SSR座位与秦川牛及其杂种牛生长性状的相关性分析

本研究以秦川牛及其与利木赞牛、德国黄牛以及红安格斯牛的杂交F1代(4月龄)共4个牛群体总计164个个体为研究对象,以体尺性状作为衡量牛生长发育性状的指标,运用最小二乘线性模型,分析了10个SSR座位与生长发育性状的相关性。结果表明,10个多态SSR座位基因型对秦川牛及其杂交后代的生长发育性状效果不一:在ETH225座位,CH基因型(152/172)在4个群体内的体高、十字部高、尻长均显著低于其它基因型;BM1500座位,BC基因型(150/164)在十字部高、胸围、体重指标上高于BD型(150/170);HEL5座位,BD基因型(160/170)、EH基因型(172/180)在多项指标上大于其他基因型;BM2113座位,CG基因型(144/164)在体高、体长、腰角宽、胸围和体重指标上大于CF(144/160)、BF(142/160)基因型;CSSM66座位,BG基因型(183/211)在体高、十字部高、胸围指标高于AE基因型(181/207);HEL9座位BG基因型(158/178)在体高,十字部高、胸围、尻长和体重指标上大于EJ基因型(166/186)。本研究的结果旨在为科学评价秦川牛的遗传资源价值和良种选育提供理论依据。     

我国荷斯坦种公牛个体识别和亲子鉴定DNA数据库的建立

为了构建我国荷斯坦种公牛个体及亲子鉴定DNA数据库,本研究从联合国粮农组织(FAO)和国际动物遗传学会(ISAG)推荐的具有高度多态性的微卫星标记中选取11个常染色体微卫星标记(BM1824、BM2113、ETH、ETH10、ETH225、INRA023、SPS115、TGLA53、TGLA122、TGLA 126和TGLA227)以及4个自逸的Y染色体微卫星标记(MAF45、MCM158、UNM0108和UMN0929),采用荧光引物PCR和ABI3130遗传分析仪,对2 150头荷斯坦种公牛(Bos taurus)个体基因型进行了检测,并探讨其用于牛个体识别和亲子鉴定的可行性.研究结果表明:15个微卫星标记平均杂合度为0.766,平均多态信息含量为0.738,其中MCM158标记平均多态信息含量最高为0.866,SPS115标记最低为0.588,均属于高多态性标记.15个标记累积个体识别能力为99.99％,累积非父排除率达到99.99％,随机个体一致性概率为1.62×10-17.研究结果表明上述15个微卫星标记进行个体识别和亲子鉴定的效力与可靠性均很高,同时初步建立了荷斯坦种公牛DNA数据库.从而使个体识别和亲子鉴定程序标准化、统一化和简便化.     

