巴马香猪产活仔数性状全基因组关联分析

为寻找与巴马香猪产活仔数相关的分子标记,试验利用全基因组关联分析（GWAS）定位并筛选了影响产活仔数性状的候选基因,采集297头具有多胎产仔记录的巴马香猪耳组织样品,提取DNA并利用猪50K SNP芯片进行基因分型,分型结果经质控与基因型填充后,使用Tassel软件对巴马香猪产活仔数性状进行全基因组关联分析。结果显示,巴马香猪平均窝产活仔数在1~9胎内随着胎次增加逐渐升高;经质控过滤后共获得32 816个SNPs位点,利用全基因组关联分析共筛选到8个与巴马香猪产活仔数相关的SNPs位点,分别在基因组或染色体水平达到显著;对关联显著SNP位点上下游500 kb内的编码基因进行富集分析,并依据猪繁殖性状相关QTL区域及基因功能,最终筛选到4个基因（CAPZB、MSH3、CITED2和HSD17B7）作为影响巴马香猪产活仔数的候选基因。     

巴马香猪VRTN基因克隆、表达及其多态性与繁殖性状的关联分析

旨在研究VRTN（vertebrae development homolog）基因在巴马香猪群体中的编码区序列特征、组织表达情况、脊椎数性状因果突变位点ins291的等位基因频率及其与乳头数和产仔数性状的关联。本研究采集3头0日龄巴马香猪组织,利用cDNA克隆技术获得VRTN基因编码区全长序列并进行生物信息学分析,利用荧光定量PCR技术检测VRTN在心、肝、脾、肺、肾、背最长肌和皮下脂肪组织中的表达情况;采集279头经产巴马香猪母猪血液,检测ins291位点在该群体中的频率分布,并与乳头数、产仔数性状进行关联分析。结果表明,巴马香猪VRTN基因编码区全长2 097 bp,其编码的氨基酸序列在不同物种间存在大量保守区域;VRTN基因编码698个氨基酸,预测为亲水性蛋白质,存在1个螺旋转角螺旋域超家族结构功能区、2个低复杂度区域和2个内部重复结构,并与核受体辅抑制子1（NR6A1）、果蝇同源框基因Prospero的脊椎动物同源蛋白2（PROX2）和富亮氨酸重复序列74亚基（LRRC74A）等蛋白具有相互作用;VRTN基因在0日龄巴马香猪各组织中均有表达,其中在背最长肌组织中表达量最高;巴马香猪保种群体中VRTN基因有利突变位点ins291的等位基因频率为21.15%,不同基因型个体之间平均产仔数、总乳头数、左侧乳头数、右侧乳头数和单侧最大乳头数性状均无显著差异（P>0.05）,但纯合突变型（ins/ins）个体的乳头数性状均高于其他基因型个体。结果提示,在巴马香猪产业化生产中可通过分子育种手段提高VRTN ins291有利等位基因频率,但不影响其产仔数性状。     

The Association Analysis Between the SNPs of Leptin Gene and Litter Size Trait in Pigs

The research was aimed to analyze the association of Leptingene and breed traits on pigs. Three pairs of primers were designed which based on DNA sequence of pig Leptin gene (GenBank accession No.U66254, AF026976),the single nucleotide polymorphisms (SNPs) of Leptin gene were detected by PCR-SSCP in Sujiang and Jiangquhai pigs. The results showed that three genotypes of AA,AB and BB were identified, and the mutation (T3469C) in CDS of Leptin gene was found,but amino acid change weren't happened. The Chi-square test results showed that the Leptin genotype distribution of Sujiang and Jiangquhai pigs was in Hardy-Weinberg equilibrium (P>0.05). The polymorphism information content (PIC) were moderate polymorphism in Sujiang pigs,and low polymorphism in Jiangquhai pigs. The statistic analysis results showed that there were no significant association between the SNP of Leptin genotype and litter size trait(P>0.05). But the average litter size of T3469C site AB genotype was higher than AA and BB genotypes, it was concluded that the T3469C polymorphism of Leptingene might be the genetic marker which potentially affected pig breed traits.     

