【摘要】：上海白豬(上系)是通過(guò)十幾年的選育而培育成的一種地方肉脂兼用型品種,具有肉質(zhì)好、產(chǎn)仔數(shù)較多、胴體瘦肉率較高和耐粗飼等優(yōu)良特點(diǎn),早在1986年被收錄至《中國(guó)豬品種志》,2012年列入《上海市畜禽遺傳資源保護(hù)名錄》。上海白豬(上系)曾作為供港豬杜長(zhǎng)上雜交組合的母本風(fēng)靡一時(shí),但隨著國(guó)內(nèi)外豬種嚴(yán)重沖擊,上海白豬(上系)的群體規(guī)模受到了極大的影響,生產(chǎn)指標(biāo)出現(xiàn)一定程度的衰退。針對(duì)這一問(wèn)題,本研究應(yīng)用基因組簡(jiǎn)化測(cè)序平臺(tái)—GGRS對(duì)上海白豬(上系)基因組遺傳變異與遺傳多樣性進(jìn)行了檢測(cè)分析,對(duì)上海白豬(上系)當(dāng)前核心群種豬的生產(chǎn)、繁殖、胴體肉質(zhì)等性狀進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)定,并基于遺傳變異信息和生產(chǎn)性能,提出了上海白豬(上系)雜交利用模式。本研究旨在全面解析上海白豬(上系)種質(zhì)特性,為上海白豬(上系)的保護(hù)、選育和開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1、上海白豬(上系)的基因組遺傳變異檢測(cè):本研究應(yīng)用基因組簡(jiǎn)化測(cè)序平臺(tái)—GGRS,對(duì)82頭上海白豬(上系)群體進(jìn)行基因組測(cè)序,經(jīng)過(guò)序列的質(zhì)控后,上海白豬(上系)共獲得大約3.65億條高質(zhì)量的reads,其中,最小檢測(cè)個(gè)體和最大檢測(cè)個(gè)體測(cè)序reads數(shù)目分別為84萬(wàn)條和1941萬(wàn)條,個(gè)體平均reads數(shù)目為445萬(wàn)條,基因組測(cè)序平均覆蓋度為2.93%,平均測(cè)序深度為3.95層。經(jīng)SNP calling和過(guò)濾后,上海白豬(上系)共檢測(cè)到328,586個(gè)SNP、693,220個(gè)InDels。進(jìn)一步分析表明,SNP和Indel在染色體上的分布相對(duì)均一,但在不同染色體上數(shù)量和密度的分布存在一定差異。同時(shí)基于上海白豬(上系)SNP分型等基因組變異信息構(gòu)建了上海白豬(上系)的數(shù)字保種庫(kù),并將其整合在中國(guó)地方豬種豬登記平臺(tái)中(http://www.pigbreeds.org.cn),有效地充實(shí)我國(guó)地方豬種遺傳變異數(shù)據(jù)庫(kù)。2、上海白豬(上系)的基因組功能特性研究:為揭示上海白豬(上系)種質(zhì)特性的遺傳機(jī)制,針對(duì)已檢測(cè)到的SNP和InDel,對(duì)其所落入的基因、QTL及通路富集進(jìn)行了映射分析。結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)注釋顯示SNP和InDel對(duì)應(yīng)基因的數(shù)量分別為11,496個(gè)和13,2]6個(gè),按照基因的結(jié)構(gòu)區(qū)域分類,SNP和InDel在各類功能基因區(qū)間的分布特點(diǎn)一致,絕大多數(shù)的SNP和InDel變異都分布在基因間區(qū),分別為74.61%和83.38%。內(nèi)含子中次之,分別為22.76%和14.98%。