本文關(guān)鍵詞：中國地方綿羊群體結(jié)構(gòu)分析及基因組選擇痕跡挖掘，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：中國有多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)和豐富的羊資源,基于形態(tài)特征和地理分布,中國地方綿羊品種分為三組:哈薩克系、蒙古系和藏系,共42個地方綿羊品種。在本研究中,主要以中國綿羊地方品種為材料,利用Illumina SNP50 Bead Chip基因分型和二代測序技術(shù),并結(jié)合之前實驗室數(shù)據(jù)和部分Ovine Hap Map的數(shù)據(jù)開展分析,分析內(nèi)容主要包括四大部分。第一部分:評估中國地方綿羊群體遺傳結(jié)構(gòu)和基因組選擇痕跡。以10個有代表性的中國地方綿羊品種共140個個體為材料:烏珠穆沁羊、湖羊、同羊、大尾寒羊、羅布羊、多浪羊、哈薩克羊、迪慶羊、高原型藏羊和山谷型藏羊品種,利用主成分分析(PCA)、STRUCTURE和鄰接(NJ)樹分析群體遺傳結(jié)構(gòu)。在PCA分析中藏族和蒙古族都能各自聚到一起,然而哈薩克系的多浪羊和哈薩克羊確被隔離了。STRUCTURE群體結(jié)構(gòu)分析表明,中國地方綿羊分為兩個亞群:一個來自中國北部(哈薩克和蒙古組),一個位于中國西南(藏族)。NJ樹分析結(jié)果顯示,藏族形成一個獨立的分支,而哈薩克和蒙古組混合。采用di統(tǒng)計方法對中國地方綿羊品種的選擇痕跡進行分析,共發(fā)現(xiàn)599個窗口在基因組中受到選擇,其中16個窗口(占2.7%)在四個或更多的品種受到選擇。在三個受選擇最強的窗口中分別發(fā)現(xiàn)了三個功能基因:RXFP2、PPP1CC、PDGFD,其中PDGFD是PDGF的四個亞科之一,具有促進增殖和抑制分化的前脂肪細胞功能,此外RSB的方法也表明該基因在脂肪型品種中受到選擇。在多浪羊品種中發(fā)現(xiàn)連續(xù)兩個選擇區(qū)域與其他品種有明顯不同:一個為在2號染色體中具有影響生長性狀的三個基因(NPR2、SPAG8和HINT2),而另一個為在6號染色體上具有與牛奶生產(chǎn)數(shù)量性狀基因座相關(guān)的四個基因(PKD2、SPP1、MEPE和IBSP)。此外還確定了已知候選基因如BMPR1B、MSRB3和三個基因(KIT、MC1R和FRY)分別影響產(chǎn)羔率、耳朵的大小和被毛顏色的表型。第二部分:西藏綿羊在青藏高原上生活了幾千年。高海拔適應(yīng)的機制已經(jīng)在某些非經(jīng)濟動物和人類開展了很多研究,但經(jīng)濟物種如羊適應(yīng)的機制尚不清楚。本研究以來自中國不同海拔的7個綿羊品種為材料,利用全基因組掃描對其進行基因分型,運用固定指數(shù)(FST)和雜交群體擴展單倍型純合子(XP-EHH)方法確定西藏綿羊的正向選擇區(qū)域。研究結(jié)果表明,有152個基因在位于正選擇區(qū)域中,它們參與血管生成、能源生產(chǎn)和紅細胞生成,其中有21個候選基因與高海拔缺氧有關(guān),如EPAS1、NF1、LONP1、DPP4、SOD1、PPARG和SOCS2。已有研究表明EPAS1在低氧適應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用,因此,本文研究了該基因外顯子序列,確定了12個突變位點。藏綿羊EPAS1基因型和血液相關(guān)的表型關(guān)聯(lián)分析表明,在相對保守的位點-3’非翻譯區(qū)一個位點的純合子突變可以顯著提高平均紅細胞血紅蛋白濃度、平均紅細胞體積。綜上所述,本研究結(jié)果不僅提供了高原綿羊遺傳多樣性的證據(jù),但也表明了潛在的高原低氧適應(yīng)機制,包括EPAS1在自適應(yīng)過程的作用。第三部分:商品肉用羊生長速度與傳統(tǒng)中國綿羊品種的比較。本研究對以三個不同類型的綿羊品種(兩個知名商品肉羊品種和一個中國地方品種)為材料,結(jié)合LSBL和di統(tǒng)計方法檢測了三個不同群體中候選區(qū)域的選擇目標。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)這兩種方法結(jié)果高度相關(guān),并發(fā)現(xiàn)了許多生長相關(guān)的候選基因進行人工選擇。在生產(chǎn)性狀方面,如APOBR和FTO基因與身體質(zhì)量指數(shù)相關(guān)。在肉質(zhì)性狀,ALDOA、STK32B和FAM190A與大理石花紋相關(guān)。在繁殖性狀方面,CCNB2和SLC8A3影響卵母細胞發(fā)育。此外,還發(fā)現(xiàn)了兩個功能基因GHR(影響肉類生產(chǎn)和質(zhì)量)和EDAR(頭發(fā)厚度有關(guān))和德國肉用美利奴羊相關(guān)。第四部分:目前關(guān)于家綿羊起源問題一直不確定。本研究利用二代測序手段對37個中國地方品種,5個引進品種,以及1個野生品種進行全基因組重測序,同時結(jié)合國際綿羊協(xié)會公布的世界綿羊芯片數(shù)據(jù),分析世界綿羊的進化關(guān)系和遺傳結(jié)構(gòu)。結(jié)果共得到47.8 M的SNPs,其中63%的為新發(fā)現(xiàn)突變位點,豐富了綿羊變異數(shù)據(jù)庫。還發(fā)現(xiàn)野生綿羊變異度明顯高于家綿羊。群體遺傳分析表明世界綿羊存在兩個馴化中心,即西方中心和中東/中國中心。進化分析表明家綿羊起源于生活在中國帕米爾高原的馬可波羅盤羊,而不是摩弗倫羊。并且推斷他們之間分化時間大概在15 17萬年前。此外還發(fā)現(xiàn)云南地區(qū)的綿羊是新發(fā)現(xiàn)的家綿羊類群,不同于東南亞和中國北方的綿羊。
【關(guān)鍵詞】：中國地方綿羊品種 遺傳結(jié)構(gòu) 選擇信號 人工選擇 自然選擇
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S826
【目錄】：