猪Leptin基因多态性及其与产仔性状的相关性分析

试验旨在探究Leptin基因对猪产仔性状的影响,为其新品种持续选育提供遗传学依据。参考GenBank发布的猪Leptin基因DNA序列（登录号:U66254、AF026976）设计3对引物,采用PCR-SSCP技术分析Leptin基因在苏姜猪和姜曲海猪中的单核苷酸多态性（SNP）,并用统计学方法分析基因座多态性与产仔性状的相关性。结果发现,Leptin基因在苏姜猪、姜曲海猪群体中均具有多态性,检测到3种基因型:AA、AB和BB;测序结果发现,编码区第3 469位碱基处发生单碱基突变（T3469C）,为同义突变。χ²适合性检验显示,2个猪种Leptin基因型分布处于Hardy-Weinberg平衡（P>0.05）。多态信息含量（PIC）分析显示,苏姜猪为中度多态,姜曲海猪为低度多态。Leptin基因型与产仔性状关联分析显示,不同基因型间产仔性状差异不显著（P>0.05）,但T3469C位点AB基因型平均产仔数较AA和BB基因型高,初步推断Leptin基因T3469C位点可能是影响猪产仔性状潜在的遗传标记,建议做进一步的研究。     

Detection of Genome-wide Copy Number Variation Using Porcine 1.4M High-density SNP Chips in Bama Xiang Pigs

The aim of this study was to detect the copy number variation (CNV) in the genome of Bama Xiang pigs and investigate the effect of marker density on the efficiency and accuracy of CNV detection. PennCNV and R-Gada were employed to detect CNVs using the 1.4M high-density SNP chip data of 319 (160 hogs and 159 gilts) Bama Xiang pigs, and the CNV region (CNVR) was constructed by merging overlapping CNVs. Only the CNVR with higher frequency than 5% was verified by the genome-wide association study (GWAS). Finally, according to the marker densities, a certain number of SNPs were evenly extracted, and the effect of marker density on CNV detection efficiency and accuracy was explored. There were 6 327 CNVs detected by PennCNV and 3 489 CNVs detected by R-Gada, which made up of 795 and 340 CNVRs, respectively, including 226 CNVRs identified by both programs. Among the 226 CNVRs, the shortest was 3.98 kb, the longest was 1 297.78 kb, and their total length was 33.27 Mb, of which 102 (45%) overlapped the CNVRs reported previously. Among the 795 CNVRs detected by PennCNV, 135 had a higher frequency than 5%, 20 of which had been verified by GWAS, and the verification rate was 15%. With the SNP density increasing, the efficiency and accuracy of CNV detection were increased, especially for the small size CNVs. A CNVR sketch of Bama Xiang pigs had been drawn using 1.4M SNP chips, which was helpful to identify CNVRs associated with important economic traits in the future. At the same time, we revealed the positive effect of marker density on the efficiency and accuracy of CNV detection, and the results provided a reference of choosing marker density for the follow-up research of CNV detection.     

利用猪1.4M高密度SNP芯片检测巴马香猪全基因组拷贝数变异

旨在检测巴马香猪基因组上的拷贝数变异（CNV）,并探究标记密度对于CNV检测效率和准确率的影响。本研究利用319头巴马香猪（其中阉公猪160头和母猪159头）1.4M高密度SNP芯片的数据,采用PennCNV和R-Gada两种软件进行CNVs检测;然后通过重叠CNV融合法,构建拷贝数变异区域（CNVR）,并用全基因组关联分析（GWAS）对频率大于5%的CNVR进行验证;最后根据不同的标记密度,均匀抽取一定数目的SNPs来探究标记密度对CNV检测效率和准确性的影响。结果,PennCNV和R-Gada软件分别检测到6 327和3 489个CNVs,分别构成795和340个CNVRs,其中226个为共同CNVRs。在这226个共同CNVRs中,最短的为3.98 kb,最长的为1 297.78 kb,总长度为33.27 Mb,其中102个（45%）与前人报道的CNVRs重叠。在PennCNV检出的795个CNVRs中,有135个频率大于5%,其中20个得到GWAS验证,验证率为15%。随着SNP密度的逐渐增加,CNV的检测效率和检测准确性不断提高,尤其是小片段CNVs的检测效率。本研究利用1.4M SNP芯片的数据,通过PennCNV和R-Gada软件绘制巴马香猪CNVR的草图,为将来鉴别与重要经济性状相关的CNVRs奠定了基础。同时,揭示了标记密度对CNV检测效率和准确性有正面影响,为后续CNV研究选择合适的标记密度提供了一定的参考。     

