本文關鍵詞：9個中外豬品種全基因組選擇區(qū)域及拷貝數(shù)變異分析

  更多相關文章： 中國地方豬 選擇區(qū)域 拷貝數(shù)變異 品種差異 遺傳結構

【摘要】：人類對野豬的馴化開始于大概一萬年前,在馴化過程中,氣候,環(huán)境及人類需求和選擇方式的不同都對豬的不同品種形成產(chǎn)生了重要影響,使得不同地區(qū)的家豬在外貌及行為特征具有較大的差異。有證據(jù)顯示,亞洲和歐洲大陸上野豬到家豬的馴化相對獨立的過程,使得兩個地區(qū)的豬品種在生產(chǎn)性能和體型等方面都存在明顯的差異。因此,利用基因組SNP芯片對中外豬品種的全基因組遺傳變異進行分析,研究品種在形成過程中基因組上留下的選擇信號,通過品種間選擇信號差異的分析來研究中外品種的遺傳差異,進一步發(fā)現(xiàn)控制某些性狀的基因,可以最終揭示中外豬品種表型差異的遺傳基礎。本研究利用Illumina公司的Porcine SNP60 Beadchip對中外豬品種進行SNP分型,并結合已公布的中國和歐洲野豬數(shù)據(jù),對中外豬品種基因組上是選擇區(qū)域和拷貝數(shù)變異進行分析,并對區(qū)域內(nèi)的基因進行功能分析。主要如下:(1)本研究利用6個國內(nèi)品種(通城豬、萊蕪豬、陸川豬、巴馬小型豬、寧鄉(xiāng)豬和五指山小型豬)、3個國外品種(大白豬、長白豬和杜洛克豬)的Porcine SNP60Beadchip對及下載獲得的7頭中國野豬和6頭歐洲野豬測序數(shù)據(jù)為研究對象,對中外品種進行了群體結構分析,構建了Neighbor-Joining Tree,驗證了亞洲豬與歐洲豬的馴化是相對獨立的過程,但也存在一定的遺傳交流。在中國品種內(nèi)部,通城豬與寧鄉(xiāng)豬遺傳距離較近,陸川豬、巴馬香豬和五指山豬遺傳距離較近。(2)對中外豬種選擇區(qū)域進行分析比較,發(fā)現(xiàn)中國地方豬種兩者在基因組上的選擇區(qū)域存在較少重疊,并且與3個西方豬品種間存在共同選擇區(qū)域不同,中國地方豬品種間基因組選擇區(qū)域也較分散,說明中國地方豬和西方豬在馴化過程中的受選擇模式并不相同。(3)對中國豬種選擇區(qū)域分析發(fā)現(xiàn),在1號、6號、8號、13號和14號染色體上檢測到較強的選擇信號。選擇區(qū)域內(nèi)的基因主要與免疫、應激等功能有關,進一步揭示了中國地方豬的具體馴化過程。(4)在繁殖性狀方面,我們發(fā)現(xiàn)了與產(chǎn)仔數(shù)相關的ESR2基因,該基因上的GA突變SNP位點等位基因頻率在中外豬種中存在較大差異,而另一個與繁殖相關的基因CALB1基因,其AC突變位點中國地方豬表現(xiàn)出與中國野豬不同的基因型頻率,中國野豬表現(xiàn)為純合的A等位基因型,而地方豬種則表現(xiàn)為較高甚至純合的C等位基因頻率,表明該突變可能是在馴化過程中產(chǎn)生的,并對地方品種的繁殖性能產(chǎn)生廣泛影響。(5)本研究利用Illumina公司的Porcine SNP60 Beadchip對中外9個品種及1個雜交后代群體(杜洛克豬×通城豬)共計302頭個體進行CNV檢測,共得到1272個CNVs,合并基因組位置重疊的CNVs后,得到348個CNV區(qū)域(即CNVRs),其中有88個重復,243個缺失,17個重復缺失共存;根據(jù)得到的CNVR信息,結合他們在18條常染色體上的位置,繪制出豬全基因組CNVs圖譜;(6)根據(jù)在SNP芯片中檢測到的個體數(shù)及染色體分布篩選12個CNVR(11個包含基因區(qū)域、1個非基因區(qū)域)進行QPCR驗證,結果顯示,12個區(qū)域中的9個驗證結果與利用SNP芯片檢測分析的CNVs結果相符合,驗證成功率為75%;(7)對CNVs區(qū)域內(nèi)的基因進行Gene Ontology分析,發(fā)現(xiàn)主要參與細胞增殖、分化、粘附,主要涉及肌肉發(fā)育、脂肪代謝和免疫過程;(8)對CNVs在各品種中的分布進行分析,探索CNV分布在品種間的差異,發(fā)現(xiàn)中國地方豬種基因組中的拷貝數(shù)變異高于國外豬種,其中陸川豬、通城豬和萊蕪豬擁有更多的CNVR。本研究通過SNP芯片數(shù)據(jù)對中外豬品種全基因組選擇區(qū)域及拷貝數(shù)變異區(qū)域進行了分析,篩選得到了一些與免疫、繁殖性狀相關的重要候選基因,并從基因組選擇區(qū)域的差異和拷貝數(shù)變異區(qū)域分布及數(shù)目差異研究中外豬品種性狀差異的遺傳基礎。
【關鍵詞】：中國地方豬 選擇區(qū)域 拷貝數(shù)變異 品種差異 遺傳結構
【學位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S828
