒体DNA D-loop高变区核苷酸序列,并进行了遗传多态性检测及系统发育分析。结果表明,甘肃主要马群体线粒体DNA D-loop高变区A+T含量(59.4%)高于G+C含量(40.6%),存在碱基偏倚性,根据检测到的50个多态位点界定了56种单倍型,其总单倍型多样度(Hd)和核苷酸多样度(π)分别为0.967±0.004和0.02100±0.00100。甘肃地方马群体存在6个系统进化枝:A、C、D、E、F和G,A1～A4、A6、C2、D3～D6、G和F1～F3 15个亚进化枝,E枝和F3是河曲马的特有进化枝;C枝是河曲马的优势进化枝;G支系是祁连马的优势进化枝;而F支系是祁连马、蒙古马和河曲马共有的进化枝,其中河曲马占优势;A支系是本研究中6个马群体的共享支系,并发现祁连马与甘肃其它马群体存在共享单倍型,说明祁连马和其它群体有共同的母系祖先。甘肃主要马群体与国内外其它地方马的系统发生关系研究表明,普氏野马有共同的母系祖先,且在共同的母系起源基础上发生了分化。蒙古马、祁连马和河曲马不但与国内地方品种(关中马、西藏马、晋江马、大通马、德保矮马、利川马和百色马)有共同的母系起源,而且与东亚、西亚、中欧、西欧、北美洲、中东等地方马有共同的母系起源,此外,祁连马和河曲马与普氏野马也可能具有共同的母系起源。本研究为甘肃地方马品种的遗传资源保护和开发利用提供参考。     

中国荷斯坦牛和鲁西黄牛mtDNA D-loop序列多态性分析

为了从母系遗传角度深入阐明中国荷斯坦牛和鲁西黄牛的群体遗传多样性以及起源进化,本研究采用PCR测序法测定了9头中国荷斯坦牛和11头鲁西黄牛的线粒体DNAD-loop区的部分序列,并经剪切后进行生物信息学软件分析。结果表明,20个个体D-loop区共711bp,共检测到19种单倍型和50个多态位点。核苷酸多样性（Pi）为0.02133±0.00454,单倍型多样性（Hd）为0.994±0.019,平均核苷酸差异数（k）为15.14620。构建的NJ网络进化树共分为两大支系,其中部分鲁西黄牛与瘤牛聚为一支,而中国荷斯坦牛和部分鲁西黄牛与普通黄牛聚为一支。说明中国荷斯坦牛和鲁西黄牛群体遗传多样性均较高;鲁西黄牛同时含有瘤牛和普通黄牛的血统,而中国荷斯坦牛只含有普通黄牛的血统。     

甘肃高山细毛羊微卫星遗传多样性及亲子鉴定研究

利用多重PCR和DNA测序技术对116只甘肃高山细毛羊(Ovis aries)13个微卫星座位的多态性进行检测,并结合父母本记录,开展亲子鉴定研究,以期为绵羊种质资源评价和亲子鉴定研究提供合理有效的微卫星座位.结果表明,甘肃高山细毛羊13个微卫星座位共检测到111个等位基因,在DRB 1-INTRO2座位检测到的等位基因数最多(14个),SRCRCP5座位最少(5个).ILSTS011座位观察杂合度最高(0.888),MAF214座位最低(0.500),除MAF214座位为中度多态外,其余12个座位均为高度多态,13个微卫星座位平均观察杂合度(Ho)为0.743,期望杂合度(He)为0.727,平均多态信息含量(PIC)为0.689.表明甘肃高山细毛羊遗传多样性较丰富.通过Cervus 2.0计算,13个微卫星座位累计父权排除概率(CPE)达到了0.999 94,11个具有高度多态的座位(除MAF214和OARJMP29外)CPE达到0.999 85,12个座位达到0.999 91,其中MAF214座位(中度多态)对CPE的影响较小,DRB1-INTRO2座位(高度多态)对CPE的影响较大,对亲子鉴定的贡献较大.本研究所分析的13个微卫星座位能够有效的提高亲子鉴定要求的精确度,可使实验操作更简便,成本降低,更适用于生产实际.     