母猪窝产活仔数与初生仔猪整齐度的相关性研究

本研究统计分析了苏钟猪纯系及其杂交系母猪窝产活仔数与初生仔猪整齐度间的相关性,结果表明,随着母猪窝产活仔数的增加,仔猪初生重的平均数逐渐降低,标准差逐渐升高,整齐度不断降低。纯系苏钟猪窝产活仔数与标准差存在正相关,差异达到显著水平 (P<0.05);与平均数存在负相关,差异达到极显著水平(P<0.01);杂交系苏钟猪窝产活仔数与标准差存在正相关,差异达到极显著水平(P<0.01);与平均数存在负相关,差异也达到极显著水平(P<0.01)。同时,不同产仔区间母猪窝产活仔数对仔猪初生重的标准差和平均数也存在较显著的影响,母猪窝产活仔数与初生仔猪的整齐度间存在一个较优的经济区间。     

儋州鸡体尺性状全基因组关联分析

【目的】 挖掘影响地方鸡体尺性状的有效SNP位点及功能基因, 给儋州鸡育种工作提供有效的数据基础和理论支撑。【方法】 共采集200只儋州鸡血样并提取基因组DNA, 利用10×全基因组重测序技术获得全基因组SNP标记并对试验个体基因型进行分型。使用EMMAX软件基于混合线性模型对70日龄的儋州鸡体尺性状(胫长、胫围、体斜长、胸宽、髋骨宽、胸深、龙骨长)进行全基因组关联分析。【结果】 共发现与胫长性状和胫围性状基因组水平显著相关的SNPs位点有12和8个, 与胫长性状相关SNPs分别定位于1、2、4和8号染色体上; 与胫围性状相关的SNPs定位于2、4、8和13号染色体上。预测与胫长相关的候选基因为KCNA1、TPK1、EZH2、FSTL5和AMY2A基因, 与胫围相关的候选基因为TPK1、FSTL5、AMY2A、TGFBI、LECT2和IL-9。通过KEGG通路分析和GO注释发现, 8个基因参与钾离子跨膜转运、硫胺素新陈代谢、细胞增殖、钙离子结合、骨骼肌卫星细胞维持与骨骼肌再生、细胞受体相互作用、生长因子活性等生物学进程。【结论】 本研究发现了20个与儋州鸡体尺性状关联的SNPs位点, 并筛选到8个目标性状候选基因, 为儋州鸡育种提供候选的分子标记, 为地方鸡标记辅助选择提供新的思路。     

催乳素受体基因对大白、长白猪产仔数的影响

采用PCR—RFLP法对大白、长白猪进行催乳素受体（PRLR）基因多态性检测，结果表明，两个品种的PRLR等位基因B频率略高于等位基因A频率，大白母猪PRLR基因型为AA的各胎平均产仔数比AB型高1．62头（P〈0．05），比BB型高2．41头（P〈0．05）；长白母猪AA型比AB型和BB型相应高1.32和3．33头（P〈0．05）。     

