东北大豆种质群体在克山的表现及其潜在的育种意义

东北是我国大豆的主要生态区,克山是东北北部重要产区。本研究于2012-2014年,以搜集到的东北地区各单位现存的361份大豆地方品种和育成品种作为东北现存的本地种质,观察该群体在克山地区的表现,研究其在克山的潜在育种意义。获得以下主要结果:(1)东北大豆种质群体平均表现为全生育期133 d(103.8~157.0 d)、蛋白质含量39.69%(35.6%~44.38%)、油脂含量20.58%(17.47%~22.84%)、蛋脂总量60.27%(54.00%~63.97%)、百粒重17.61 g(6.13~28.17 g)、株高约96 cm(54.92~146.8 cm)、主茎19节(11.23~25.83)、分枝2.75个(0.22~7.63)、倒伏2级左右(1.00~4.00);(2)当地适合熟期组为MG 0和MG I,各性状的平均值与群体平均相近,其它熟期组在当地的表现与之不同。MG 000和MG 00的生育天数集中在110~120 d,比当地无霜期早约10~20 d,不能充分利用当地的自然条件;而品质性状表现则略优于MG 0和MG I,特别是油脂含量和蛋脂总量分别高约1%、1.5%;株高、节数均低于MG 0和MG I,分别低约10~40 cm、2~8节。MG II的生育天数在当地高达150 d,不能稳定正常成熟,不适合当地种植;品质性状表现低于当地品种水平,特别是蛋白质、蛋脂总量均低约2%,油脂低约0.5%;而株高、节数高于当地品种,分别高约10 cm、2节,倒伏程度则高达3级。MG III在克山不能正常成熟,导致其它性状表达不正常,生长量和倒伏度增加;(3)根据各农艺品质性状在克山表现的遗传进度估计,虽然油脂和蛋白质含量相对小些,但均有一定的改良潜力。克山地区利用东北大豆资源育成了许多适于东北北部的优异品种,体现了东北种质的重要作用。根据当地品种的表现,从供试的东北资源中提出了各农艺、品质性状改良可用的亲本品种名单,供育种工作者参考。     

鸡Hsc70基因5′侧翼区SNP与耐热性状的相关分析

为研究Hsc70基因作为鸡抗病育种中一种分子标记的可能性,本试验利用克隆测序技术对清远麻鸡、广东温氏矮脚黄鸡、灵山鸡和隐性白羽洛克鸡4个品种共20个个体Hsc70基因的5′侧翼区进行多态性筛查,发现10处变异,包括8个SNPs和2个插入/缺失突变。通过分析,选取C.-521A〉C位点,利用PCR-RFLP方法分析了此位点在灵山鸡和隐性白羽洛克鸡群体中的基因型分布,所得分型结果与测定的耐热性状（T3、皮质酮、CD3＋、CD4＋和CD8＋）进行关联分析,结果表明：常温状态下（15℃）,在隐性白羽洛克鸡群体中,位点C.-521A〉C与CD3＋、CD4＋和CD8＋显著相关（P〈0.05）,其中AA基因型个体CD3＋值显著低于AC基因型个体,而CD4＋与CD8＋值显著高于AC基因型个体;热应激状态下（35℃）,在灵山鸡群体中,位点C.-521A〉C与CD8＋极显著相关（P〈0.01）,CC基因型个体CD8＋值极显著高于AA和AC基因型。     

长白和大白猪主要生长性状的遗传参数估计

旨在分析母猪的出生年份、出生季节、初生重、开测日龄等固定效应对长白、大白猪主要生长性状的影响,并对目标生长性状进行遗传参数估计（遗传力、遗传方差、表型相关和遗传相关）,为猪的遗传改良提供基本依据。本试验利用GLM模型分析试验猪群（398头长白猪和1 176头大白猪）的固定效应对猪生长性状的影响,并采用多性状动物模型对目标性状进行遗传参数估计。目标生长性状包括达100 kg体重日龄（age to 100 kg,AGE）、达100 kg背膘厚（backfat to 100 kg,BF）、100 kg平均日增重（average daily gain to 100 kg,ADG）。研究表明,在大白和长白猪中,猪的出生年、出生季、初生重以及开测日龄对生长性状均具有极显著的影响（P<0.001）;长白猪的AGE、ADG和BF的遗传力分别为0.321、0.327和0.324,大白猪对应性状的遗传力分别为0.454、0.469和0.408;长白猪的ADG和AGE之间的遗传相关、表型相关分别为-0.990、-0.995,大白猪的ADG和AGE之间的遗传相关、表型相关分别为-0.993、-0.998,均呈现较强的负相关。长白、大白猪的生长性状（AGE、ADG、BF）均属于中等遗传力性状,其出生年份、出生季节、初生重和开测日龄对猪的生长性状影响较大。在遗传参数估计分析时,提高样本数量并提升表型数据质量,可以增加遗传参数估计的可靠性。本研究中的生长性状遗传参数估计结果较为可靠,可为后续的遗传改良提供参考。     

