京海黄鸡体组成性状的全基因组关联分析

为了获得影响京海黄鸡体组成性状的SNPs标记及候选基因,为京海黄鸡的进一步遗传改良提供新的方法,本研究使用Illumina公司的鸡60KSNP芯片,对京海黄鸡13个体组成性状进行全基因组关联分析。共筛选出13个与体组成性状达到5%Bonferroni全基因组显著相关的SNPs(P1.8E-6),130个达到5%Bonferroni全基因组潜在相关的SNPs(P3.59E-5)。13个显著SNPs位于GRIK1、NCAPG、KCNIP4和CACNA2 D2等12个基因的附近或内部,其中6个SNPs位于4号染色体上一个1.6Mb区域(74.3~75.9Mb)。130个潜在显著的SNPs中,有25个集中分布在4号染色体上的一个7.4Mb(71.5~78.9Mb)的区域内。共构建了5 650种单倍型,其中,14个与京海黄鸡6个体组成性状显著相关,14个单倍型中,9个位于4号染色体74.3~75.9Mb区域内,该区域内包括LCORL、QDPR、KCNIP4、LDB2和FAM184B在内的多个功能基因。本研究结果表明,位于4号染色体的71.5~78.9 Mb区域以及该区域附近的GRIK1、NCAPG、KCNIP4、CACNA2 D2、LCORL、QDPR、KCNIP4、LDB2和FAM184B基因对京海黄鸡的体组成有重要影响。     

京海黄鸡腹脂重性状的全基因组关联分析

试验旨在揭示京海黄鸡腹脂重性状的遗传基础,寻找可用于京海黄鸡腹脂重性状改良的分子标记。本研究以京海黄鸡核心群母鸡为研究对象,测定屠宰时的腹脂重,利用简化基因组测序技术进行全基因组关联研究(GWAS),检测与腹脂重相关的SNPs位点。结果显示,共检测到5个在全基因组水平上与腹脂重存在潜在显著关联的SNP位点(P<1.1×10^-5),并且4个处于染色体水平显著,分别为rs18144674、rs18144680、rs12246236、rs12257795。其中rs18144674、rs18144680、rs19745739位于2号染色体上一个1.6Mb区域内,rs12246236、rs12257795位于14号染色体上1个12kb区域内。筛选这2个区域0.1Mb范围内的基因,共找到11个可能的候选基因,分别为VIM、TRDMT1、AXIN1、PDIA2、ARHGDIG、gga-mir-1763、gga-mir-1564、CLCN7、ECL1、DNASE1和SDOS基因。使用GO数据库对该基因的细胞组分、分子功能和参与的生物进程进行分析,由结果推断出这些基因可能为影响京海黄鸡腹脂重性状的候选基因。     

京海黄鸡新城疫和传染性支气管炎抗病性状的全基因组关联分析

旨在寻找影响京海黄鸡新城疫和传染性支气管炎抗病性状的SNP位点。本研究采用简化基因组测序的方法,检测京海黄鸡基因组的SNP位点,并对这些位点与新城疫和传染性支气管炎性状进行关联分析。结果表明:在基因组水平上有1个与京海黄鸡新城疫抗病性状显著相关的SNP位点,7个与该性状潜在显著的SNPs位点,并将这些位点定位到5个基因上,分别为EEA1、CARS2、SCML2、GRP20以及TOMIL2基因,这些基因均可能影响或调控机体的抗病及免疫能力,可以考虑作为京海黄鸡新城疫抗病性状的候选基因作为后续研究。没有发现与京海黄鸡传染性支气管炎显著相关的SNP位点,该性状可能是复杂性状,受到多种因素的影响。因此,本研究发现的几个标记位点可能对京海黄鸡的新城疫抗病性状存在一定的影响,可以作为候选基因,为京海黄鸡抗病育种过程中的标记辅助选择提供参考资料。     

京海黄鸡4个肉质性状的全基因组关联分析

肉质性状对于家禽产业来说非常重要。为了获得影响鸡肉质性状的SNPs以及候选基因,本研究使用Illumina公司的鸡60K SNP芯片,对京海黄鸡的4个肉质性状(FLM、FBM、PLM、PBM)进行全基因组关联分析。结果表明:共鉴定出9个与肉质性状显著关联的SNPs位点,其中,有2个SNPs达到5%Bonferroni全基因组显著水平(P1.8E-6),7个SNPs位点达到5%Bonferroni全基因组潜在显著水平(P3.59E-6)。9个SNPs定位于LOC101747478、CBLN2、HPGDS、SETD2、ANKRD46、ZFPM2和GRM4 7个基因的附近或内部,该7个基因可能为影响京海黄鸡4个肉质性状的重要候选基因。构建5 650种单倍型,单倍型分析表明,只有一种单倍型与FLM性状显著相关。以上结果显示,本研究发现的9个SNPs和7个基因可能为影响京海黄鸡4个肉质性状的重要候选标记和基因。     