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 縮略詞表（Abbreviation）12-13
• 第一章 前言13-34
• 1 研究問題的由來13-14
• 2 文獻綜述14-33
• 2.1 選擇信號檢測概述14-21
• 2.1.1 選擇信號的概念14
• 2.1.2 選擇信號的檢測方法14-17
• 2.1.3 高通量技術在畜禽選擇信號中的應用17-20
• 2.1.4 選擇信號研究展望20-21
• 2.2 拷貝數(shù)變異概述21-33
• 2.2.1 拷貝數(shù)變異（CNV）的發(fā)現(xiàn)21-22
• 2.2.2 CNV的形成機制22-24
• 2.2.3 CNV的作用機制24-25
• 2.2.4 CNV的研究方法25-30
• 2.2.5 CNV在畜禽中的研究進展30-32
• 2.2.6 豬中CNV的研究現(xiàn)狀與不足32-33
• 3 研究的目的與意義33-34
• 第二章 中外豬品種全基因組選擇區(qū)域分析34-66
• 1 引言34-35
• 2 材料與方法35-40
• 2.1 技術路線35
• 2.2 材料35-37
• 2.3 方法37-40
• 2.3.1 中國野豬和歐洲野豬SNP數(shù)據(jù)獲取及與芯片數(shù)據(jù)合并37
• 2.3.2 遺傳多樣性分析37
• 2.3.3 群體結構分析37-38
• 2.3.4 純合度運行分析38
• 2.3.5 選擇信號分析38-40
• 3 結果40-63
• 3.1 SNP數(shù)據(jù)篩選結果40-41
• 3.2 群體結構及遺傳距離分析41-47
• 3.2.1 各家豬品種遺傳變異情況41
• 3.2.2 各家豬品種和野豬的群體結構分析41-44
• 3.2.3 主成分判別分析44
• 3.2.4 中外野豬、家豬品種286個體的鄰接樹分析44-45
• 3.2.5 中外豬品種的ROH分析45-47
• 3.3 中外豬品種全基因組選擇區(qū)域47-63
• 3.3.1 中外豬品種常染色體選擇區(qū)域47-49
• 3.3.2 中國地方豬群體常染色體上選擇區(qū)域49-52
• 3.3.3 巴馬香豬和五指山豬常染色體選擇區(qū)域分析52-59
• 3.3.4 萊蕪豬常染色體選擇區(qū)域分析59-63
• 4 討論63-66
• 4.1 中西方豬種經(jīng)歷了不同模式的馴化和選擇63
• 4.2 ROH與iHS方法及其與選擇信號的關系63-64
• 4.3 中國地方豬種選擇區(qū)域與免疫性狀分析64-65
• 4.4 中國地方豬種選擇區(qū)域與繁殖性狀分析65-66
• 第三章 中外豬種全基因組拷貝數(shù)變異分析66-94
• 1 引言66-67
• 2 材料與方法67-79
• 2.1 技術路線67
• 2.2 材料67-69
• 2.2.1 樣本來源67-68
• 2.2.2 儀器與設備68
• 2.2.3 主要試劑及配制68-69
• 2.2.4 主要分子生物學軟件和統(tǒng)計軟件69
• 2.3 方法69-79
• 2.3.1 豬全基因組DNA提取69-71
• 2.3.2 豬DNA樣品與SNP芯片雜交71-72
• 2.3.3 豬SNP位點的分型與篩選72-73
• 2.3.4 使用PennCNV檢測樣本CNV73-74
• 2.3.5 CNVR的合并與CNV圖譜的繪制74-75
• 2.3.6 CNVR中功能基因的發(fā)掘75
• 2.3.7 qPCR驗證豬CNV75-79
• 3 結果79-91
• 3.1 SNP芯片分型質(zhì)量控制79-80
• 3.2 中外豬品種基因組CNV檢測結果80-89
• 3.2.1 使用PennCNV方法在中外不同品種中檢測CNV80-81
• 3.2.2 豬全基因組CNVs圖譜構建81-83
• 3.2.3 CNV在品種和個體間的差異83-84
• 3.2.4 CNV區(qū)域內(nèi)包含的基因及其功能劃分84-86
• 3.2.5 CNV區(qū)域的QPCR驗證86-88
• 3.2.6 兩個中國小型豬與其他中國地方豬種的CNV差異88-89
• 3.2.7 CNV在中外豬種中的差異89
• 3.3 拷貝數(shù)變異區(qū)域與中國地方品種選擇區(qū)域的聯(lián)合分析89-91
• 4 討論91-94
• 4.1 關于使用SNP芯片及PennCNV算法檢測豬全基因組CNV91-92
• 4.2 CNVR內(nèi)基因及功能92-93
• 4.3 CNV與品種特性93-94
• 第四章 全文小結94-96
• 1 本研究的主要結論94-95
• 2 本研究的創(chuàng)新點與特色95
• 3 本研究的不足之處與進一步工作的建議95-96
• 參考文獻96-110
• 附錄110-143
• 致謝143-147
• 個人簡歷147-154