家畜全基因组关联分析研究进展

全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）是一种研究经济性状候选基因的分析方法。近年来,随着家畜全基因组测序的完成,大量的单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms,SNPs）被标识,GWAS也越来越多地应用于家畜重要性状的研究领域中,在动物遗传育种中,通过对家畜基因组进行GWAS分析研究,找到控制家畜主要经济性状的重要SNPs,从而挖掘重要经济性状的候选基因。作者详细综述了GWAS的分析方法及其在重要家畜育种中的研究进展。GWAS分析方法包括基因组控制法（genommic control）、分层分析法（stratification analysis）、主成分分析法（principal components analysis,PAC）和混合线性模型分析法（mixed-linear-model association,MLMA）,通路分析方法包括非核算法（基因功能富集分析（gene set enrichment analysis,GSEA）和分层贝叶斯优取（hierarchical Bayes prioritization,HBP））和核算法。依据不同的目标性状选择合理的分析方法,提高GWAS分析结果的准确性,为进一步利用GWAS分析各种性状的遗传基础提供合理的借鉴。     

猪EPHA1基因多态性及其与产仔数的关联性分析

研究利用PCR-SSCP技术对大白、长白和杜洛克猪EPHA1基因外显子多态性及其与产仔数的关系进行了研究。结果表明:在第15外显子上检测到一个发生G→C颠换的突变位点,形成3种基因型。对于大白猪,3~6胎的GG型个体的产活仔数(NBA)比CC型个体高出1.66头(P<0.05);在所有胎次中,GG型个体的总产仔数(TNB)比CC型个体高出0.2头(P<0.01)。对于长白猪,第2胎GG型个体的TNB和NBA分别比CC型个体高出1.41头(P<0.05)和1.46头(P<0.05);所有胎次中,GC型个体TNB比CC型个体高出0.67头(P<0.05)。对于杜洛克猪,3种基因型个体的TNB和NBA差异不显著(P>0.05)。对于试验大白猪群体而言,该多态位点GG基因型可作为TNB性状的标记基因型。     

Polymorphism of FSHR Gene Exon 10 and Its Relationship with the Litter Size of Xiang Pigs

Follicle-stimulating hormone (FSH), a glycoprotein secreted from pituitary, can regulate ovarian function through the FSH receptor (FSHR).To evaluate the effects of FSHR gene on the litter size of Xiang pig population, the polymorphisms of FSHR gene exon 10 were detected by polymerase chain reaction (PCR) and sequencing methods, and the effect of polymorphisms in FSHR gene exon 10 on litter size traits in Xiang pigs was analyzed using the least square analysis.In eight candidate sites, there were two polymorphic loci were detected out from Xiang pig population, which were rs322800083 (C276T) and rs332115220 (T601C). Moreover, a new SNP novel 1 (G-92A) was discovered.Four haplotypes were constructed between rs322800083 and rs332115220 sites, in which C-T was the main haplotype (45.0%) and presented closely linkage disequilibrium (r²=0.334) in Xiang pig population. Furthermore, the haplotype C-T corresponded to the highest total number born (TNB) at the second fetus of Xiang pigs, haplotype C-C to the lowest TNB. It was notified that haplotype C-T produced 0.99 TNB of Xiang pigs more than haplotype C-C (P<0.05). And the TNB at the third fetus was also the highest in haplotype C-T, which produced 1.61 and 2.33 TNB more than haplotypes T-C and C-C (P<0.01). The genotypes of locus rs332115220 was weakly correlated with the third fetus of Xiang pig population (ρ=0.429).The results suggested that haplotype C-T could be used as a molecular marker to assist selection for the litter size of Xiang pigs.     

香猪FSHR基因外显子10的多态性及其与产仔数间的关联分析

促卵泡激素（follicle-stimulating hormone,FSH）是垂体前叶分泌的一种糖蛋白,可通过卵泡刺激素受体（follicle-stimulating hormone receptor,FSHR）调节卵巢的功能。为了研究香猪FSHR基因外显子10的多态性及其与产仔数的关系,试验以从江香猪为研究对象,采用PCR产物直接测序方法检测基因的多态性,分析基因型与香猪产仔数间的关系。对8个候选位点进行群体检测证实其中2个为SNPs位点,分别是rs322800083（C276T）和rs332115220（T601C）,且新发现1个SNP位点novel 1（G-92A）;rs322800083和rs332115220位点构成4种单倍型,其中C-T为香猪群体的主要单倍型（45.0%）,且在香猪群体中紧密连锁（r²=0.334）。分析4种单倍型与香猪产仔数间的关系,在香猪的二胎产仔数中,单倍型C-T的总产仔数（total number born,TNB）最高,单倍型C-C的TNB最低,两者之间的TNB相差0.99头（P<0.05）;在香猪的三胎产仔数中,单倍型C-T的TNB最高,与单倍型T-C、C-C间的TNB分别相差1.61和2.33头（P<0.01）。rs332115220位点的基因型与香猪的三胎产仔数呈弱的正相关关系（ρ=0.429）。本研究结果提示,单倍型C-T可以作为分子标记应用于香猪产仔数性状的辅助选育。     

