单核苷酸多态性标记在牛亲子鉴定中的应用与展望

在牛的育种实践和科学研究中,正确的系谱记录是准确估计育种值、提高遗传进展的基础,是研究各性状分子机理的重要保证。而在生产实践中,由于各种原因,系谱错误在所难免,因此亲子鉴定作为纠正系谱错误的重要方法是育种实践和科研中不可或缺的研究内容。目前用于牛亲子鉴定的标记主要是微卫星标记(SSR)和单核苷酸多态性(SNP)标记。作为第三代分子标记,SNP标记具有数量丰富、遗传稳定、判型错误率低、操作方便、检测自动化的优点,非常适合用于大规模群体的亲子鉴定。随着SNP检测成本的降低,在牛亲子鉴定中有取代微卫星标记之势。     

基于微卫星标记鉴定湖羊家系

试验旨在基于微卫星（simple sequence repeats，SSR）多态性探索一种鉴定与划分湖羊家系的方法，通过查阅文献筛选出9个分布于多个常染色体、具有高多态性信息、高杂合度的湖羊微卫星位点BM3051、HH64、TGLA137、MAF33、FCB48、VH72、INRA023、ETH152和MCM527。采集30只湖羊种公羊血液，使用试剂盒提取血液基因组DNA，合成筛选出的9个微卫星引物并使用荧光基团标记，利用降落式PCR进行扩增，扩增产物在基因分型后使用CERVUS3.0.7进行基因型分析，使用POPGENE1.32基于Nei氏遗传距离构建树状聚类图，根据图示的亲缘关系远近划分湖羊家系。结果显示，当双亲基因型未知时，9个微卫星位点的单亲累积排除概率为99.2094%；当单亲基因型已知时，9个微卫星位点的累积排除概率为99.9688%；当双亲基因型未知时9个微卫星位点的双亲累积排除概率为99.9999%，排除概率能够满足遗传育种中亲子鉴定和系谱分析的要求。根据Nei氏遗传距离构建UPGMA聚类图，将30只种公羊划分为6个家系，为育种工作提供了一定参考。本方法能够进行湖羊家系的鉴定与划分，对湖羊育种工作具有一定的应用价值。     

绵羊(ATAG)n四碱基微卫星位点的筛选及其在亲子鉴定中的应用

本试验旨在筛选绵羊高度多态性四碱基微卫星遗传标记,建立适用于绵羊亲子关系鉴定的实验体系。试验以小尾寒羊为主要研究对象,从已有的绵羊参考基因组序列出发,基于全基因组序列筛选法共筛选出53个（ATAG）_n四碱基重复微卫星位点,然后通过基因分型数据共筛选出30个扩增效果好、多态信息含量（PIC）丰富的四碱基重复微卫星位点;30个位点的基因分型结果表明,共扩增出253个等位基因,平均等位基因数为8.433,等位基因数均>5,多态信息含量在0.566~0.898,观测杂合度（Ho）范围在0.548~0.903,期望杂合度（He）范围在0.631~0.921,平均期望杂合度为0.776;哈代-温伯格平衡检验30个位点均处于遗传平衡状态。随后根据PCR的扩增效率从获得的30个多态性位点中筛选出22个微卫星位点用于亲权排除概率的计算,根据多态信息含量的大小由高到低依次增加位点数进行组合。结果表明,在两个亲本的基因型均未知的情况下,标记位点数为15个时,累积排除概率可达到99.99%,其中单个位点的第一非亲排除率（non-exclusion probability of the first parent,NE-1P）介于0.321~0.663之间。利用建立的亲子鉴定体系对16只具有系谱记录的小尾寒羊样本进行检测,结果共鉴定出4个具有高置信度的绵羊家系,鉴定结果与系谱记录完全一致。本试验为绵羊分子系谱的构建、亲子鉴定以及保障绵羊育种工作的正常开展奠定重要基础。     

利用高密度基因芯片开展滩羊群体亲缘关系遗传分析

为了揭示不同群体滩羊种公羊个体之间的遗传距离,了解各群体之间的亲缘关系、遗传分化情况,试验采用Illumina Ovine SNP 600K基因芯片检测的方法对宁夏三个滩羊养殖场192个主配及选留滩羊种公羊的亲缘关系进行遗传分析,并对群体进行家系划分。结果表明:三个养殖场的种公羊个体没有出现明显的分别聚类现象,而是随机聚在一起;群体中大多数个体彼此间没有较近的亲缘关系,只有少数个体表现出较近的亲缘关系;滩羊群体总共划分为5个家系,群体的平均近交系数为0.022。说明这三个群体的遗传背景区别不大。     