戴瑞奶绵羊产奶性状的全基因组关联分析

旨在通过对奶绵羊产奶性状的全基因组关联分析（GWAS）,寻找和定位与奶绵羊产奶性状相关的遗传标记和功能基因。本研究以135只戴瑞奶绵羊为试验材料,基于全基因组重测序技术,通过SAMTOOLS进行单核苷酸多态性（SNP）检测,使用PLINK v1.90进行质控,利用GEMMA v 0.98.1的混合线性模型对质控结果进行奶绵羊产奶性状相关的全基因组关联分析。结果表明,有1个SNP与泌乳后90天日均产奶量在全基因组范围内显著相关,8个SNPs达到潜在显著关联,相关的候选基因包括TRNAQ-CUG-2、LOC114117240、ACADL、MYL1、CHD6、SLCO3A1;有2个SNPs与150天日均产奶量达潜在显著关联,相关的候选基因包括PRMT6、RNF180;有2个SNPs与泌乳周期达潜在显著关联,相关的候选基因包括PRMT6、TRNAW-CCA-68、TRNAS-GGA-61。进一步基因功能分析推测,ACADL、SLCO3A1可能是影响奶绵羊产奶性状的候选基因。本研究为奶绵羊产奶性状的分子机制解析提供了一定的基础,为我国奶绵羊新品种培育提供了一定的理论参考。     

青藏高原老芒麦落粒性及农艺性状相关性研究

为探究青藏高原地区抗落粒老芒麦种质的筛选及落粒率与农艺性状的关系,以15份采自青海不同地区的老芒麦种质资源为研究对象,对老芒麦的落粒率和农艺性状进行了变异分析、相关性分析、主成分分析、回归分析和聚类分析。结果表明：1）15份老芒麦资源自然落粒率存在明显差异,其中17-124的落粒最严重,平均落粒率为56.92%。以17-064和17-050的抗落粒性最强,落粒率分别为17.54%和18.63%,且各资源间落粒性存在较大遗传差异。2）各资源的动态落粒率表明从乳熟后第3天至第15天落粒率不断增加,且各时期存在极显著差异（P<0.01）。3）从各材料落粒率与农艺性状相关性分析结果来看,落粒率与小穗数呈极显著正相关（P<0.01）,相关系数为0.437。与穗轴节数、花序长、小穗宽和外稃长呈显著相关（P<0.05）,而与花序宽呈极显著负相关（P<0.01）,与芒长呈显著负相关（P<0.05）。综合主成分分析和回归分析结果,小穗数、芒长和花序宽是影响落粒率的主要因素。4）15份资源通过农艺性状与落粒率被聚为4类,第Ⅰ类群平均落粒率较高,为41.24%,但小穗数多,单序籽粒数多;第Ⅱ类群和第Ⅳ类群落粒率低,仅为18.63%和17.54%,可作为低落粒种质筛选的候选材料;第Ⅲ类群平均落粒率高达42.41%,小穗数较多,单序籽粒数最少。     

松辽黑猪METTL23基因多态性及其与繁殖性状的关联分析

为探究松辽黑猪METTL23基因多态性及其与繁殖性状的关联性,试验选取178头松辽黑猪母猪为研究对象,利用Sanger直接测序法查找METTL23基因外显子1~5的单核苷酸多态性(SNP),使用SPSS 19.0软件分析METTL23基因SNP位点与松辽黑猪繁殖性状(总产仔数、产活仔数、断奶仔猪数、初生重、3周龄重、断奶重、乳头数)的关联性。结果显示,仅在松辽黑猪METTL23基因外显子4发现1个SNP位点,命名为A62G,在A62G位点上检测到3种基因型,分别是AA、AG和GG。GG和G分别为优势基因型和优势等位基因,且A62G位点处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。该位点的遗传纯合度(Ho)为0.6516,高于遗传杂合度(He,0.3484),说明其在松辽黑猪群体中的变异较小;多态信息含量(PIC)为0.2877,属于中度多态位点(0.25<PIC<0.5),说明该遗传标记能够提供一定量的遗传信息。关联分析结果表明,GG基因型个体总产仔数、产活仔数和断奶仔猪数均显著或极显著高于AA基因型个体(P<0.05;P<0.01),总产仔数还显著高于AG基因型个体(P<0.05);AG基因型个体断奶仔猪数显著高于AA基因型个体(P<0.05);初生重、3周龄重、断奶重、乳头数各基因型间差异均不显著(P>0.05)。综上所述,METTL23基因外显子4存在多态性位点A62G,该位点与松辽黑猪产仔数存在显著关联,可作为松辽黑猪产仔数的遗传标记,用于分子育种。     