Genome-wide Association Study of Teats Number Traits in Kele Pigs

Teats number is one of the most important reproductive traits,and closely related to the economic benefit in pig industry.In order to reveal the underlying genetics of left teats number,right teats number and total teats number traits,a genome-wide association study（GWAS）was performed.Samples of DNA were collected to genotyping for 22 Kele pigs using the Illumina Porcine SNP 60K Chip.The GWAS was performed using a mixed-effects model and linear regression approach.When a genome-wide threshold was determined using the Bonferroni method（P<2.06E-5),4 single nucleotide polymorphism（SNP）markers were potentially associated with left teats number,right teats number and total teat number.However,3 SNPs were significant associated and 18 SNPs were potentially associated in chromosomes level.304 Ensembl genes were retrieved around 1 cM of the associated SNPs.The candidate genes in Wnt and Fgf signaling pathway（BTRC,FGF5,FGF8,BMP3,RASGEF1B and HMGB3）might have effect on target traits.These results provided valuable information about the selective breeding for Kele pigs.     

可乐猪乳头数性状全基因组关联分析

乳头数性状是猪最重要的繁殖性状之一,与养猪业的经济效益密切相关。本试验以Illunima Porcine SNP 60K芯片对22头可乐猪进行基因分型,通过Plink 1.07软件,基于混合线性模型对左乳头数、右乳头数和总乳头数性状进行全基因组关联分析。经过严格的质量控制和多重检验之后,共鉴定出全基因组水平潜在关联的SNPs位点4个（P<2.06E-5）;染色体水平显著关联位点3个,潜在关联位点18个;在关联SNP位点可能连锁的上、下游1 cM区间内检索到304个基因,其中Wnt及Fgf信号通路中的候选基因BTRC、FGF5、FGF8和BMP3、RASGEF1B、HMGB3可能影响猪的乳头数性状或繁殖性状。通过全基因组关联分析策略发掘出的关联SNP位点及潜在候选基因,将为可乐猪的选育保种奠定基础。     

荣昌猪初产繁殖性状的全基因组关联研究

旨在鉴定荣昌猪初产繁殖性状的重要变异位点和基因,为荣昌猪繁殖性状的遗传改良提供重要的分子标记和基因资源。本研究选取429头荣昌母猪进行猪50K芯片基因分型,经过质量控制和基因型填充后,保留35 046个SNPs用于分析。采用主成分分析法研究群体结构,利用混合线性模型(mixed-linear model, MLM)将出生年、出生月作为固定效应,将主成分值作为协变量对总产仔数、活产仔数、死胎数和初生窝重性状进行全基因组关联分析(GWAS)。结果显示,在全基因组显著水平上鉴定出2个影响荣昌猪初生窝重的SNPs和1个影响荣昌猪死胎数的SNP;在潜在显著水平上鉴定到5个影响荣昌猪总产仔数的SNPs, 3个影响荣昌猪活产仔数的SNPs和10个影响荣昌猪死胎数的SNPs。通过全基因组关联分析筛选到1个显著的SNP(SSC17:57 315 180 bp)同时影响荣昌猪总产仔数、活产仔数和初生窝重,1个显著的SNP(SSC1:279 214 647 bp)同时影响荣昌猪活产仔数和总产仔数,暗示基因在不同性状间具有一因多效性。本研究根据候选基因的相关分子生物学功能,确定BMP7基因为影响荣昌猪总产仔数...     

