凉山半细毛羊QTL作图研究进展

本研究利用绵羊基因组中第1和3号条染色体上的11+11个微卫星(Microsatellite)标记,采用父系半同胞家系群体对控制凉山半细毛羊重要经济数量性状座位(QTL)进行研究.研究的表型性状包括羔羊初生重、断奶重、断奶日增重、1.5岁体重、2.5岁体重、育成毛纤维直径(WFD1)、成年毛纤维直径(WFD2)、断乳毛长(SL1)、育成毛长(SL2)和成年毛长(SL3).还研究了11+11个微卫星标记的等位基因频率、多态信息含量(PIC)、杂合度(Heterozygosity)和这些标记用于亲子鉴定和系谱确证的能力,初步估计获得的凉山半细毛羊的重要经济性状QTL结果显示在1号染色体上,B3K5055家系中,标记ILSTS004-CSSM004间存在影响初生重和2.5岁体重的QTL;X2K95135家系中,标记BM7145-BM6506区间检测到影响断奶重、断奶日增重的QTL;在标记BMS835-BMS1636间检测到影响2.5岁体重的QTL;H1G5035家系的标记BM6506-MCM130之间存在影响1.5岁体重的QTL;在其他家系中均未检测到显著的QTL.在3号染色体上,家系H1G4003中,断乳毛长(SL1)和成年毛长(SL3)在99%置信区间内,在RM150-ILSTS22(66.3～90.0 cM)标记区间有显著的QTL存在;在家系H1G4035中则存在一连续显著的QTLs,有两个分离的峰区,一个位于标记BMS1953(204 cM)处,另一个位于标记BMC1009-OarCP43(229.4～253.5 cM)间,BMC1009与QTL的重组率为8.6%.BMC1009标记与影响毛长的QTL存在连锁与Allain等(1996)报道的结果一致.没有检测到育成毛纤维直径,成年毛纤维直径显著的QTL,也没有发现育成毛长存在显著的QTL;该结果还需要增加资源参考家系数量,加大家系和提高标记密度进一步加以验证.     

凉山半细毛羊1号染色体的遗传连锁图

用凉山半细毛羊 8个父系半同胞家系群体作为资源参考家系研究了该品种基因组第 1号染色体上的 13个微卫星(Microsatellite)标记的等位基因频率、多态信息含量 (PIC)、杂合度 (Heterozygosity)和用这些标记进行亲子鉴定和系谱确证的能力 ,并进行了不同世代和家系间遗传信息比较研究 ,在此基础上建立了该染色体的遗传连锁图 ,为估计凉山半细毛羊第 1号染色体上的重要经济性状QTL奠定了基础。结果表明 ,凉山半细毛羊 1号染色体上的 13个标记的等位基因数 ,基因频率和基因杂合度 ,PIC等在不同性别间差异不显著 ,不同世代和不同家系间有显著差异。     

利用Bayesian-MCMC方法进行畜禽远交群多家系离散性状QTL连锁检测

利用Bayesian—MCMC方法对不同家系结构的畜禽远交群体的二级离散性状进行QTL连锁检测，在分析中，基于IBD方差组分的随机模型的定位策略，同时利用MCMC的3种不同抽样技术（Gibbs抽样、Metropolis抽样和Reversible jump MCMC抽样）产生相应QTL参数的后验样本，在此基础上进行目标参数的Bayesian统计推断。结果表明：Bayesian—MCMC方法能够对QTL数目进行准确估计，并且在不同家系结构下得到较为理想的参数估计结果。     

利用连锁不平衡进行畜禽QTL定位的研究进展

一般家养畜禽群体规模小、选择强度高，连锁不平衡（linkage disequilibrium , LD）现象普遍存在，尤其在杂种或新培育品种群体中更为突出。随着分子遗传学的发展，我们可以直接选择影响性状的基因或包含基因的染色体区域（QTL），可分型的遗传标记和QTL之间是否存在连锁不平衡是畜禽群体中QTL定位和应用的关键。目前，畜禽群体中用基因组范围内SNPs的连锁不平衡精细定位影响畜禽重要经济性状的QTL正受到广泛关注。作者从LD定位QTL的原理、畜禽群体中LD程度、利用LD进行QTL定位的试验设计及统计分析方法、LD在畜禽QTL精细定位中的应用等几个方面进行了综述。并进一步阐述了畜禽群体中利用LD进行标记辅助选择（MAS）的策略，对LD在畜禽QTL定位及标记辅助选择方面的应用进行了新的探讨。     

猪240日龄GLU和GSP含量的全基因组关联分析

通过检测苏太猪群体和白色杜洛克×二花脸F2资源家系猪群体240日龄血浆血糖(Serum glucose,GLU)和糖基化血清蛋白(glycosylated serum proteins,GSP)含量,应用全基因组关联分析影响猪血糖性状的数量性状位点(QTL),并搜寻QTL区间内与表型相关的位置候选基因,为最终鉴别因果基因奠定前期工作基础。屠宰240日龄苏太群体435头和白色杜洛克×二花脸F2资源家系760头,收集血清并检测血糖和糖基化血清蛋白指标,利用Illumina porcine60K SNP芯片判定个体的基因型,并进行全基因组SNP与两个性状关联性分析,定位影响苏太猪和白色杜洛克×二花脸F2资源家系个体240日龄血糖和糖基化血清蛋白的QTL。在Ensembl(EMBI-EBI)和NCBI(National Center for Biotechnology Information)网站搜寻相应的位置候选基因。在3条染色体上共检测到1个影响GSP和2个影响GLU的QTL,此外在苏太猪中检测到2个影响GSP的QTL,但这两个显著关联SNP的染色体位置目前尚无结论,所以没有定位到哪条染色体上,这些QTL均为5%染色体显著水平。影响不同性状的QTL位于不同染色体上,影响同一性状的QTL也位于不同染色体上,解释表型变异为3.719%和3.724%。     