奶牛亲子鉴定应用的标记和方法研究进展

奶牛个体的系谱错误对奶牛群体的遗传改良存在较大的负面影响,进而造成经济损失。本文综述了奶牛亲子鉴定中所用的标记和方法的研究现状,对不同类型的标记（如SNP和微卫星等）和不同的推断方法（如排除法和似然法等）的优缺点进行分析,并对我国开展奶牛亲子鉴定的情况进行了展望。     

滩羊多胎基因(FecB)TaqMan探针SNP分型与产羔数的关联研究

为了建立滩羊FecB基因SNP高效分型的方法,试验选用373只滩羊利用TaqMan探针FecB基因进行SNP分型研究。结果表明,FecB基因具有3种基因型,分别是XX(87%)、XY(12%)和YY(1%)。FecB基因YY基因型的平均产羔数为3.81只,XY基因型为2.44只,XX基因型为2.01只。FecB基因可以作为滩羊多胎性选育的分子遗传标记,并能有效提高滩羊个体平均产羔数;通过基因型选育,还可以加快滩羊高繁品系的建立。     

奶牛分子系谱构建或亲权鉴定的微卫星标记筛选

旨在利用较少的经过优化的遗传标记组合达到快速高效的亲缘鉴定,最终可有效应用于奶牛群体亲子鉴定与系谱构建。本研究从国际动物遗传学会(ISAG)数据库中初步选择了18个多态性较高的微卫星位点,经PCR优化验证获得可高效扩增的8个位点,并检测其在300头中国荷斯坦牛群体中的多态性分布。这些微卫星位点的亲子鉴定效力检测结果表明,8个标记平均等位基因数为14.63,平均多态性信息含量(PIC)为0.747,群体平均观察杂合度(Ho)为0.718,平均期望杂合度(He)为0.773。3种不同情形下进行亲子鉴定时8个位点的结合排除概率(CPE)均≥0.990。8对父子牛亲权鉴定结果表明,利用该8个标记可以识别并剔除系谱中的错误记录。结合排除概率的分析结果表明,当微卫星位点数增加至4个(TGLA227、TGLA122、BMC1207、BM103)时,3种不同情形下的CPE均≥0.949,可以满足个别案例牛亲子鉴定的要求。群体分子系谱构建的结果表明,当微卫星位点数大于或等于6个时,群体内近交系数和总群体近交系数均明显升高。因此,在生产实践中推荐使用TGLA227、TGLA122、BMC1207、BM103、INRA037、INRA134位点进行小规模群体(200)的分子系谱构建或亲权鉴定。     

微卫星标记技术在家禽遗传检测中的应用

自从微卫星被发现以来，就一直倍受遗传育种专家的重视，微卫星标记应用于家禽品种的基因组研究，具有十分诱人的前景。现已广泛地运用于家禽的遗传连锁图谱的构建、基因鉴定(基因诊断)、种群研究、数量性状基因座位(Quantitative Trait Locus，QTL)的定位、标记辅助选择以及系谱确证(亲子鉴定)等许多方面。     

基于酶切的简化基因组测序在绵羊品种进化关系研究中的应用

以基于酶切的简化基因组测序技术对3个绵羊品种(滩羊(TY)、蒙古羊(MGY)、湖羊(HY))进行测定,通过序列比较发现品种间存在SNP,在分析品种群体遗传参数的基础上,建立系统发生树。结果表明,滩羊的SNP位点平均数为24 008个,湖羊SNP位点平均数为23906个,蒙古羊SNP位点平均数为23 306个。系统发生树分析表明,3个绵羊群体未能明确分类。基于个体间的SNP差异程度,利用PCA分类成2个亚群,蒙古羊和湖羊聚为一类,滩羊单独为一类。通过样本的群体结构,推翻了3个绵羊群体来自于同一祖先的说法。品种之间存在大量的SNP,该研究为地方绵羊识别和进化提供依据。     

基于GBS技术的不同鸽种群体进化分析

为了研究不同鸽种群之间的遗传多样性，本研究利用简化基因组(GBS)技术对太湖点子鸽、塔里木鸽、银王鸽、石歧鸽、豫中鹁鸽进行测序，共获得有效数据44.49 Gb，平均测序深度为0.88×，共检测到361 937个高质量SNP位点；通过对SNP进行系统进化树和主成分分析，可大致将5个鸽种群划分为4个大类，银王鸽与石歧鸽聚为一类，新疆塔里木鸽、豫中鹁鸽和点子鸽均各自聚为一类，表明鸽种群间的亲缘关系主要受地域起源影响。本研究结果在分子水平为鸽群亲缘关系分析和系统分类提供理论支撑，并为我国地方鸽种质资源的开发和利用提供了科学依据。     