黄淮山羊微卫星多态性及其与产羔数相关性的研究

以绵羊FecB、GDF9和BMP15为候选基因,同时选择绵羊6号染色体与FecB基因紧密连锁的6个微卫星标记,分析其在黄淮山羊中的多态性及其与产羔数的关系。结果表明:在黄淮山羊中均未发现FecB、GDF9基因和BMP15基因突变。微卫星Lscv043、BMS2508、300U、GC101均为多态位点;而GC101与产羔数具有较强的相关性,在GC1013种基因型中200bp/238bp基因型群体对应的第1胎产羔数和第2胎产羔数均显著高于其他2种基因型群体的对应产羔数(P<0.05);但是各基因型群体之间第3胎产羔数差异不明显;同样基因型200bp/238bp对应群体的平均产羔数极显著高于其他2种基因型群体的平均产羔数(P<0.01)。其他位点的不同基因型群体之间产羔数差异均不明显。这些结果表明,FecB基因所在区域位点对山羊产羔数亦具有一定影响,可以作为山羊早期选育的理论依据。     

GPR54基因多态性与小梅山猪产仔数的关联分析

本研究旨在检测猪GPR54基因多态性,分析其与产仔数之间的关系。采用PCR-SSCP、PCR-R FLP和直接测序方法,对小梅山猪、枫泾猪和大白猪3个群体218头繁殖母猪进行GPR54基因的多态分析,并采用最小二乘法分析其与616窝小梅山母猪繁殖记录的关系。结果表明:在3对引物(P1、P4、P8)中检测到3个多态位点,其中1个多态位点(P1)导致氨基酸的改变(Leu35Pro),P4与P8位点的基因遗传为连锁遗传;P1位点上,2胎以上小梅山母猪中,BB型个体的产活仔数(NBA)比AB型和AA型分别高0.69、1.65头(P0.01),所有胎次中,BB型个体的TNB和NBA均高于AA型(P0.01)和AB型(P0.01);P4/P8位点上,杂合型的总产仔数(TNB)和NBA均高于纯合型。结果提示,对于小梅山猪,P1位点的BB基因型可作为小梅山猪辅助选择的遗传标记。     

几个中国地方猪群体遗传结构和产仔数性状选择信号分析

旨在对几个中国地方猪品种进行群体遗传结构分析,并筛选与中国地方猪产仔数相关的基因组选择信号及候选基因.本研究下载了6个中国地方品种猪共计102头个体的Illumina PorcineSNP60芯片数据,构建了包括19头迪庆藏猪、16头明光小耳猪、16头五指山猪在内的低产仔数组和包括11头姜曲海猪、20头蓝塘猪、20头梅...     

鸡血糖性状的全基因组关联分析

旨在挖掘影响鸡血糖性状的有效SNP位点及功能基因,为优质肉鸡分子育种工作提供有效的理论支撑。本试验选取407只京星黄母鸡于98日龄屠宰,酚仿法提取血液DNA,进行深度为10×的全基因组重测序;葡萄糖氧化酶法测定血清中血糖水平,基于全基因组重测序和血糖表型数据进行全基因组关联分析（GWAS）。结果,GWAS共筛选到6个血糖相关的SNPs位点（关联阈值P<1.43×10^-6）。基因注释发现,rs734134177在UBE3D基因第8内含子上,其编码蛋白为泛素蛋白连接酶。该位点携带野生型（AA）个体的血糖水平极显著高于突变型（GG）个体（P<0.01）;rs794554022位于ACAD9基因下游D 93.5 kb处。ACAD9蛋白为酰基辅酶A脱氢酶家族的成员之一,是细胞线粒体中脂肪酰基辅酶A进行β-氧化过程中的限速酶。rs794554022位点携带野生型（AA）个体的血糖水平极显著低于携带突变型（CC）个体的（P<0.01）。以上位点可能是调控血糖水平的相关候选SNPs位点,这两个位点所在基因可能参与了肉鸡血糖代谢的调控过程,这些结果将为调控肉鸡血糖代谢进而改善肉品质的育种工作提供候选的分子标记,为肉鸡血糖代谢的调控提供了新的思路。