基于RAD-seq简化基因组测序的19个地方鸡种遗传进化研究

旨在基因组水平上揭示地方鸡种的遗传进化,发掘重要种质特性基因。本研究利用简化基因组RAD-seq测序鉴定19个地方鸡种(每个品种按照家系选取30个个体,10公、20母)基因组SNP标记,计算观察杂合度(Ho)、核苷酸多样度(Pi)、近交系数(Fis)、遗传分化系数(Fst)和基因流(Nm)等遗传统计量指标,分析地方鸡种的遗传多样性和遗传结构,并通过选择信号检测鉴定基因组受选择基因。结果表明,在19个地方鸡种中鉴定出400 562个SNPs标记。瓢鸡(PJ)和文昌鸡(WC)的遗传多样性最为丰富,观察杂合度(Ho)分别为0.246 8、0.243 0,核苷酸多样度(Pi)分别为0.278 1、0.265 5;河南斗鸡(DJ)的遗传多样性相对匮乏,Ho为0.156 0,Pi为0.175 2;东乡绿壳蛋鸡(DX)和边鸡(BJ)的近交系数最高(Fis0.160 0)。瓢鸡与文昌鸡、惠阳胡须鸡(HX)、藏鸡(ZZ)、大围山微型鸡(WX),惠阳胡须鸡与文昌鸡,藏鸡与茶花鸡(CH)间的遗传分化最低(Fst0.100 0),对应的基因流最高(Nm0.240 0)。河南斗鸡与其它品种间的遗传分化均处于较高水平,与其中15个品种间的Fst0.200 0、Nm1.000 0。遗传聚类分析(2个引入品种做外群)将地方鸡种总体上分为5类,与品种形成历史和地理分布基本吻合。通过选择信号分析,在19个地方鸡种合并群体中检测出9个常染色体上的26个区域受到选择作用,包含31个受选择基因。这些受选择基因广泛参与免疫系统调节、生殖机能调控、应激响应、代谢等生物学过程。利用基因组SNP标记能更全面准确地揭示地方鸡种的遗传多样性和遗传结构,选择作用主要体现在对地方鸡种抗逆抗病特性、配子活力及行为等方面的塑造。     

基于RAD-seq简化基因组测序的19个地方鸡种遗传进化研究

旨在基因组水平上揭示地方鸡种的遗传进化,发掘重要种质特性基因。本研究利用简化基因组RAD-seq测序鉴定19个地方鸡种（每个品种按照家系选取30个个体,10公、20母）基因组SNP标记,计算观察杂合度（Ho）、核苷酸多样度（Pi）、近交系数（Fis）、遗传分化系数（Fst）和基因流（Nm）等遗传统计量指标,分析地方鸡种的遗传多样性和遗传结构,并通过选择信号检测鉴定基因组受选择基因。结果表明,在19个地方鸡种中鉴定出400 562个SNPs标记。瓢鸡（PJ）和文昌鸡（WC）的遗传多样性最为丰富,观察杂合度（Ho）分别为0.246 8、0.243 0,核苷酸多样度（Pi）分别为0.278 1、0.265 5;河南斗鸡（DJ）的遗传多样性相对匮乏,Ho为0.156 0,Pi为0.175 2;东乡绿壳蛋鸡（DX）和边鸡（BJ）的近交系数最高（Fis>0.160 0）。瓢鸡与文昌鸡、惠阳胡须鸡（HX）、藏鸡（ZZ）、大围山微型鸡（WX）,惠阳胡须鸡与文昌鸡,藏鸡与茶花鸡（CH）间的遗传分化最低（Fst<0.100 0）,对应的基因流最高（Nm>0.240 0）。河南斗鸡与其它品种间的遗传分化均处于较高水平,与其中15个品种间的Fst>0.200 0、Nm<1.000 0。遗传聚类分析（2个引入品种做外群）将地方鸡种总体上分为5类,与品种形成历史和地理分布基本吻合。通过选择信号分析,在19个地方鸡种合并群体中检测出9个常染色体上的26个区域受到选择作用,包含31个受选择基因。这些受选择基因广泛参与免疫系统调节、生殖机能调控、应激响应、代谢等生物学过程。利用基因组SNP标记能更全面准确地揭示地方鸡种的遗传多样性和遗传结构,选择作用主要体现在对地方鸡种抗逆抗病特性、配子活力及行为等方面的塑造。     