Identification of Hu Sheep Family Based on Microsatellite Markers

The purpose of this study was to explore identification and division methods of Hu sheep family based on simple sequence repeats(SSR) polymorphism.Nine SSR loci of BM3051,HH64,TGLA137,MAF33,FCB48,VH72,INRA023,ETH152 and MCM527 were selected,which were distributed in several autosomes,with high polymorphism and high heterozygosity.DNA was extracted from the blood samples of 30 Hu breeding rams by blood DNA extraction kit.SSR primers were synthesized and labeled with the fluorescent group.The products were amplified by touch-down PCR.After genotyping,CERVUS3.0.7 was used for genotyping analysis.POPGENE1.32 was used to construct a dendrogram based on Nei's genetic distance to divide Hu sheep families.The results showed that the cumulative exclusion probability of single parent was 99.2094% when the genotypes of both parents were unknown,99.9688% when a single parent genotypes were known,99.9999% when both parents' genotypes were unknown.Exclusion probability could meet the requirements of paternity identification and pedigree analysis in genetic breeding.UPGMA clustering map was constructed according to Nei's genetic distance,and 30 breeding rams were divided into six families,which provided a reference for sheep breeding.The method could run the family identification and division of Hu sheep,which had application value for the breeding of Hu sheep.     

SNP芯片评估柯尔克孜羊群体遗传多样性和遗传结构

旨在了解柯尔克孜羊群体的遗传多样性和遗传结构,有效地保护和利用其遗传资源。本研究利用绵羊SNP 50K v3芯片检测61只柯尔克孜种羊(31只公羊、30只母羊)个体的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP);Plink(V1.90)软件对数据进行质控,计算群体有效含量、多态标记的比例、观测杂合度、期望杂合度、多态信息含量、有效等位基因数、最小等位基因频率,分析群体的遗传多样性;Plink计算连续性纯合片段(runs of homozygosity, ROH)和近交系数F_ROH;构建状态同源距离矩阵(identical by state, IBS),并采用Gmatrix软件构建G矩阵,解析柯尔克孜羊群的遗传距离和亲缘关系;使用Mega X软件构建种公羊进化树,分析群体家系结构。结果显示,61只柯尔克孜羊共得到64 734个SNPs标记,通过质检的SNPs为56 763个;平均多态信息含量为0.273±0.112,平均观察杂合度和平均期望杂合度分别为0.368±0.140和0.368±0.130,平均最小等位基因频率为0...     

广灵驴分子系谱的建立及群体遗传结构分析

旨在对广灵县优种驴场保种群体进行调查的基础上构建分子系谱,并对其种群的遗传结构进行分析。本研究采集保种群成年、体况良好的广灵驴（体重350~400 kg）颈静脉血10 mL（n=107）,其中公驴13份,母驴94份,抗凝处理后提取全血DNA。采用12个微卫星标记进行荧光PCR扩增后,用ABI3730测序仪进行分型。分型结果采用Cervus 2.0和Pedigraph 2.4软件构建分子系谱,同时采用STRUCTURE2.3和Fstat软件计算群体遗传参数,采用R语言的hclust函数绘制7头公驴及其后代的系统发生NJ树（邻接树）。结果,对107头种驴进行了分子系谱构建,找到了30头子代的父亲和7头子代的母亲,系谱可靠性>90%;微卫星标记的平均观测杂合度（H_Obs）和多态信息含量（PIC）分别为0.676 5和0.593 9,标记遗传多样性较高;NJ树对7个公驴家系进行了聚类;群体分化系数（F_ST）为0.184,群体平均近交系数（F_IT）为0.033,群体内近交系数（F_IS）为-0.238,且群体处于哈代-温伯格平衡状态,存在很弱的近交。本研究建立了广灵驴保种群可靠性较高的分子系谱并对其遗传结构进行了分析,证明该群体遗传多态性较高,群体近交系数较低,处于较好的保种状态,具有较大的品种资源开发潜力。     

