本文選題：多Holstein群體　切入點(diǎn)：基因組預(yù)測(cè)　出處：《中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：家畜的重要經(jīng)濟(jì)性狀通常是復(fù)雜性狀,它們一般會(huì)受到基因因素,環(huán)境因素以及基因與環(huán)境互作共同的作用。如果基因與環(huán)境互作存在,卻被人們所忽略,這會(huì)造成育種值估計(jì)會(huì)出現(xiàn)偏差以及影響最優(yōu)選擇的進(jìn)行。同時(shí),全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)和全基因組預(yù)測(cè)最近被廣泛用于提高家畜的遺傳進(jìn)展中。因此,本博士課題的目標(biāo)是利用來(lái)自不同國(guó)家的不同Holstein群體進(jìn)行多群體GWAS和基因組預(yù)測(cè),同時(shí)探索存在于不同國(guó)家間的基因和環(huán)境互作現(xiàn)象。在研究一中,我們探索加入北歐和法國(guó)Holstein群體對(duì)巴西Holstein群體3個(gè)產(chǎn)奶性狀(產(chǎn)奶量,乳脂量和乳蛋白量)育種值預(yù)測(cè)可靠性的影響。本研究中,兩個(gè)性狀定義為同一個(gè)生物學(xué)性狀在兩個(gè)群體的不同表現(xiàn)。我們使用了四種方法,即單性狀BLUP,單性狀一步法,兩性狀BLUP以及兩性狀一步法。研究結(jié)果表明：對(duì)于三個(gè)性狀,不同群體間所估計(jì)的遺傳相關(guān)是從0.579到0.713,這表明了巴西和北歐群體(或北歐和法國(guó)群體)存在重要的基因與環(huán)境互作現(xiàn)象。加入北歐以及法國(guó)群體的公牛信息后,巴西有基因型測(cè)定公牛的育種值預(yù)測(cè)可靠性有顯著性的提高,而且兩性狀一步法要比兩性狀BLUP方法提高的幅度要大。與此同時(shí),巴西無(wú)基因型測(cè)定母牛的育種值預(yù)測(cè)可靠性也有小幅度的提高,但兩性狀一步法與兩性狀BLUP方法的預(yù)測(cè)可靠性相似。在研究二中,我們對(duì)牛奶中16個(gè)脂肪酸性狀進(jìn)行合并中國(guó)和丹麥群體的聯(lián)合GWAS分析。數(shù)據(jù)包括784頭中國(guó)母牛和371頭丹麥母牛。根據(jù)各自群體GWAS的結(jié)果,染色體水平上的顯著性SNP重疊部分集中于C14：1(94個(gè)SNP)和C14 index (208個(gè)SNP)。相比于單群體,聯(lián)合GWAS分析在全基因組顯著水平上對(duì)6個(gè)性狀發(fā)現(xiàn)更多的顯著性SNP,在染色體顯著水平上對(duì)11個(gè)性狀發(fā)現(xiàn)更多的顯著性SNP。但對(duì)于C18：0和C18 index,相比于合并群體,我們?cè)谥袊?guó)群體中檢測(cè)到更多的顯著性SNP。我們檢測(cè)到10個(gè)脂肪酸性狀與DGAT1顯著性關(guān)聯(lián)。另外,我們也發(fā)現(xiàn)了其他的一些新的QTL區(qū)間。在兩個(gè)群體中,我們都發(fā)現(xiàn)26號(hào)染色體的區(qū)間(14.9-24.9 Mbp)與C14：1和C14 index顯著性關(guān)聯(lián),是由SCD1造成的。同時(shí),我們發(fā)現(xiàn)9號(hào)染色體的一個(gè)區(qū)間(69.97-73.69 Mbp)在兩個(gè)群體間對(duì)于C18：0的效應(yīng)存在顯著性差異。顯著性SNP和QTL區(qū)間的發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步鑒別因果突變和評(píng)估SNP與環(huán)境的互作提供了基礎(chǔ)。在研究三中,我們對(duì)中國(guó)和北歐Holstein群體3個(gè)產(chǎn)奶性狀的基因組方差,協(xié)方差以及遺傳相關(guān)進(jìn)行了初步的研究。三種基因組區(qū)間(所有SNP為一個(gè)區(qū)間,每一個(gè)染色體為一個(gè)區(qū)間以及每100個(gè)SNP為一個(gè)區(qū)間)被用于分析。本研究的結(jié)果表明,相比于其他的染色體,染色體14和5在產(chǎn)奶量和乳脂量方面可以解釋非常高比重的遺傳方差和協(xié)方差。而對(duì)于乳蛋白量,沒(méi)有染色體表現(xiàn)出非常高比重的遺傳方差和協(xié)方差。在利用100個(gè)SNP劃分區(qū)間的情況下,對(duì)于產(chǎn)奶量和乳脂量,大多數(shù)區(qū)間解釋小于0.5%比重的遺傳方差和協(xié)方差,而對(duì)于乳蛋白量,大多數(shù)區(qū)間解釋的遺傳方差和協(xié)方差比重小于0.3%。盡管三個(gè)性狀在兩個(gè)群體間的整體遺傳相關(guān)都很高,但是在產(chǎn)奶量和乳脂量上,我們發(fā)現(xiàn)了一些表現(xiàn)高負(fù)遺傳相關(guān)的基因組區(qū)間。本研究所估計(jì)的基因組遺傳參數(shù)可以用于未來(lái)對(duì)中國(guó)和北歐Holstein群體基因組預(yù)測(cè)可靠性進(jìn)一步提高的研究中。
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【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S823
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本文編號(hào)：1560259