10个SNPs与京海黄鸡生长性状的关联性分析

为了筛选影响京海黄鸡生长性状的SNP标记,寻找影响生长性状的关键基因,本研究利用定制的SNP芯片,对396只京海黄鸡10个SNPs位点直接进行SNP分型,并与京海黄鸡12个生长性状进行关联分析。结果显示,10个SNPs中,共检测到9个SNPs与京海黄鸡1个或多个生长性状显著相关(P0.05),这其中有6个SNPs与2个以上的生长性状显著相关(P0.05),另外3个SNPs(rs431883888,rs16432721和rs16434767)分别与8周龄体质量(BW8)、0~4周龄平均日增重以及2周龄体质量(BW2)显著相关(P0.05)。此外,rs15618356,rs15618356和rs15620544与很长一段时期内(2~16周龄)的生长性状相关(P0.05)。rs431883888,rs16438236,rs16432721和rs16434767对京海黄鸡早期生长性状(2~8周龄体质量)有显著影响(P0.05),而rs14489341和rs13939265与京海黄鸡后期生长性状(8~16周龄体质量)显著相关(P0.05)。遗传学参数表明需要进一步对京海黄鸡进行选育来增加有利基因型的频率。在显著SNPs位点附近共找到8个可能的候选基因,大部分基因在鸡尚属首次报道,其功能尚需进一步研究。本研究验证了之前鸡生长性状的GWAS结果,为京海黄鸡乃至地方鸡种的分子标记辅助选择奠定了基础。     

鸡体质量性状基因的全基因组关联研究

旨在利用全基因组关联分析(GWAS)方法挖掘畜禽各种经济性状相关候选基因及分子标记.本试验利用鸡的60 K SNP芯片,对北京油鸡初生、28、56、80和100日龄体质量进行GWAS研究.结果表明,共有9个SNPs位点达5％全基因组显著水平,与28或100日龄体质量显著相关,在这些显著位点附近包括LYRM1、LDB2等基因;还有96个SNPs位点达全基因组潜在显著水平,与检测的各个日龄体质量有潜在相关性.这些候选基因和分子标记的揭示为分子标记辅助选择技术的发展积累了素材.     

京海黄鸡禽流感抗病性状的全基因组关联分析

试验旨在寻找影响京海黄鸡禽流感抗病性状的分子标记.本研究以京海黄鸡核心群母鸡为基础,测定了血清中的禽流感(H5亚型)抗体滴度,利用简化基因组测序技术进行全基因组关联分析(genome-wide association studies,GWAS),检测与禽流感抗体滴度相关的SNP位点.结果发现2个在染色体水平上与禽流感抗病性状显著相关的SNPs位点,分别位于4号和10号染色体上,其中10号染色体上的SNP位于RNA甲基转移酶家族基因Nsun7内部.该基因与细胞增殖和分化、蛋白质的生物合成密切相关,具有重要的生物学功能,推断其可作为影响京海黄鸡禽流感抗病性状的新的候选基因.     

中国荷斯坦牛初产日龄遗传评估及全基因组关联分析

基于高通量SNPs测序的全基因组关联分析为奶牛繁殖性状相关基因的探索提供了契机。本研究基于课题组前期中国荷斯坦牛基因组测序芯片的结果,通过DMU(v 6.0)采用AI-REML结合EM算法的动物模型对北京地区2001-2011年10年间19 111头中国荷斯坦母牛初产日龄记录进行遗传参数估计,并应用PLINK(v 1.07)将大群估计的2 172头中国荷斯坦母牛初产日龄性状的育种值(EBV)作为表型值,进行基于无关群体设计的全基因组关联分析。通过全基因组水平的Bonferroni校正,共检测到1 700个SNPs与初产日龄显著相关。选取P值达到10-15的43个SNPs进行初步分析,其中12个位于X染色体上。显著SNPs上下游200kb范围内存在KLHL4、TRAM1、TRAM2、ZNF438、MATK等繁殖障碍疾病相关基因。7号染色体1 Mb(20.42~21.52 Mb)区域内多个SNPs位点与初产日龄显著相关。这些基因和区域可以作为影响初产日龄性状的重要候选基因和区域,为揭示奶牛繁殖性状的分子遗传基础积累了素材。     