大效應(yīng)突變的基因富集分析結(jié)果顯示,不同類型變異富集的通路存在差異。SNP顯著參與的通路大部分是與蛋白高分子合成與調(diào)控有關(guān)。比如,蛋白代謝過(guò)程(G0:0019538)、高分子代謝過(guò)程(G0:0043170)等。而InDel多在組織、器官發(fā)育和疾病相關(guān)的通路中發(fā)生了富集,比如single-multicellular organism process(GO:0044707)和Arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy(ssc05412)等。此外,我們還發(fā)現(xiàn)含有 SNP和InDel等遺傳變異對(duì)應(yīng)的基因主要集中在肉質(zhì)與胴體性狀和健康性狀QTL區(qū)間上。這些結(jié)果有利于對(duì)上海白豬(上系)基因組功能特點(diǎn)的了解,為進(jìn)一步深入揭示其種質(zhì)特性的遺傳機(jī)制提供參考。3、上海白豬(上系)及其它豬品種遺傳多樣性和群體結(jié)構(gòu)比較分析:為揭示上海白豬(上系)群體遺傳多樣性和群體結(jié)構(gòu),引入了 6個(gè)太湖流域地方品種(梅山豬、二花臉、楓涇豬、米豬、沙烏頭、嘉興黑豬)和5個(gè)西方引進(jìn)品種(包括杜洛克、長(zhǎng)白豬、大白豬、皮特蘭、巴克夏豬)的GGRS遺傳變異檢測(cè)信息。遺傳多樣性參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,上海白豬(上系)的標(biāo)記多態(tài)性的比例(the proportion of polymorphic markers,PN)為0.731、等位基因的豐度(allelic richness,AR)為 1.709、群體期望雜合度(expected heterozygosity,HE)為0.221,均高于太湖豬種和西方豬種;群體間遺傳距離分析結(jié)果顯示上海白豬(上系)相對(duì)于太湖豬種更接近西方豬種;主成分分析、聚類分析與群體結(jié)構(gòu)分析皆顯示上海白豬(上系)能夠形成獨(dú)立的分組。以上結(jié)果表明,從分子水平上看,上海白豬(上系)具有豐富的遺傳多樣性和獨(dú)特的遺傳結(jié)構(gòu),應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)其保護(hù)、開(kāi)發(fā)和利用。4、上海白豬(上系)的性能測(cè)定與雜交利用模式預(yù)測(cè):對(duì)上海白豬(上系)開(kāi)展提純復(fù)壯,并對(duì)上海白豬(上系)進(jìn)行生產(chǎn)性能測(cè)定,結(jié)果顯示,上海白豬(上系)原始核心群(未經(jīng)提純復(fù)壯)初產(chǎn)仔數(shù)達(dá)10.98頭,經(jīng)產(chǎn)仔數(shù)達(dá)12.22頭,與歷史數(shù)據(jù)相比,均有一定程度的退化,而肥育性能和屠宰性能維持較好水平。但經(jīng)提純復(fù)壯后,繁殖性能均有一定程度的提高,平均日增重、膘厚、系水率、脂肪率和肌內(nèi)脂肪等指標(biāo)的變異系數(shù)較大,仍具有一定選育潛力。根據(jù)數(shù)量遺傳學(xué)的基本理論,雜種優(yōu)勢(shì)與雜交親本之間的遺傳距離成正比。根據(jù)生產(chǎn)、胴體與肉質(zhì)、健康等性狀遺傳變異信息,構(gòu)建基于性狀特異的雜種優(yōu)勢(shì)預(yù)測(cè)方法,提出上海白豬二元雜交和三元雜交預(yù)測(cè)模型。