• 摘要5-7
• 英文摘要7-12
• 英文縮略表12-13
• 第一章 引言13-25
• 1.1 我國綿羊品種資源概況13-15
• 1.1.1 中國地方綿羊品種地理分布13-14
• 1.1.2 中國地方綿羊主要性狀描述14-15
• 1.2 近年我國羊產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟性狀研究狀況15-18
• 1.2.1 肉羊候選基因研究進展16-17
• 1.2.2 肉羊功能基因研究進展17-18
• 1.2.3 新技術(shù)在肉羊遺傳育種研究進展18
• 1.3 高通量技術(shù)的迅猛發(fā)展18-20
• 1.3.1 SNP芯片技術(shù)在畜禽中的研究進展18-19
• 1.3.2 全基因組重測序在畜禽中的研究進展19-20
• 1.4 選擇信號20-25
• 1.4.1 選擇信號的概念20-21
• 1.4.2 選擇信號的檢測方法21-23
• 1.4.3 選擇信號研究存在的問題與展望23-25
• 第二章 中國地方綿羊群體遺傳結(jié)構(gòu)分析和選擇痕跡挖掘25-41
• 2.1 前言25
• 2.2 材料與方法25-27
• 2.2.1 樣品采集和基因分析25-26
• 2.2.2 質(zhì)量控制和遺傳多樣性分析26
• 2.2.3 群體結(jié)構(gòu)分析26-27
• 2.2.4 統(tǒng)計分析27
• 2.3 結(jié)果27-39
• 2.3.1 中國地方綿羊品種遺傳變異和群體遺傳結(jié)構(gòu)分析27-33
• 2.3.2 中國地方綿羊基因組選擇信號分析33-36
• 2.3.3 多浪羊的雜交痕跡36-39
• 2.3.4 其他重要候選基因受人工選擇情況39
• 2.4 討論39-41
• 2.4.1 中國地方綿羊群體遺傳結(jié)構(gòu)39-40
• 2.4.2 中國地方綿羊品種中人工選擇情況40-41
• 第三章 藏綿羊高原適應(yīng)性基因挖掘41-58
• 3.1 前言41-42
• 3.2 材料與方法42-44
• 3.2.1 基因分型和質(zhì)量控制42
• 3.2.3 群體分析42
• 3.2.4 適應(yīng)高海拔缺氧的先驗候選基因42-43
• 3.2.5 統(tǒng)計分析43
• 3.2.6 生理測量和關(guān)聯(lián)分析43-44
• 3.3 結(jié)果44-56
• 3.3.1 群體結(jié)構(gòu)分析44-46
• 3.3.2 藏羊品種中與高海拔相關(guān)的選擇信號46-55
• 3.3.3 EPAS1基因的突變位點與藏羊血液學(xué)指標的關(guān)系55-56
• 3.4 討論56-58
• 第四章 三個不同類型肉用綿羊品種人工選擇痕跡挖掘58-72
• 4.1 前言58
• 4.2 材料與方法58-59
• 4.2.1 試驗樣本和質(zhì)量控制58-59
• 4.2.2 群體分析59
• 4.2.3 統(tǒng)計分析59
• 4.3 結(jié)果59-70
• 4.3.1 群體結(jié)構(gòu)分析59-60
• 4.3.2 兩個位點特異性選擇分析方法的相關(guān)性60-62
• 4.3.3 檢測品種內(nèi)特定的選擇區(qū)域62-66
• 4.3.4 基因注釋66
• 4.3.5 品種內(nèi)具體受選擇的基因66-69
• 4.3.6 重疊的受選擇區(qū)域69-70
• 4.4 討論70-72
• 第五章 基于重測序?qū)χ袊皻W洲綿羊品種的遺傳結(jié)構(gòu)分析72-85
• 5.1 前言72
• 5.2 材料與方法72-74
• 5.2.1 試驗樣本和質(zhì)量控制72-73
• 5.2.2 綿羊基因組的變異檢測73
• 5.2.3 連鎖不平衡計算73
• 5.2.4 群體遺傳分析73-74
• 5.3 結(jié)果74-82
• 5.3.1 群體多樣性分析74-75
• 5.3.2 群體結(jié)構(gòu)分析75-81
• 5.3.3 歷史有效群體大小分析81
• 5.3.4 基因滲入分析81-82
• 5.4 討論82-85
• 第六章 全文結(jié)論85-86
• 參考文獻86-114
• 附錄114-125
• 致謝125-126
• 作者簡歷126

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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6 張松

本文編號：299551