鸡GSTA2基因5′UTR区域变异及其与重要经济性状关联性

试验旨在分析GSTA2基因的SNPs和杏花鸡与隐性白洛克鸡F2群体的肉质、生长和屠体性状的相关性。试验采用Sanger测序从359个杏花鸡与隐性白洛克鸡F2群体的基因组序列中筛选到4个GSTA2基因的SNPs,均位于5′UTR区域。利用SPSS 22.0软件对4个SNPs与杏花鸡和隐性白洛克鸡F2群体的经济性状进行了关联分析。结果显示:4个SNPs与杏花鸡和隐性白洛克鸡F2群体的体重、胫长、肤色等性状显著相关。对4个SNPs进行单倍型分析发现SNP1、SNP3、SNP4组成的单倍型AGAGTT与鸡的翅重有显著相关性,SNP2、SNP4组成的单倍型GGTT与鸡的胫长有显著相关性。结果表明GSTA2基因的SNPs显著影响鸡的经济性状,可以作为鸡经济性状选育的候选分子标记。     

浙江省3个地方猪种繁殖性状的全基因组关联分析

本研究使用全基因组关联分析(GWAS)技术对嵊县花猪(SXHZ)、金华猪(JHZ)和淳安花猪(CAHZ)繁殖性状关联性强的SNP位点进行定位,寻找可能影响这些性状的基因。采集SXHZ 114头、JHZ 185头和CAHZ 31头血样制成干血斑样本,提取DNA将质检合格的样品用Illumina平台的GGP Porcine50K SNP芯片作基因型判定。繁殖性状数据来自各取样猪场。对SNP标记和样本进行质控,筛选合适数据作GWAS分析,定位出显著位点,在Ensembl和NCBI上寻找候选基因。结果表明:SXHZ独立GWAS有160个SNPs呈FDR校正水平显著;JHZ独立GWAS有124个SNPs呈FDR校正水平显著;经过META分析得到337个SNPs呈FDR校正水平显著,16个SNPs呈Bonferroni校正染色体水平显著;CAHZ的独立GWAS由于样本量小,初步分析的结果可靠性不高。初步筛选出SXHZ的候选基因为SEMA4D、EYA4、ZC3H12D、BANP、DIP2B和TUSC3;JHZ的候选基因为SPINK14、GRIP1和PPP3CA;META分析得出候选基因PACSIN2、ATP8A2、ZNF32、CTNNA2和FAT1,为进一步筛选繁殖性状的主效基因提供基础和参考。     

京海黄鸡γ-干扰素水平的全基因组关联分析

试验旨在寻找影响京海黄鸡γ-干扰素(IFN-γ)水平的分子标记。本研究以京海黄鸡核心群母鸡为基础,测定了血清中INF-γ的浓度,利用简化基因组测序技术进行全基因组关联分析(GWAS),检测与INF-γ浓度相关的SNPs位点。结果共检测到1个在基因组水平上与其潜在显著相关的SNP位点,并达到染色体显著水平。该SNP位于2号染色体上MYOM1基因内部。使用GO数据库对该基因的细胞组分、分子功能和参与的生物进程进行分析,由结果推断MYOM1基因可能为影响京海黄鸡细胞因子INF-γ水平的重要候选基因。     

基于600K SNP芯片技术对宁海黄鸡和广西黄鸡繁殖性状的全基因组关联分析

为鉴定与宁海黄鸡和广西黄鸡繁殖性状相关的分子标记及候选基因,本研究利用600K SNP芯片技术对鸡繁殖性状进行了全基因组关联分析(GWAS)。结果显示:4个单核苷酸多态性位点(SNPs)与繁殖性状的相关性达到了Bonferroni校正的5%全基因组显著性水平,其中,rs313221983与死胚蛋数相关,rs314844182与死胚蛋数及受精蛋孵化率相关,rs14758703与受精率相关,rs312721292与入孵蛋孵化率和受精蛋孵化率相关;在每个显著的SNP位点上下游5 kb范围内进行检测,共发现3个可能与死胚蛋数、受精率、入孵蛋孵化率和受精蛋孵化率相关近端基因,即唾液酸转移酶1(ST8SIA1)基因、神经外胚层皮质1(ENC1)基因和LOC101750905。本研究为地方品种鸡标记辅助选择和基因组选择提供了理论依据。     