绵羊PGRMC1蛋白的cDNA克隆、序列分析及组织表达

孕激素受体膜组分1 (progesterone receptor membrane component 1,PGRMC1)是膜相关孕激素受体蛋白家族成员之一,参与哺乳动物颗粒细胞和黄体细胞孕酮的抗凋亡过程,在促进卵母细胞成熟和维持卵巢机能方面具有重要作用.本研究通过RT-PCR对绵羊(Ovisaires)PGRMC1基因进行了克隆和组织表达谱分析,并利用实时荧光定量PCR对该基因在繁殖特性上存在明显差异的两个绵羊品种——多浪羊(常年发情)与中国美利奴羊(季节性繁殖)发情期和乏情期性腺轴组织的表达情况进行了检测.结果获得了绵羊PGRMC1基因部分cDNA序列(GenBank登录号:KM114208),其中编码区(Coding sequence,CDS)全长585 bp,编码194个氨基酸.其编码蛋白中包含一个Cyt-b5保守结构域.该基因在所检测绵羊各组织中广泛表达,其中以卵巢、子宫、肝脏、肾脏和下丘脑组织表达丰度较高.实时荧光定量PCR结果显示,同一绵羊品种发情期子宫、卵巢和松果体PGRMC1 mRNA水平均高于乏情期;不同绵羊品种间性腺轴组织基因表达水平存在一定差异,无论是发情期还是乏情期,多浪羊子宫、卵巢和松果体中PGRMC1 mRNA水平均高于同期的中国美利奴羊.本研究结果表明,PGRM C1在维持绵羊子宫与卵巢机能、调节激素分泌和发情行为等方面可能发挥重要作用.为进一步了解PGRMC1的生物学功能提供一定的理论依据.     

绵羊TrkA基因的表达及其SNPs与产羔性状的关联性分析

为研究绵羊(Ovis aries)酪氨酸蛋白激酶受体(tyrosine kinaseA,TrkA)基因组织表达特征及其SNPs与产羔性状的关联性,本研究以TrkA基因为研究对象,利用qRT-PCR分析其在湖羊心、肝、脾、肺、肾、瘤胃、十二指肠、背最长肌、脂肪、下丘脑、垂体和卵巢等12种组织中的表达水平,同时采用DNA混合池测序和限制性长度片段多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)等技术检测TrkA基因在963只有产羔记录湖羊(n=526)和小尾寒羊(n=437)群体中的多态性,及其与产羔性状的关联性.结果表明,TrkA基因在卵巢、肺和肝脏中的表达水平最高,在心脏中次之,在背最长肌、瘤胃、脂肪、下丘脑、垂体、脾、肾和十二指肠间表达量较低.通过DNA池测序和RFLP分析,在TrkA基因的内含子9和14分别检测到NC_019458.2:g.105281586C＞T和NC_019458.2:g.105284246G＞C两个突变.在NC_019458.2:g.105281586C＞T位点,小尾寒羊和湖羊群体中均检测到3种基因型,分别为CC、CT和TT型,其中CT为优势基因型,C为优势等位基因;在该位点,湖羊群体遗传杂合度(heterozygosity,He)和遗传纯合度(homozygosity,Ho)均为0.50,有效等位基因数(effective allele numbers,Ne)为1.99;小尾寒羊He=0.51,Ho=0.49,Ne=1.95;多态信息含量(polymorphic information content,PIC)均为0.37,且在小尾寒羊群体中偏离了Hardy-Weinberg平衡状态.在NC_019458.2:g.105284246G＞C位点上同样检测到GG、GC和CC三种基因型,其中GC为优势基因型,C为优势等位基因;该位点在湖羊群体He和Ho均为0.50,Ne=2.00;小尾寒羊He=0.49,Ho=0.51,Ne=l.96.PIC均为0.37;x2适合性检验结果表明,湖羊群体在该位点显著偏离于Hardy-Weinberg平衡状态.多态位点与绵羊产羔数的关联性分析表明,NC_019458.2:g.105281586C＞T与湖羊和小尾寒羊的产羔数显著相关(P＜0.05),而NC_019458.2:g.105284246G＞C突变位点仅与湖羊的产羔性能显著相关(P＜0.05).本研究结果表明,TrkA基因可作为绵羊产羔性状早期筛选的候选基因,其SNPs可为绵羊繁殖性状分子标记辅助选择提供依据.     

基于线粒体COII-LrRNA基因对肾形肾状线虫种内群体的遗传多样性分析

肾形肾状线虫(Rotylenchulus reniformis)是一种植物半内寄生线虫,分布于世界的热带和亚热带地区,是许多蔬菜和热带果树重要的病原线虫.为明确该线虫种内群体的遗传变异,本研究采用序列分析法,对采自浙江(ZJ)、福建(FJ)和重庆(CQ)3个地区的肾形肾状线虫的线粒体COII-LrRNA基因序列进行比较.结果表明,肾形肾状线虫线粒体COII-LrRNA基因片段序列为557～563 bp,AT含量为85.5％,明显高于GC含量.序列分析所得3个群体总的变异位点数、单倍型数、单倍型多样性指数(haplotype diversity,Hd)和核苷酸多样性指数(nucleotide diversity,π)分别为176、40、0.946和0.157 4.分子方差分析(analysis of molecular variance,AMOVA)结果显示,这3个肾形肾状线虫群体间遗传分化系数为0.058 15,遗传分化程度中等,没有明显的地理隔离.遗传变异结果显示,94.18％的变异来自群体内个体间,只有5.82％的变异发生在群体间.结果说明,我国肾形肾状线虫种群内COII-LrRNA基因序列变异较明显,具有丰富的遗传多样性,且对环境变化的适应能力较强.研究结果丰富了我国肾形肾状线虫的系统发育信息,为肾形肾状线虫危害植物的内在遗传因素的研究提供了资料.     