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;美國培育出含牛基因的豬品種[J];臺灣農(nóng)業(yè)探索;1996年04期

2 ;中國豬品種[J];農(nóng)業(yè)知識;2004年24期

3 李鳳娥,熊遠著,鄧昌彥,鄭嶸,屈彥純;豬品種間ESR基因PCR-RFLP的初步研究[J];華中農(nóng)業(yè)大學學報;2000年01期

4 徐寧迎,周仲兒;試論地方豬品種的現(xiàn)代保種方法[J];家畜生態(tài);2001年04期

5 閆繼霞;王洋;李春艷;趙秀艷;吳學軍;;豬品種選用原則與引種[J];養(yǎng)殖技術顧問;2006年09期

6 冉雪琴;劉金娟;王嘉福;;貴州地方豬品種雌激素受體基因內(nèi)含子1多態(tài)性[J];山地農(nóng)業(yè)生物學報;2009年03期

7 郭海濤;郭成裕;楊國紀;李軍鵬;陳萬高;崔健;;我國地方豬品種——保山豬的生理特性研究[J];黑龍江畜牧獸醫(yī);2010年05期

8 曹斌云;王宏洲;;發(fā)揮地方資源優(yōu)勢 養(yǎng)節(jié)糧型地方豬品種[J];農(nóng)村養(yǎng)殖技術;2010年13期

9 鄧銀才;熊理滿;王永斌;禚振宇;王宗銳;李錫章;李文躍;;安康豬品種資源調(diào)查[J];陜西農(nóng)業(yè)科學;1986年05期

10 馮書堂;我國微型豬品種的開發(fā)利用[J];中國牧業(yè)通訊;1999年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 霍俊宏;謝金防;萬明春;韋啟鵬;儲怡士;;江西8個地方豬品種的遺傳分化研究[A];“生泰爾”杯全國養(yǎng)豬技術征文大賽——中國畜牧獸醫(yī)學會養(yǎng)豬學分會五屆三次理事會暨生豬產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展論壇論文集[C];2012年

2 黃菊;丁向東;張勤;;我國地方豬資源網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的構建[A];中國畜牧獸醫(yī)學會信息技術分會2012年學術研討會論文集[C];2012年

3 歐陽紅生;逄大欣;;遺傳修飾豬制備及其在生物醫(yī)學中的應用[A];全國動物生理生化第十一次學術交流會論文摘要匯編[C];2010年

4 ;中國豬品種[A];現(xiàn)代化養(yǎng)豬企業(yè)經(jīng)營管理研討會論文集[C];2004年

5 王林云;;保持遺傳多樣性是豬品種資源活體保護的重要方法[A];全國畜禽遺傳資源保護與利用學術研討會論文集[C];2005年

6 茍瀟;N惪，

本文編號：753372