基于RAD-Seq技术的大围山微型鸡遗传进化分析

【目的】 在分子水平上探讨大围山微型鸡的遗传进化。【方法】 以大围山微型鸡与其他18个地方鸡品种及2个国外引进品种为研究对象,每个品种选取公鸡10只,母鸡20只,采血,提取全基因组DNA,进行简化基因组测序(RAD-Seq),鉴定21个品种基因组SNP,计算大围山微型鸡遗传统计量,分析遗传多样性和遗传结构、筛选受选择基因并进行功能富集分析。【结果】 在大围山微型鸡群体中鉴定出331 892个SNPs。大围山微型鸡的平均杂合度(Ho)为0.219、核苷酸多样度(Pi)为0.245,近交系数(Fis)为0.107,与其他18个地方鸡种相比遗传多样性呈中度多态。聚类分析发现,大围山微型鸡与瓢鸡、茶花鸡和藏鸡聚为一类,亲缘关系较近,且与瓢鸡的群体分化指数(Fst)最低(0.0929),亲缘关系最近,与河南斗鸡的Fst最高(0.2179),亲缘关系最远。共筛选出200个受选择基因。GO分析结果显示,这些受选择基因主要富集在运动、刺激应答、信号传导等生物学过程;KEGG分析结果表明,这些受选择基因主要富集在代谢、肌动蛋白细胞骨架的调节、MAPK等信号通路。【结论】 大围山微型鸡遗传多样性呈中度多态,与瓢鸡亲缘关系最近,本研究筛选出了200个受到选择的基因,这些基因在代谢、信号传导、颅骨发育等多个方面发挥作用。     

两种分子标记对我国斗鸡遗传多样性的联合分析比较

为了准确评价我国斗鸡遗传多样性,以我国重要的5个斗鸡品种为研究素材,应用SSR标记和mtDNA细胞色素b基因标记联合分析5个斗鸡品种的遗传多样性并作相应的比较。微卫星标记分析结果显示:西双版纳斗鸡群体杂合度最高,为0.662;河南斗鸡群体杂合度较低,为0.532。说明河南斗鸡基因型趋于一致。线粒体DNA细胞色素b基因分析结果:5个斗鸡品种共有6种单倍型,单倍型多样度为0.42857~0.78571;核苷酸多样度为0.00081~0.00659。研究表明,微卫星标记比较适合斗鸡群体遗传多样性分析,评价结果更符合品种的历史形成和实际状态。     

基于RAD-seq技术分析北京油鸡的遗传进化

为分析地方鸡种北京油鸡保种群的遗传多样性和遗传进化机制,本研究对北京油鸡和其他20个不同品种鸡进行简化基因组测序,鉴定其SNP标记,计算遗传统计量,分析北京油鸡的遗传结构和遗传多样性,筛选受到强烈选择的前200个基因并进行功能注释分析。结果显示:北京油鸡保种群体共鉴定出295 849个SNP标记,核苷酸多样度为0.205 9、保种群体的平均观察杂合度为0.200 4、近交系数为0.026 5,在21个品种中近交水平最低;连锁不平衡分析表明北京油鸡群体各等位基因不存在连锁不平衡现象;利用MEGA模型进行聚类分析,结果表明北京油鸡形成一个独立的分支,这与北京油鸡的历史背景相符;通过GO和KEGG对前200个受到强烈选择的基因进行功能注释分析,发现这些差异基因主要富集在细胞形态发生分化、分泌系统、脉管系统、心血管系统、蛋白质磷酸化等信号通路。本研究从分子水平对北京油鸡的种质特性进行了评价,为北京油鸡的品种保护及开发利用提供了分子理论依据。     

基于RAD-seq测序的狼山鸡基因组选择信号分析

试验旨在分析狼山鸡基因组选择信号,发掘狼山鸡重要种质特性基因。采用简化基因组RAD-seq测序鉴定狼山鸡及其他18个地方鸡种基因组SNP标记,构建系统进化树阐明狼山鸡的遗传结构,采用ZHp选择信号检测方法鉴定狼山鸡基因组受选择区域（基因）。结果显示,在狼山鸡中鉴定出320 874个SNPs。19个地方鸡种总体上聚为五大类,与品种形成历史和区域分布基本一致。狼山鸡16个常染色体上的46个区域受到选择作用（ZHp<-3.5）,包含122个受选择基因,其中部分区域在遗传聚类同分支的安义瓦灰鸡（15个区域）、边鸡（14个区域）、大骨鸡（11个区域）和北京油鸡（13个区域）中也受到选择。GO分析结果显示,狼山鸡122个受选择基因显著富集在血细胞生成、转录调控、嗜酸性粒细胞趋化、骨化等生物学过程（P<0.05）。KEGG分析结果显示,狼山鸡122个受选择基因显著富集在心肌细胞肾上腺素能信号传导、Toll样受体信号通路、Ca²⁺信号通路、细胞质DNA传感通路、NOD样受体信号通路等（P<0.05）。选择作用主要体现在对狼山鸡刺激响应、先天免疫、代谢、神经系发育等方面的塑造。研究结果可为狼山鸡品种评价、保护及利用提供重要遗传信息。     