崂山奶山羊骨桥蛋白基因(OPN)部分片段多态性及其与生产性状的关联分析

骨桥蛋白(osteopontin,OPN)是一种分泌型糖基化磷蛋白,在介导骨组织细胞与骨基质的连接过程中发挥重要作用.为了加快奶山羊的遗传进展,为奶山羊生产性状的标记辅助选择提供理论依据,本研究利用DNA混合池技术和高分辨率熔解曲线分析技术,检测了崂山奶山羊(Capra hircus)泌乳母羊的OPN基因多态性,并采用最小二乘方法分析其与泌乳和生长性状之间的关联效应.在所有174只样本中共检测到2个SNPs,即位于第5内含子I355位点的C/T(以C/r表示)和第7外显子E341位点的C/T(以M/N表示),其多态信息含量(PIC)分别为0.2773和0.3267,其等位基因和基因型频率在育种场(F)和育种户(P)群体中的分布不均衡,I355位点的P群体偏离Hardy-Weinberg平衡状态(P＜0.05),其他均处于平衡状态(P＞0.05).在与泌乳性状的关联分析中,P群体除电导性状以外的所有性状表型值均极显著(P＜0.01)高于F群体;I355位点上,CC基因型个体的脂肪含量显著(P＜0.05)高于CT和TT基因型个体,灰分和冰点性状显著(P＜0.05)高于CT基因型个体；E341位点上,等位基因N为非脂肪物、乳糖率、乳密度、乳蛋白率、冰点以及灰分6个性状的有利等位基因,所有性状差异均不显著(P＞0.05).在与生长性状的关联分析中,F群体的体重和体长均极显著(P＜0.01)高于P群体；P群体的尻宽和尻长极显著(P＜0.01)高于F群体;I355位点上,TT基因型个体的体重极显著(P＜0.01)大于CC基因型个体；E341位点上,等位基因M为体高和胸围的有利等位基因,MM和MN基因型个体的体重和尻宽极显著(P＜0.01)高于NN基因型个体,MM基因型个体的体长极显著(P＜0.01)高于NN基因型个体,MM基因型个体的体高、胸围显著(P＜0.05)高于NN基因型个体.本研究发现OPN基因突变位点I355与乳中脂肪和碳水化合物的含量相关,突变位点E341与奶山羊的生长发育性状有显著的关联效应,可以作为奶山羊部分生产性状的分子遗传标记.     

秦巴山区黄牛群体的微卫星DNA遗传多样性

为分析秦巴山区西镇牛、赤崖牛、陨巴牛和宣汉牛4个黄牛(Bos taurus)品种的遗传多样性,本研究以蜀宣花牛和郏县红牛作对照,利用12对微卫星引物对6个黄牛品种的289头黄牛个体进行了遗传多样性检测,统计了各品种的等位基因及频率、有效等位基因数、遗传杂合度、多态信息含量及各群体间遗传距离,并对其进行聚类分析.结果表明,6个黄牛品种在12个微卫星位点共发现110个等位基因,等位基因频率为0.001 6～0.517 3,总群体各位点平均有效等位基因数为2.787 7～7.132 6;各位点多态信息含量为0.5192～0.895 3;平均杂合度为0.667 2～0.724 1.群体间发现特有等位基因11个,基因频率为0.008 1～0.381 6;优势等位基因(P＞0.4) 19个,基因频率为0.403 2～0.820 0;共有等位基因41个,占全部等位基因的37.27％,仅有13个共有等位基因为优势等位基因(P＞0.4),占37.71％.群体间Nei's遗传一致度为0.596 5～0.840 8,标准遗传距离(Ds)为0.173 5～0.524 7.聚类分析结果显示,6个黄牛品种聚为3类,陨巴牛与宣汉牛首先聚在一起,然后同西镇牛聚在一类;赤崖牛与郏县红牛聚为一类;蜀宣花牛自成一类.研究结果表明,12对微卫星标记可用于秦巴山区黄牛遗传多样性的分析,秦巴山区各黄牛品种遗传多样性丰富,选育程度不同,4个黄牛品种虽然地理分布格局相近,自然环境相似,但亲缘关系并非相近,应为来源不同的品种.因此,西镇牛、赤崖牛、陨巴牛和宣汉牛不宜合并为1个品种.本研究所揭示的秦巴山区黄牛品种的遗传分化特点及亲缘关系,为研究品种的遗传共适应特点,预测杂交优势,制定育种战略等提供了科学依据.     