京海黄鸡甲状腺激素应答蛋白Spot14α基因外显子1多态性与屠体和腹脂性状的相关性分析

本研究旨在寻找甲状腺激素应答蛋白Spot14α(thyroid hormone responsive Spot14α,THRSPα)基因的多态位点,并分析其对京海黄鸡屠体和腹脂性状产生的影响。针对THRSPα基因外显子区,利用PCR-SSCP结合测序技术对379只140日龄京海黄鸡进行SNP检测,结果发现,该基因第1外显子区存在9 bp插入缺失多态位点,形成3种基因型：AA、AB和BB,2种等位基因：A、B,基因频率分别为0.4485、0.5515。相关分析结果表明,该位点对京海黄鸡140日龄活重、屠体性状（包括屠体重、头重、脚重、翅重、胸肌重、腿肌重、全净膛重、半净膛重）和腹脂性状均没有显著影响(P>0.05)。因此推断该多态位点在京海黄鸡分子辅助标记育种中不能作为屠体和腹脂性状筛选的候选分子辅助标记。     

荣昌猪初产繁殖性状的全基因组关联研究

旨在鉴定荣昌猪初产繁殖性状的重要变异位点和基因,为荣昌猪繁殖性状的遗传改良提供重要的分子标记和基因资源。本研究选取429头荣昌母猪进行猪50K芯片基因分型,经过质量控制和基因型填充后,保留35 046个SNPs用于分析。采用主成分分析法研究群体结构,利用混合线性模型(mixed-linear model, MLM)将出生年、出生月作为固定效应,将主成分值作为协变量对总产仔数、活产仔数、死胎数和初生窝重性状进行全基因组关联分析(GWAS)。结果显示,在全基因组显著水平上鉴定出2个影响荣昌猪初生窝重的SNPs和1个影响荣昌猪死胎数的SNP;在潜在显著水平上鉴定到5个影响荣昌猪总产仔数的SNPs, 3个影响荣昌猪活产仔数的SNPs和10个影响荣昌猪死胎数的SNPs。通过全基因组关联分析筛选到1个显著的SNP(SSC17:57 315 180 bp)同时影响荣昌猪总产仔数、活产仔数和初生窝重,1个显著的SNP(SSC1:279 214 647 bp)同时影响荣昌猪活产仔数和总产仔数,暗示基因在不同性状间具有一因多效性。本研究根据候选基因的相关分子生物学功能,确定BMP7基因为影响荣昌猪总产仔数...     

巴马香猪产活仔数性状全基因组关联分析

为寻找与巴马香猪产活仔数相关的分子标记,试验利用全基因组关联分析（GWAS）定位并筛选了影响产活仔数性状的候选基因,采集297头具有多胎产仔记录的巴马香猪耳组织样品,提取DNA并利用猪50K SNP芯片进行基因分型,分型结果经质控与基因型填充后,使用Tassel软件对巴马香猪产活仔数性状进行全基因组关联分析。结果显示,巴马香猪平均窝产活仔数在1~9胎内随着胎次增加逐渐升高;经质控过滤后共获得32 816个SNPs位点,利用全基因组关联分析共筛选到8个与巴马香猪产活仔数相关的SNPs位点,分别在基因组或染色体水平达到显著;对关联显著SNP位点上下游500 kb内的编码基因进行富集分析,并依据猪繁殖性状相关QTL区域及基因功能,最终筛选到4个基因（CAPZB、MSH3、CITED2和HSD17B7）作为影响巴马香猪产活仔数的候选基因。     

儋州鸡体尺性状全基因组关联分析

【目的】 挖掘影响地方鸡体尺性状的有效SNP位点及功能基因, 给儋州鸡育种工作提供有效的数据基础和理论支撑。【方法】 共采集200只儋州鸡血样并提取基因组DNA, 利用10×全基因组重测序技术获得全基因组SNP标记并对试验个体基因型进行分型。使用EMMAX软件基于混合线性模型对70日龄的儋州鸡体尺性状(胫长、胫围、体斜长、胸宽、髋骨宽、胸深、龙骨长)进行全基因组关联分析。【结果】 共发现与胫长性状和胫围性状基因组水平显著相关的SNPs位点有12和8个, 与胫长性状相关SNPs分别定位于1、2、4和8号染色体上; 与胫围性状相关的SNPs定位于2、4、8和13号染色体上。预测与胫长相关的候选基因为KCNA1、TPK1、EZH2、FSTL5和AMY2A基因, 与胫围相关的候选基因为TPK1、FSTL5、AMY2A、TGFBI、LECT2和IL-9。通过KEGG通路分析和GO注释发现, 8个基因参与钾离子跨膜转运、硫胺素新陈代谢、细胞增殖、钙离子结合、骨骼肌卫星细胞维持与骨骼肌再生、细胞受体相互作用、生长因子活性等生物学进程。【结论】 本研究发现了20个与儋州鸡体尺性状关联的SNPs位点, 并筛选到8个目标性状候选基因, 为儋州鸡育种提供候选的分子标记, 为地方鸡标记辅助选择提供新的思路。     