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。     

华东27个地方鸡品种(品系)的遗传变异

应用30个微卫星标记对华东27个地方鸡品种（品系）进行了遗传多样性分析，计算了多态信息含量、平均杂合度和遗传距离等遗传参数，并用类平均法进行了聚类分析。结果表明：平均杂合度最高的是河田鸡，为0．6870，最低的是狼山鸡，为0．6170；27个地方鸡品种（品系）的杂合度都较高，反映了这些品种的多种多型；各品种的平均遗传距离反映了各品种分化时间的长短；UPGMA的聚类分析将27个品种（品系）聚为10类：丝绒乌骨鸡、济宁百日鸡、河田鸡、安义瓦灰鸡、仙居鸡、江山乌骨鸡、溧阳鸡、金湖乌风鸡、灵昆鸡、余干乌骨鸡、康乐鸡、萧山鸡、琅讶鸡、淮北麻鸡、淮南三黄鸡为第1类，白耳鸡为第2类，浦东鸡为第3类，崇仁麻鸡与丝羽乌骨鸡为第4类，狼山鸡与寿光鸡为第5类，鹿苑鸡、东乡绿壳蛋鸡、汶上芦花鸡各独自聚为第6、7、8类，鲁西斗鸡与宁都三黄鸡聚为第9类，漳州斗鸡独自聚为第10类。通过微卫星标记对华东27个地方鸡品种（品系）遗传变异的分析说明这些地方品种的遗传多样性极其丰富，各具特色，应促进资源优势向经济优势转化。     

安徽省3个地方鸡品种的遗传多样性分析

运用微卫星标记对淮南麻黄鸡、皖南三黄鸡和五华鸡3个地方品种遗传多样性进行了分析.在5个座位中,共检测到23个等位基因数,平均有效等位基因数为1.5396,杂合度为0.2920,多态信息含量为0.4156.3个地方品种中,淮南麻黄鸡遗传多样性最低,五华鸡遗传多样性最高.根据5个微卫星座位等位基因频率计算群体遗传一致度和标...     

中国斗鸡mtDNA遗传多样性及起源研究

本研究旨在探究中国斗鸡的遗传多样性和起源.运用DNA测序的方法测定了河南斗鸡、鲁西斗鸡、吐鲁番斗鸡、西双版纳斗鸡和漳州斗鸡5个斗鸡品种40个个体的mtDNA细胞色素b(Cytb)的部分碱基序列(535 bp).结果表明,这5个斗鸡品种共有6种单倍型;单倍型多样度为0.428 57～0.785 71;核苷酸多样度为0.000 80～0.006 54;漳州斗鸡与其它斗鸡的遗传距离均较远;基于单倍型构建的系统发生树分析表明中国斗鸡母系起源于多个红色原鸡亚种.结论,漳州斗鸡的遗传多样性最丰富,而西双版纳斗鸡和吐鲁番斗鸡最贫乏;中国斗鸡母系起源于多个红色原鸡亚种.     

安徽省3个地方鸡品种的遗传多样性分析

运用微卫星标记对淮南麻黄鸡、皖南三黄鸡和五华鸡3个地方品种遗传多样性进行了分析。在5个座位中,共检测到23个等位基因数,平均有效等位基因数为1.5396,杂合度为0.2920,多态信息含量为0.4156。3个地方品种中,淮南麻黄鸡遗传多样性最低,五华鸡遗传多样性最高。根据5个微卫星座位等位基因频率计算群体遗传一致度和标准遗传距离并构建系统发生树,五华鸡与皖南三黄鸡遗传关系最近,皖南三黄鸡与淮南麻黄鸡最远。研究结果与这些地方品种的地理分布、育成历史相一致,同时也佐证了微卫星标记是研究鸡群体遗传关系的一个有用工具。     