绵羊皮肤源EST-SSR标记与羊毛性状的关联性分析

为了筛选与绵羊(Ovis aries)毛性状基因座连锁更强的分子标记,本研究选择9个多态性丰富的绵羊皮肤源EST-SSR位点,检测了德国美利奴羊与中国美利奴羊级进杂交F2代群体的遗传多态性,并分析了标记与毛性状间的关联性.分析结果显示,所选的9个EST-SSR位点在供试群体中共检测到39个等位基因,多态性丰富,其中的6个位点基因型间存在显著差异;其中,与自然长度关联的位点有5个,与伸直长度关联的位点有4个,与纤维直径关联的位点有3个.6个EST-SSR位点基因型间存在显著差异;关联性标记对羊毛性状相关效应的F检验结果表明:33176918位点和33176988位点分别对羊毛自然长度、纤维平均直径具有显著的遗传效应(P＜0.05).研究结果提示,与羊毛性状相关的6个位点中,33176918号位点对羊毛的自然长度有较大的标记效应,该位点的CD基因型是羊毛自然长度的有利基因型;33176988号位点对羊毛的纤维直径有显著地标记效应,该位点的BC基因型是纤维直径的有利基因型.这两个位点可能与控制毛形状的基因座紧密连锁.     

MC4R基因多态性及基因型组合与藏羊生长性状的关联分析

黑素皮质素受体4(melanoeortin receptor-4,MC4R)基因属于G蛋白偶联受体超家族成员,参与哺乳动物的饮食行为控制及能量平衡。为了探讨MC4R基因的多态性与藏羊(Ovis aries)生长性状的关系,寻找与藏羊生长性状相关的分子标记,本研究利用DNA测序方法检测藏羊MC4R基因的多态位点并对其进行基因分型,同时分析了单个多态位点不同基因型及双倍型与藏羊生长性状的关联性。结果发现,在MC4R基因上检测到4个多态位点,包括位于第1内含子的g.1803GA,位于第2外显子的g.1261TC,以及位于3'侧翼区的g.1803GA和g.1918CT。关联性分析表明,在本研究所选取的555头藏羊样本中,g.880GA位点上AA基因型的体重、体高、体长和胸围极显著或显著高于GG基因型(P0.01或P0.05);g.1261TC位点上TC基因型的体重与TT基因型存在显著性差异(P0.05);g.1803GA位点的不同基因型能够显著影响体重(P0.01),优良基因型为GG。通过合并基因型发现,双倍型H13H7(GTGC-ATAC)的各个生长性状表现最优(P0.05)。以上结果表明,MC4R基因单核苷酸多态性及合并基因型对藏羊生长性状有一定的影响,可以作为藏羊生长性状分子标记辅助选择的候选基因,为藏羊的选育改良提供理论依据。     

西门塔尔杂种牛UCP3基因多态性与生长性状的关联性分析

宁夏作为全国重要的肉牛养殖地,肩负着向全国提供优质牛肉的责任。西门塔尔(Bos taurus)杂种牛作为主要养殖群体,更是研究的重点。检测西门塔尔杂种牛解偶联蛋白3(uncoupling protein3,UCP3)基因的遗传多态性,分析其与生长性状的相关性,旨在选择出具有生长速度快的基因类型个体,为下一步选育选配工作提供基础资料。本研究采用PCR-SSCP(polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism)方法结合DNA测序检测UCP3基因的多态性,利用DNAMAM、POPGENE1.31、PIC(Polymorphism information content)程序、SAS软件,计算等位基因频率、基因型频率、多态信息含量,对各个基因型与生长性状(体重、体高、体斜长、胸围)进行关联性分析。UCP3基因共检测到5处点突变,为G5465A、C7921G、T8018C、T8162C、A7953G,其中A7953G突变前后不引起氨基酸改变,其他位点突变后分别引起丙氨酸变成苏氨酸,脯氨酸变成精氨酸,半胱氨酸变成精氨酸,酪氨酸变成组氨酸;对其中两个多态位点进行适合性检验,多态位点Hardy-Weinberg不平衡;遗传多样性分析表明,两个位点的PIC值分别为0.372 7、0.370 4,均表现为中度多态;最小二乘均值分析表明,在第3外显子,GA基因型个体各月龄生长性状优于GG基因型,5 465 bp处发生G→A的突变会影响体重、体高和体斜长,尤其在生长后期,增重优势明显;在第6外显子CC基因型各月龄体尺性状优于TC基因型个体,8 162 bp处发生T→C的突变会影响从初生到18月龄的体高、体斜长的增长速度(P0.05);将2个突变位点合并进行分析,组合基因型个体(GACC)体重、体高、体斜长均高于其他基因型组合,且体重性状的组合效应值高于单个多态位点。UCP3基因单个或组合位点不同基因型与西门塔尔杂种牛生长性状之间有着显著、极显著的关联,组合GACC基因型不同月龄体重、体斜长优于单个位点。可以将G5465A、T8162C位点作为宁夏西门塔尔杂种牛生长性状分子辅助标记(marker assisted selection,MAS),同时,初步确定GACC基因型是影响宁夏西门塔尔杂种牛体重性状的最佳组合基因型,这对加快宁夏本地肉牛发展具有重要意义。     