半同胞群体QTL区间定位的通用SAS程序

在家畜中普遍存在的是分离群体．在数量性状基因定位方面．由于分离群体在各个家系内标记之间及标记与QTL之间的连锁状态不同,同一位点可能存在着多个等位基因,且只有部分个体提供信息,因而在分离群体中进行QTL定位时,其资源群体要以家系为单位,估计的参数也是以QTL方差组分为主。半同胞设计是家畜QTL分析的常用方法．设计中以父系半同胞为资源群体．利用父系及其半同胞后代的标记信息和表型信息进行QTL分析。     

大白×梅山猪资源家系重要经济性状的分析

为了寻找控制重要经济性状的基因座位 ,我们在国内较早开始组建资源家系。利用 3头大白猪和 7头梅山猪作父母本 ,产生F1 。F1 随机交配产生F2 ,147头F2 个体记录了生长、胴体及肉质性状。对各性状进行统计分析 ,结果表明 ,各性状变异程度大、变异范围广 ,性状间有不同程度的相关 ,从一个侧面预示着QTL的存在 ;同时 ,这些性状的统计分析 ,为定位QTL时协变量的选择提供了参考价值。     

芒属植物分蘖数性状的QTL定位

芒属植物是一种多年生C₄高大禾草,是一种重要的生物能源作物。分蘖是芒属植物重要的农艺性状之一,在调控其产量方面具有极其重要的作用。以五节芒和荻的种间杂交群体为材料,利用前期已构建的五节芒和荻的种间基因组遗传连锁图谱,结合2014年泰安、2015年泰安和东平3次重复调查的分蘖数表型数据,进行该重要性状的QTL遗传定位研究。结果表明:分蘖数频率分布呈现正态连续分布,符合数量性状遗传的特征;采用MQM复合区间作图法共定位到16个与分蘖数性状相关的QTL,单个QTL可解释的表型变异范围为11.4%~21.5%,LOD值为3.06~6.09。其中,3个QTL在3次定位分析中可重复检测到,qmfTI-2可分别解释12.7%、12.0%和15.5%的表型变异,qmsTI-1可分别解释12.0%、12.1%和19.8%的表型变异,qmsTI-2可分别解释21.5%、20.2%和13.4%的表型变异;3个QTL在2次定位分析中可重复检测到,qmfTI-1、qmfTI-3和qmsTI-4分别解释12.4%和11.4%、13.8%和13.2%、12.1%和14.3%的表型变异。通过对芒属植物分蘖数性状QTL分析,为芒属植物种质资源改良、分子标记辅助选择以及遗传学研究奠定基础。     

应用牛EST数据和人类基因组序列定位100个牛基因特异性标记

评价了应用牛 EST数据和人基因组序列来完善牛的全基因组或特异染色体连锁图谱的方法。根据牛的 EST序列设计引物来扩增牛的相应基因 ,而根据人基因组序列来设计引物扩增侧翼内含子 ,以此来增加片段长度而利于测序。以此方式得到序列标签 (STS) ,然后在 MARC(美国家禽研究中心 )的 4公畜的参考家系中检测 SNP(单核苷酸多态 ) ,根据 SNP多态来定位相应的基因。通过此方法及 SNP质谱基因分型系统 ,我们在牛的遗传图谱上定位了 10 0个EST,其中 70个是从牛 EST-人基因组比较图中随机挑选的。另外 30个位于牛 19号染色体上 ,将牛 19号染色体同源序列 (BTA19)作图到相应的人类 17号染色体 (HSA17) ,表明基因间距离和次序均有明显差异。共有 80 %的成功扩增子发现 SNP,表明这是一个有效的、基于 EST的遗传标记方法。我们证明了基于 SNP和 EST构建连锁图谱的可行性 ,及利用 EST、比较作图信息、人类序列数据来挖掘牛基因组中的 SNP的合理性。     

红三叶遗传图谱构建及抗白粉病基因QTL定位

本研究以感(岷山红三叶)、抗(澳大利亚红三叶品种♀Sensation×Renegade♂杂交新品系“甘农PR1”)白粉病红三叶材料为父母本杂交并种植成苗经人工接菌后筛选出抗、感白粉病的F₁群体为作图群体,利用AFLP标记构建红三叶高密度遗传图谱,并利用区间作图法对抗白粉病QTL进行了定位分析,可以为红三叶抗白粉病基因克隆和转基因等分子辅助育种奠定基础。结果表明,149个AFLP标记构建得到的遗传图谱包含7个连锁群(LG1,LG2,LG3,LG4,LG5,LG6和LG7),遗传图谱的总距离为640.5 cM。其中,LG1连锁群的遗传距离(140.6 cM)和标记间平均距离(9.4 cM)均最大;LG4连锁群的遗传距离(55.2 cM)和标记间平均距离(1.8 cM)最小。应用区间作图法对红三叶抗白粉病基因进行QTL分析定位,共检测到5个抗白粉病相关QTL位点(qrp-1,qrp-2,qrp-3,qrp-4和qrp-5),其中qrp-1、qrp-2、qrp-3和qrp-4位于LG4连锁群上,qrp-5位于LG5连锁群上。5个QTL位点对抗白粉病的贡献率为29%~90%,qrp-1对红三叶白粉病抗性的贡献率最大(90%),为主效QTL。