甘肃地方绵羊品种微卫星遗传多样性与系统发育分析

通过对甘肃省6个地方绵羊品种(240只个体)15个微卫星座位的等位基因的研究,结果共发现了179个等位基因。其中在藏羊中发现的等位基因数最多(136个),兰州大尾羊最少(94个)。多态信息含量、期望杂合度和观察杂合度的数据表明:在研究的6个绵羊品种中藏羊和甘肃高山细毛羊的遗传多样性较丰富,而兰州大尾羊和岷县黑裘皮羊的遗传多样性较低。DA遗传距离和D s遗传距离构建的NJ系统发育树均表明:兰州大尾羊、蒙古羊和滩羊具有较近的亲缘关系,预示这3个品种可能具有相同的原始祖先。而甘肃高山细毛羊与其他5个甘肃地方品种的遗传距离较远,另为一类。     

甘南藏系绵羊DGAT1基因16-17外显子多态性分析

本研究旨在探讨甘南藏系绵羊(欧拉羊、甘加羊和乔科羊)及滩羊DGAT1基因16-17外显子多态性,为开展藏系绵羊遗传分化、藏系绵羊与其他绵羊的亲缘关系、藏系绵羊DGAT1基因与肉质性状关联等方面的研究提供参考.采用PCR-RFLP方法,检测501只绵羊DGAT1基因16-17外显子SNP,并对主要遗传参数进行统计学分析.结果表明:①藏系绵羊DGAT1基因16-17外显子均具有Alu Ⅰ酶切多态性,存在TT、TC、CC 3种基因型,其中CC基因型频率最高,为优势基因型;C等位基因频率高于T等位基因频率,为优势等位基因.②欧拉羊在DGAT1基因16-17外显子处于Hardy-Weinberg平衡状态(P＞0.05),而甘加羊、乔科羊在DGAT1基因16-17外显子处于Hardy-Weinberg不平衡状态(0.01＜P＜0.05).③独立性检验结果表明:各藏系绵羊间基因型分布差异不显著(P＞0.05),而滩羊与乔科羊之间差异极显著(P＜0.01),滩羊与欧拉羊、滩羊与甘加羊之间差异显著(0.01＜P＜0.05).④藏系绵羊在DGAT1基因16-17外显子Alu Ⅰ酶切位点均表现为中度多态.结果提示:在DGAT1基因16-17外显子Alu Ⅰ酶切位点上藏系绵羊之间基因型分布差异不显著(P＞0.05),而滩羊和藏系绵羊差异显著(0.01＜P＜0.05)、亲缘关系较远.     

我国蒙古羊系统主要地方绵羊品种遗传分化的研究

应用中心产区典型群简单随机抽样的方法,检测控制湖羊、同羊、滩羊、小尾寒羊和洼地羊的血液酶和其他蛋白质变异的5个结构基因座位(Tf、X-p、Ary-Es、Hb-β、Ke)上的遗传变异,引用国内外学者以相同实验方法获得的其他分布于我国周边国家和地区的11个绵羊品种作为分析背景,对16个群体进行遗传距离分析及亲缘关系聚类。结果表明:中亚以东南绵羊群体可以划分为蒙古羊、藏羊和南亚-东南亚羊三大集团,湖羊、同羊、滩羊、小尾寒羊和洼地羊均属于"蒙古羊"系统。     

绵羊TSHR基因多态性及其与繁殖性状关联分析

为探讨TSHR基因多态性与绵羊季节性繁殖和产羔数的关系,本实验采用Sequenom Mass-ARRAY?SNP分型技术检测常年发情的小尾寒羊(407只)、湖羊(101只)、策勒黑羊(48只)和季节性发情的苏尼特羊(21只)、滩羊(22只)、草原型藏羊(161只)TSHR基因的单核苷酸多态性(SNP)位点,并进行群体遗传学分析及其与小尾寒羊产羔数的关联分析。结果表明:TSHR基因g.89430525G>A、g.89363881T>C和g.89431097C>G的基因型频率和等位基因频率在常年发情绵羊品种和季节性发情绵羊品种间差异极显著(P<0.01);这3个SNP位点在大多数绵羊品种中表现为中度多态,且在各个绵羊品种中处于哈代温伯格平衡状态(P>0.05);TSHR基因g.89431097C>G位点的多态性与小尾寒羊第1～3胎的产羔数显著相关(P<0.05),其中CC型母羊的产羔数显著低于CG和GG型母羊(P<0.05)。本研究表明,TSHR基因与绵羊季节性繁殖性状具有较强的相关性,同时参与绵羊季节性繁殖和多羔性状的调控。