绵羊TSHR基因第10外显子T481C位点多态性分析

促甲状腺激素受体(thyroid-stimulating hormone receptor, TSHR)在光周期介导的哺乳动物季节性繁殖过程中起着非常重要的作用,但在绵羊(Ovis aries)中的遗传特性与分子机制仍不明晰.本研究以筛选的绵羊TSHR基因第10外显子T481C位点SNP为候选分子标记,利用多聚酶链式反应-单链构象多态(polymerase chain reaction-single strand conformation polymerase,PCR-SSCP)技术,检测该位点在繁殖特性不同的阿勒泰羊、中国美利奴羊、萨福克羊、多浪羊以及湖羊和小尾寒羊群体中的多态性.结果表明,绵羊TSHR基因在第10外显子481 bp处发生了T-C突变,为同义突变,SSCP检测出3种基因型:TT、TC和CC,T481C位点的TT基因型在常年发情的湖羊、小尾寒羊和多浪羊群体中属于优势基因型,而在季节性繁殖的阿勒泰羊、萨福克羊和中国美利奴羊群体中比率最低,仅为8％;方差分析结果表明,常年发情的多浪羊、小尾寒羊和湖羊群体T481C位点的基因型频率与季节性繁殖的阿勒泰羊、萨福克羊和中国美利奴羊存在极显著差异(P＜0.01).研究结果提示,绵羊TSHR基因第10外显子T481C位点多态性在常年发情与季节性繁殖绵羊群体中分布存在较大差异,该SNP可作为一个理想的分子标记应用于常年发情绵羊品种选育.     

基于DNA池重测序技术研究细毛羊LAMB1基因的SNPs分析

层粘连蛋白β1 (laminin-beta-1,LAMB1)作为层粘连蛋白家族成员之一,在生物过程中发挥极为重要的作用.为了分析细毛羊(Ovis aries)毛性状相关候选基因LAMB1的遗传效应,本研究通过DNA池重测序技术筛选了LAMB1基因外显子区的5个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs),对其使用聚合酶链反应-单链构象多态性(single strand conformation polymorphism analysis of polymerase chain reaction products,PCR-SSCP)技术分型,在此基础上,利用SAS 8.1的GLM程序分析其对新疆巩乃斯种羊场418只细毛羊毛性状的遗传效应,利用HaploView 4.2软件进行连锁不平衡(linkagedisequilibrium,LD)分析.结果显示,该细毛羊群体遗传变异处于中等水平,LAMB1的5个SNPs发生错义突变.SNP2中AA和GA基因型个体鉴定时体重、剪毛后体重极显著高于GG基因型个体(P＜0.O1);SNP4中CC、TT和TC基因型个体间的自然长度差异极显著(P＜0.01),CC基因型个体的剪毛后体重极显著高于TT和TC基因型的个体(P＜0.01);而其他SNPs各基因型个体间的部分毛性状有显著差异(P＜0.05).SNP1和SNP3、SNP2和SNP3处于连锁不平衡状态,LAMB1基因可作为具有潜在应用价值的细毛羊毛性状分子标记之一.本研究揭示了L4MB1基因的分子遗传特征及其与细毛羊群体的遗传关系,为高效选育细毛羊经济性状及对其种质资源的保护与利用提供了分子学基础.     

鲤鱼品系的部分线粒体序列的遗传变异

运用PCR测序法,以9个我国常见鲤鱼（Cyprinus carpio）养殖品种和2个野生群体为研究材料,分析线粒体DNA的16S rRNA、Cyt b和D-loop序列片段,用于分析的序列共有1 457 个位点,其中变异位点32个,简约信息位点21个,共有单倍型16个。分别利用以上3个基因片段以及合并后的序列, 构建NJ和MP进化树。由不同方法获得相似的进化树,由不同基因片段得到的进化树均为两支,其中贝尔湖野鲤（BE）单独成支,其它群体聚为1支,只是由D-loop得到的进化关系更为详细,而由合并后的序列构建的进化树也与利用不同基因序列所得到的进化树并不矛盾。各品系间的分化时间约为3.03×104～1.21×105年前。根据序列的特征,16S rRNA的1个变异位点、Cyt b基因的4个变异位点和D-loop的14个变异位点可以作为鉴定不同的养殖品系和野生群体的SNP,证明mtDNA序列分析可以应用于品系的鉴定。