利用微卫星标记分析贵州地方鸡种的遗传多样性及亲缘关系

利用7个微卫星标记对12个贵州地方鸡种及1个引入鸡种的遗传多样性进行了检测，分析了各标记座位上的等位基因及频率、基因杂合度、平均基因杂合度、多态信息含量、平均多态信息含量及群体间的亲缘关系。结果表明：13个种群在7个标记座位上的等位基因及频率等均存在一定差异。其中，瑶山鸡的平均基因杂合度最高，引入鸡种隐性白洛克的平均基因杂合度最低，其余鸡种介于其间。平均多态信息含量的分析结果与此类似，说明瑶山鸡的遗传多样性最为丰富。模糊聚类的结果表明，13个鸡种分为2大类群，隐性白洛克独自为1个类群，12个贵州地方鸡种构成1个类群。12个贵州地方鸡种又可进一步分为2个小类群：其中1个小类群由兴义土鸡、矮脚鸡首先聚在一起，然后依次聚上黔东南小香鸡、黔东南小香乌骨鸡构成；高脚鸡、瑶山鸡、威宁鸡、竹乡鸡、竹乡乌骨鸡、黑羽乌蒙乌骨鸡、乌蒙鸡、麻羽乌蒙乌骨鸡则构成另一个小类群。     

鸡基因组育种和保种用SNP芯片研发及应用

全基因组SNP变异检测是开展基因组育种(Genomic selection)和准确度量群体遗传多样性的基础。继国外开发出60 K和600 K鸡SNP芯片后,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所等单位,针对国产化鸡育种和地方种质资源保护的现状和需求,自主研发出了"京芯一号"55 K SNP芯片等高性价比的检测芯片。芯片特点包括:(1)包含中国地方鸡种特有遗传变异信息,兼顾国外商业化鸡种基因组信息;(2)整合大量的功能基因相关SNP位点;(3)在基因组上均匀分布;(4)密度适中,性价比高等。应用实践证明,鸡基因组SNP芯片在基因组选择育种、种质资源多样性分析、亲缘关系鉴定、基因组关联研究、基因定位等方面可发挥重要作用。文章以"京芯一号"55 K SNP芯片为重点,对鸡全基因组SNP芯片研发和应用的最新进展进行了综述。     

重庆地方鸡微卫星遗传多样性研究

为了研究重庆地方鸡品种的遗传多样性,试验采用将微卫星标记与荧光标记引物测序相结合的技术进行基因分型,计算各群体在每个位点上的等位基因频率,以及各群体的平均遗传杂合度(H)、多态信息含量(PIC)和有效等位基因数(Ne)。结果表明:在12个微卫星位点中共检测到88个等位基因,Ne在3.158 5～8.480 6之间,位点平均杂合度在0.416 7～0.875 0之间,品种平均杂合度在0.587 3～0.722 5之间,平均杂合度最高的是南川鸡,最低的是城口山地鸡;3个鸡品种在12个微卫星位点上的基因频率存在明显差异,H为0.659 9,PIC为0.741 2;聚类分析显示,南川鸡和大宁河鸡聚为一类,城口山地鸡独自聚为一类。     

晋南牛遗传结构特征及选择信号分析

【目的】阐明晋南牛的遗传结构特征，通过选择信号检测挖掘与晋南牛经济性状相关的候选基因，探究其在进化过程中的受选择情况。【方法】对晋南牛和红安格斯牛全基因组测序数据进行分析，鉴定2个群体的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)标记，分析其在基因组的位置及其结构特征，基于SNP信息进行主成分分析(PCA)、构建状态同源矩阵(IBS);采用群体遗传分化指数(Fst)和核苷酸多样性比值(θ_π)方法联合筛选晋南牛基因组受到强烈选择的区域，并对筛选到的受选择基因进行数量性状基因座(QTL)定位、GO功能和KEGG通路富集分析。【结果】晋南牛群体SNPs位点主要分布于基因间区域，其次位于内含子区域。PCA和IBS分析结果表明，晋南牛和红安格斯牛2个群体间不存在杂交现象，且晋南牛群体中个体间遗传距离较远。通过Fst和θ_π联合分析共筛选到188个潜在受选择区域。QTL分析结果表明晋南牛的选择信号多与生长、肉质及抗病性状相关。GO功能和KEGG通路富集分析显示，筛选到晋南牛强受选择的与经济性状相关的候选基因11个...     