奶牛IGFBP-3基因部分序列PCR-SSCP多态性与产奶量和生长性能的相关性

采用PCR-SSCP技术,对荷斯坦奶牛及荷斯坦公牛冻精杂交改良的黄牛后代(回交二代)共105头奶牛胰岛素样生长因子结合蛋白3(IGFBP-3)基因内含子2部分序列和外显子3全部序列进行了多态性研究,分析了该基因与奶牛生产性状的相关性.结果表明:IGFBP-3基因第2内含子共存在2个等位基因3种基因型,A、B基因频率为O.7667和O.2333,AA、AB和BB基因型频率分别为0.6000、O.3333和0.0667.该群体在这一位点上处于Hardy-Weinberg平衡状态,遗传杂合度(H(e))和多态信息含量(PIC)分别为O.3578和为O.2937.测序结果显示,与普通黄牛该基因序列(AF305712)相比,B等位基因在第8 515碱基处发生了G→A的转换,而A等位基因在此处与AF305712序列相同.此外,A、B等位基因在第8 634碱基位置(属第3外显子区)均为c,而普通黄牛在此处为T碱基,该突变为同义突变.最小二乘法分析表明,AA基因型305 d产奶量和12月龄体重极显著高于AB和BB基因型(P<0.01);AA型12月龄体长和体高均极显著高于AB型(P<0.01),而BB型与AB型和AA型差异不显著;不同基因型的胸围和腹嗣差异不显著.     

利用双向导入系剖析水稻源、库相关性状的QTL

以我国高产籼稻特青和美国优质粳稻Lemont为亲本培育的双向回交导入系为材料,采用单核苷酸多态性标记定位源相关性状(剑叶长、剑叶宽、剑叶面积、叶干重和比叶重)和库相关性状(穗总粒数、千粒重和穗实粒重)的QTL.特青剑叶长、穗总粒数和穗实粒重显著大于Lemont,剑叶宽则显著小于Lemont.双向导入系群体检测到影响源、库相关性状的QTL 62个,平均每个QTL解释群体表型变异的9.0％,变幅为3.0％ ～27.9％.Lemont背景导入系在第2、3、4、6、9和11等6个染色体的区段同时定位到影响源、库相关性状QTL 17个,占Lemont背景导入系定位QTL总数的50％.特青背景导入系在第1、3、4、8和12等5个染色体区段同时定位到影响源、库相关性状的QTL 13个,占特青背景导入系定位QTL总数的28.3％.Lemont背景下绝大多数位点导入特青等位基因均增加性状值,而特青背景绝大多数位点导入Lemont等位基因都减小性状值.两个背景共同检测到影响源、库相关性状的QTL有18个,占定位到62个QTL的29.0％,表明源、库相关性状QTL定位存在明显的遗传背景效应.发现第3染色体影响剑叶长、剑叶面积、叶片干重、每穗总粒数和穗实粒重的35576704 ～36341768区间和第4染色体影响比叶重、穗总粒数和穗实粒重的4560663 ～13503095区间,在以往不同群体中均被检测到,是影响水稻源、库相关性状的重要染色体区域,对标记辅助选择培育源、库协调的超高产水稻品种具有重要的应用价值.