东佛里生羊MSTN基因多态性及其与生长性状的关联分析

试验旨在研究肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因多态性及其对东佛里生羊生长性状的影响。从324只东佛里生羊全血中提取DNA,对MSTN基因外显子序列和非翻译区(untranslated region,UTR)序列进行PCR扩增,采用一代测序技术鉴定单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点,分析不同位点的遗传多态性,并将不同基因型与东佛里生羊的生长性状进行关联分析。结果显示,在东佛里生羊MSTN基因外显子中未检测到突变;在3'-UTR区的272 bp处存在G→A单碱基突变,该位点只检测到AG和AA基因型,且AA基因型频率高于AG基因型;在5'-UTR区的176 bp处存在C→A突变,该位点只检测到CC和AC基因型,且CC基因型频率高于AC基因型。遗传多样性参数分析结果表明,东佛里生羊群体MSTN基因3'-UTR-272和5'-UTR-176位点的纯合度分别为0.827和0.887,杂合度分别为0.173和0.113,2个位点的多态性均较低(PIC<0.25),其群体基因型分布均符合哈代-温伯格平衡(P>0.05)。关联分析发现,3'-UTR-272位点AG基因型体斜长显著高于AA基因型(P<0.05),5'-UTR-176位点CC基因型胸围显著高于AC基因型(P<0.05),其余指标均无显著差异(P>0.05)。综上,东佛里生羊MSTN基因3'-UTR和5'-UTR突变位点可作为其目标性状选育的分子标记。     

延边黄牛MYH3和MYH8基因多态性及其与生长性状的关联分析

本研究旨在探索延边黄牛肌球蛋白重链3（MYH3）和肌球蛋白重链8（MYH8）基因多态性及其与生长性状的关联性,应用DNA直接测序法和高分辨率熔解曲线分型技术对120头24月龄延边黄牛MYH3、MYH8基因的遗传变异进行分析,并结合延边黄牛生长性状数据进行了关联分析。结果显示,在MYH3基因的29602748位点检测到一处T>G突变,包含2个等位基因：T和G,存在3种基因型：TG、TT和GG;在MYH8基因的29406042位点检测到一处C>T突变,包含2个等位基因：C和T,存在3种基因型：CT、CC和TT。关联分析显示,MYH3基因29602748位点T>G突变显著影响24月龄延边黄牛十字部高和腰角宽,表现为GG基因型十字部高显著高于TT基因型（P<0.05）,腰角宽显著高于TT和TG基因型（P<0.05）。MYH8基因29406042位点C>T突变显著影响24月龄延边黄牛体重和胸围,表现为CT和TT基因型体重显著高于CC基因型（P<0.05）;TT基因型胸围显著高于CC基因型（P<0.05）。本研究结果表明,MYH3、MYH8基因多态性与延边黄牛的部分生长性状相关,可作为现代肉牛育种中分子标记辅助选择的候选基因。     

拷贝数变异在畜禽中的研究进展

拷贝数变异（copy number variation,CNV）具有多种形式的变异结构,在品种多样性、生物进化和疾病相关性等研究中起着重要作用,并具有片段长度大、覆盖范围广等特点。随着分子生物学的发展及DNA测序技术的日渐成熟,人们对遗传变异的研究不断向DNA分子水平深入,多态性标记在畜禽育种中已逐渐成为动物育种研究的趋势和主流。由于CNV对基因的调控和表达所造成的影响更为显著,因此,CNV在重要畜禽中的研究越来越多。目前,已检测出大量有关畜禽重要经济性状的基因序列变异,并有许多研究均表明CNV与动物的重要经济特征及疾病的发生有关。笔者主要通过参考国内外相关的研究报道,简述了CNV的相关研究背景、概念、突变机制,归纳总结了CNV对牛、羊、猪、鸡的经济性状、繁殖性状和疾病调控的影响,以期通过对这些重要畜禽的基因组学研究揭示其适应性遗传机理和表型性状差异的遗传基础,开发相应的分子遗传标记,为畜禽的标记辅助选育提供理论基础。