基于SNP芯片技术对猪性状的应用及其研究进展

SNP具有分布广、数量多,易检测和便于分型等优点,在动植物分子育种方面已经得到广泛应用,并不断出现新的分析检测方法。相对全基因组重测序的成本而言,SNP芯片检测的成本较低,使得利用SNP芯片技术在全基因组范围内寻找与人类疾病和动植物性状相关的SNPs成为可能。利用SNP芯片技术结合全基因组关联分析(GWAS),已经检测到了与猪性状显著相关的SNPs位点和候选基因,为未来猪的分子育种提供理论依据。该文主要就SNP芯片技术的特点、原理和方法以及在猪性状方面的应用加以综述。     

基于50K SNP芯片技术对金华猪和嵊县花猪繁殖性状的全基因组关联分析

本实验旨在利用全基因组关联分析(GWAS)搜寻与金华猪、嵊县花猪总产仔数(TNB)和产活仔数(NBA)相关的候选基因。选择205头金华猪和174头嵊县花猪为实验材料,通过提取血样DNA并利用Illumina猪50K SNP芯片进行基因型分型,利用PLINK v1.09对获得的基因型数据进行质控后用于GWAS研究。采用GEMMA软件中的混合线性模型(MLM)对每个SNP与性状做关联分析,定位出显著位点。结果表明:金华猪的20个SNPs呈基因组水平或染色体水平显著;嵊县花猪的2个SNPs呈基因组水平或染色体水平显著;META分析得到21个SNPs呈基因组水平或染色体水平显著。最终找到22个候选基因,根据基因功能注释推测NANOS1、E2F7、AEBP2是最可能影响总产仔数和产活仔数的候选基因。     

简化基因组测序在安格斯牛繁殖性状候选基因筛选中的应用研究

为了确定与安格斯牛繁殖性状相关的遗传标记和功能基因,试验采用简化基因组测序(dd-RAD)技术对安格斯牛繁殖相关基因进行研究,与初配月龄(AFS)、初产日龄(AFC)和产犊间隔(CI)等性状进行全基因组关联分析。结果表明：共检测到314 718个SNPs位点,与AFS和AFC性状显著关联的SNPs位点各27个,两性状相同候选基因为16个;与CI性状显著关联的SNPs位点和候选基因各3个。GO功能注释分析发现位于6,24,15,10号染色体的SLIT2、LAMA3、TEAD1和MCC基因为AFS和AFC性状的共同关键候选基因,5号染色体的KCNC2基因为CI性状的关键候选基因。说明筛选到的SLIT2、LAMA3、TEAD1、MCC和KCNC2基因可能是安格斯牛繁殖性状选育的分子标记。     

鸭胸肌肉色性状全基因组关联分析

试验旨在利用全基因组关联分析(GWAS)定位影响鸭胸肌肉色性状的候选基因及分子标记,探究肉色性状的遗传基础。本研究中,共测定了555只北京鸭×野鸭F2代资源群体的3种胸肌肉色性状(包括红度a~*、黄度b~*、亮度L~*)。利用北京鸭×野鸭F2代资源群体胸肌肉色性状数据并结合全基因组重测序数据进行全基因组关联分析,检测影响胸肌肉色性状的相关基因及可能的因果变异位点。结果显示,肌肉亮度L~*、红度a~*、黄度b~*均属于低遗传力性状,遗传力分别为0.23、0.12、0.13,且肌肉黄度b~*变异系数较大(26.18%)。通过相关性分析可知,肌肉黄度与红度存在较强正表型相关(r=0.52),肌纤维直径与肌肉黄度存在弱负相关性(r=-0.16)。利用混合线性模型进行GWAS,发现了1个SNP与肌肉黄度b~*潜在显著关联(-log_(10)P=8.28)。对最高效应SNP进行连锁不平衡检验,发现42个SNPs与最高点SNP存在高相关性(r~20.4),这些SNPs位于9号染色体0.37～0.43 Mb之间,区间中共包含7个基因。通过转录组测序数据分析,发现只有5个基因在胸肌组织中表达。对这5个基因进行功能注释,确定硒蛋白T(SELENOT)基因为影响肌肉黄度的候选基因。该结果为解析鸭胸肌肉色性状和提高鸭肉品质的遗传改良提供重要参考。