基于全基因组SNP标记分析中国地方鸡品种的遗传多样性和种群结构

旨在对中国地方鸡品种的遗传多样性与种群结构进行分析。本研究使用Affymetrix Axiom 600K高密度鸡基因分型芯片对来自8个品种的157只地方鸡及233只商品鸡进行基因分型,以品种作为分组来计算各分组的观测杂合度、期望杂合度、次等位基因频率、近交系数及核苷酸多样性分析地方鸡群体的遗传多样性,利用进化树、主成分分析、群体结构、MDS等方法分析鸡群体的群体结构,基于状态同源(IBS)和群体分化系数(Fst)分析种群内部与种群之间的亲缘关系,利用长纯合片段(runs of homozygosity, ROH)估算得到基于ROH的近交系数。结果表明,各群体的观测杂合度均高于期望杂合度,次等位基因频率在0.175～0.236之间,近交系数在0.018～0.205之间,核苷酸多样性在0～6×10^-4之间,进化树与主成分分析表明品种间出现了明显的群体分化,地方鸡群体与商品鸡群的MDS分析发现我国地方鸡与商业肉鸡品种的遗传距离较近;IBS遗传距离在0.092 9～0.319 9之间;各品种成对Fst分析表明,群体间呈现中高分化程度(0.09～0.22);此次分析共得到了...     

新疆黑蜂基因组选择信号分析

【目的】分析新疆黑蜂(Xinjiang Black bee)与4个引进西方蜜蜂品种间的遗传进化关系,并通过检测基因组选择信号,发掘新疆黑蜂重要种质特性相关的候选基因。【方法】对新疆黑蜂、意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)、高加索蜂(Apis mellifera caucasica)、卡尼鄂拉蜂(Apis mellifera carnica)、欧洲黑蜂(Apis mellifera mellifera)共5个蜂种50个蜂王个体和1个长白山中华蜜蜂蜂王(Apis cerana cerana)样本进行全基因组重测序数据分析,鉴定新疆黑蜂的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)标记,以长白山中华蜜蜂为外群利用邻接法构建系统进化树以阐明新疆黑蜂的进化关系,利用SNP信息进行新疆黑蜂的主成分分析、群体遗传结构分析及连锁不平衡分析;采用群体遗传分化指数(Fst)和核苷酸多样性比值(θπ)方法检测新疆黑蜂与其他西方蜜蜂群体间的选择信号,并对提取到的受选择区域候选基因进行GO功能和KEGG通路富集分析。【结果】在新疆黑蜂中共鉴...     

边鸡群体遗传结构的微卫星标记分析

利用15个微卫星标记对边鸡及2个对照品种(京海黄鸡和尤溪麻鸡)的群体遗传结构及遗传分化进行研究。结果表明:3个鸡群体的遗传多样性较为丰富。边鸡的平均多态信息含量(0.5387)和平均期望杂合度(0.5934)最高;京海黄鸡的平均多态信息含量(0.5041)和平均期望杂合度(0.5671)最低。边鸡中有9个位点为高度多态位点,其余6个为中度多态位点;京海黄鸡中有11个为高度多态位点;尤溪麻鸡中有7个为高度多态位点。3个鸡群体总近交系数(Fit)为28.1%,群体内近交系数(Fis)为22.7%,群体间基因分化系数(Fst)为7%,3个指标均达到极显著水平(P<0.001)。3个鸡群体中,边鸡内近交系数(Fis)最高(0.242),尤溪麻鸡最低(0.166)。总之,3个鸡群体的遗传多样性较为丰富。     

边鸡微卫星DNA标记遗传多样性的研究

利用鸡基因组中5个微卫星标记,检测了边鸡群体的遗传多样性,并以大骨鸡做了比较分析。同时探讨了边鸡在国内5个地方鸡种中的系统地位。结果表明,5个微卫星位点共检测到38个等位基因,其中ADL0146位点的等位基因数最少(5个),而ADL0136和ADL0185两个位点的等位基因数最多(9个),平均等位基因数为7.6个.边鸡群体内比大骨鸡群体有更丰富的遗传多样性。聚类分析结果显示,边鸡与大骨鸡亲缘关系最近。而与鲁西斗鸡亲缘关系最远。     

深县猪全基因组选择信号检测分析

本研究旨在通过基因组重测序技术从分子层面深入了解地方猪种深县猪的种质遗传特性。实验以10头深县猪和10头梅山猪作为研究对象进行全基因组重测序,采用滑动窗口方法进行群体选择信号分析,结合群体遗传分化指数(Fst)和核酸多样性(θπ)2种参数筛选出受选择位点,调取相应的基因,并进行生物信息学分析。研究结果表明,深县猪独有的SNP变异位点有21 602 538个,对受选择区域筛选后得到受选择位点580个,定位于23个基因。GO和KEGG富集结果显示,与深县猪肉质、繁殖及免疫相关的候选基因有7个,这些候选基因通过参与激素合成、卵细胞成熟、脂质代谢以及免疫等信号通路发挥作用。基于全基因组重测序技术对候选基因的挖掘为揭示深县猪遗传特性以及保种选育工作的开展提供了参考。