基于GBS简化基因组测序评估3个麦洼牦牛保种群的遗传结构研究

麦洼牦牛是青藏高原地区优良的乳肉兼用型牦牛品种,本研究旨在探究四川省龙日种畜场麦洼牦牛保种群的遗传多样性和遗传结构,评价3个不同保种群的保种效果并挖掘重要种质特性基因。对麦洼牦牛3个保种群粉嘴群（n=140）、全黑群（n=211）、弗洛群（n=55）进行GBS简化基因组测序,基于检测到的126122个单核苷酸多态性（SNPs）标记计算遗传统计量,结果表明,整个牦牛群的平均观测杂合度（Ho）和平均期望杂合度（He）为0.3038和0.3036,麦洼牦牛的遗传多样性较丰富。全黑群、粉嘴群、弗洛群的观测杂合度Ho分别为0.3029、0.3042、0.3044,近交系数Fis分别为0.0144、0.0152、0.0209,弗洛群和粉嘴群受人工选择的强度大于全黑群,较低的近交水平说明3个群的保种效果较好。Structure分析中全黑、弗洛群部分个体血缘较纯正,而其他个体血缘关系非常混杂;粉嘴群和全黑群的遗传分化系数（Fst）和遗传距离（DR）最大为0.03513、0.0358,结合系统进化树表明两者亲缘关系最远,有遗传分化趋势。利用Fst和π法对3个保种群进行选择信号分析,发现有104个受选择基因广泛参与生殖机能、免疫系统、胚胎发育、脂质代谢等条目以及生殖激素、内/外分泌、信号传递等通路,其中部分基因提示麦洼牦牛的繁殖、肉质、毛色性状以及应激反应得到了人工选择,如PPP3CC、KCNMA1、ROCK2、GNAQ、MEF2C、KIT等。现有的麦洼牦牛保种策略是可行的,研究结果为未来麦洼牦牛的保种选育和遗传改良提供了参考依据。     

基于GBS简化基因组技术的我国家养雉鸡系统发育分析

为分析我国家养雉鸡遗传背景和起源进化关系,采用高通量简化基因组测序方法对我国家养6个雉鸡群体(美国七彩雉鸡、蒙古雉鸡、黑化雉鸡、白羽雉鸡、绿雉鸡、申鸿七彩雉)的分类起源关系进行分析。结果表明：获得雉鸡Clean base数据分别为330.44×10⁶Gb,340.64×10⁶Gb,348.50×10⁶Gb,291.67×10⁶Gb,286.44×10⁶Gb和324.98×10⁶Gb,Q20≥92%、Q30≥85%,GC分布正常,共挖掘到50 078个有效SNP位点。通过系统进化树、主成分和群体遗传结构分析,6个雉鸡种群可分为两大类,申鸿七彩雉、黑化雉鸡、白羽雉鸡、绿雉鸡和美国七彩雉鸡为一类,蒙古雉鸡单独为一类。研究揭示家养雉鸡种群在长期的养殖过程中存在基因交流。     

基于RAD-seq简化基因组测序评价鹿苑鸡不同保种群保种现状

本研究旨在评价基因库与保种场两个鹿苑鸡保种群的保种现状。利用RAD-seq简化基因组测序鉴定基因库与保种场两个鹿苑鸡群体的SNP标记,通过计算遗传统计量,比较分析两个群体的遗传差异。结果,经过两步数据质控,在基因库与保种场两个鹿苑鸡群体中分别鉴定出SNPs标记395 021个和428 314个,两个群体的平均杂合度Ho分别为0.211 1和0.206 8,群体间的遗传分化系数Fst为0.005 6;在Structure模型聚类分析中两个群体始终聚为一类,没有个体分离出来,表明两个鹿苑鸡群体未发生显著遗传分化(P0.05)。两个群体的近交系数Fis分别为0.178 8和0.193 5,相对较高的近交水平可能是由于起始基础群规模较小(抢救性保护)所导致的。进一步的选择信号分析发现,两个鹿苑鸡群体在1、2、5、Z等染色体区域(位点)上存在一定分化,通过F_(st)和θ_π检验鉴定出58个受选择区域,筛选到96个受选择候选基因。GO和KEGG分析表明,这些差异基因主要富集在能量代谢、信号传递、应激免疫反应等调控通路。利用全基因组SNP标记信息可以更全面地评价保种现状,研究结果为进一步优化鹿苑鸡保种技术方案提供了依据。     

基于表型和基因组信息评价北京油鸡保种群保种情况

旨在利用表型和基因组信息对北京油鸡随机交配保种群体近交系数、有效群体大小进行研究,评价北京油鸡保种群体保种情况。本研究以国家级北京油鸡保种场北京油鸡2019年随机交配保种群体40只鸡为研究对象,对表型记录进行整理,同时利用基因组SNP信息,使用PLINK软件分别计算基于ROH的近交系数（F_ROH）、基于纯合基因型的近交系数（F_HOM）、基于联合配子之间相关性的近交系数（F_UNI）;使用GCTA和R软件计算基于基因组关系G矩阵的近交系数（F_GRM）;使用SNeP软件估计北京油鸡历史世代的有效群体大小;使用NeEstimator软件估计基于连锁不平衡方法的当前世代的有效群体大小;使用R软件的PerformanceAnalytics包对F_ROH、F_HOM、F_GRM和F_UNI等不同算法所得近交系数进行相关性分析,评价北京油鸡的保种情况。结果显示,1979—2019年以来,北京油鸡保种群体凤冠、胫羽、五趾等典型的外貌特征明显且百分比稳定;保种群有效群体大小从98世代前的595逐渐降至13世代前的176;2019年北京油鸡随机交配保种群体F_ROH为0.079 8,与F_GRM显著相关（P<0.01）,且相关系数为0.45;除此之外,F_HOM与F_GRM,F_HOM与F_UNI以及F_GRM与F_UNI之间也存在较高的线性相关。北京油鸡1979—2019年以来近交系数增长缓慢,国家级北京油鸡保种场随机交配保种群体的保种工作是十分有效的。基于目前情况,本研究建议每年随机选取一定数量的北京油鸡随机交配保种群体的个体,进行全基因组二代重测序检测,有利于对保种状况进行动态监控,以便随时调整保种工作方案。