通過(guò)長(zhǎng)白豬與上海白豬雜交實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了基于全基因組遺傳變異信息預(yù)測(cè)二元雜交效果的可靠性。同時(shí),綜合考慮經(jīng)營(yíng)管理、成本及當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)優(yōu)質(zhì)豬肉的需求,預(yù)測(cè)分析上海白豬(上系)與長(zhǎng)大二元雜種母豬的雜交組合(S×LY)為最宜三元雜交配套系組合,為上海白豬(上系)的高效雜交利用奠定了基礎(chǔ)。綜上,上海白豬(上系)雖在繁殖性能上有所退化,但肥育性能、屠宰性能維持較高水平;研究構(gòu)建了上海白豬(上系)的數(shù)字保種庫(kù),有效地充實(shí)了我國(guó)地方豬種遺傳變異數(shù)據(jù)庫(kù);上海白豬(上系)具有豐富的遺傳多樣性和獨(dú)特的遺傳結(jié)構(gòu);上海白豬(上系)SNP和InDel等遺傳變異信息主要集中在肉質(zhì)與胴體性狀和健康性狀QTL區(qū)間上;構(gòu)建的基于性狀特異的雜種優(yōu)勢(shì)預(yù)測(cè)方法,篩選確定了長(zhǎng)白豬(?)與上海白豬♀和上海白豬(?)與長(zhǎng)大母豬♀分別為最宜的二元和三元雜交配套系組合。
【圖文】：

富集測(cè)序后平均每頭奶牛和太湖豬分別得到約４０萬(wàn)和３５萬(wàn)個(gè)ｌＯＯｂｐ唯一位置定位的逡逑序列標(biāo)簽。測(cè)序深度平均６層，１００ｂｐ讀長(zhǎng)序列的每一位置上堿基的測(cè)序準(zhǔn)確率均大于９９％，，逡逑前８５位置堿基測(cè)序的準(zhǔn)確率均大于９９．９％邋（流程圖如圖１－丨所示）。本研究中我們將采用逡逑此平臺(tái)開(kāi)展上海白豬（上系）的基因組簡(jiǎn)化測(cè)序和分析工作。逡逑１．邋Ｄｅｓｉｇｎ邐２Nｉｂｒａｒｉｅｓ邐３．Ｑｕａｌｉｔｙ邋ｃｏｎｔｒｏｌ邋４．邋Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ逡逑ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ逡逑８．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ邐７．Ｉｍｐｕｔａｔｉｏｎ邐６．Ｇｅｎｏｔｙｐｉｎｇ邋５．邋Ｄａｔａ邋ｐｒｏｃｅｓｓ＾邋Ｌ＿－逡逑ＧＷＡＳ，邋ＧＳ，邐－ｉｉＣＧ－．邋Ｔ邐Ｉｎｄｉｖｉ邋－－＾ＴＣＧ－邋Ｗ邐ＡＧＴＣＧＡＣＣＣＧ邋Ｃ６—Ａ逡逑ｅｔＣ邐．邋－ｆＴＣＧ邋－邋Ｃ邋＾邐＼ＴＣＧ邋＊邐ａ＾邋ＴＣＧＡＧＧＡＣＣＧ６ＣＧ－－Ｃ逡逑ａ邐／邋—１｜邋Ａ邋－ＡＴＣＪＩ－邋／邋—Ｉｔ邋ｌｎｄｉｖ２邐－ＡＴＣＩ－邋／邋—１｜邋ＡＧＴＣＧＴＣＣＣＴＣＣＧＡ－－－Ｔ逡逑ＡＴｆ邋ｎ邋ＡＴｆ邋Ｎ邋ＸＸＸＸＸＧＴＣＣＧＴＧ邋－Ｇ逡逑Ｎ邋－－ＷＴＣＧ－邋－ＡＴｄｒ邋－邐ｉｎｄｌｖｎ邋＇｜ＴＣ６＊＇邋－ＡＴＣＩ邋＇邐ＴＣＧＡＧ６ＴＣＣＡ邋ＴＧ－－Ｇ逡逑。—＿ＵＬ＿ＭＬ邐你ＣＧ邐ＡＴ＜＾邐－－ｇｒｃＧ－邋－ＡＴｑｎ－邐ｘｘｘｘｘｇａｃｃｔｃｇａ－－ａ逡逑圖１－１邋ＧＧＲＳ實(shí)驗(yàn)與生物信息學(xué)分析平臺(tái)逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋ＧＧＲＳ邋ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ邋ａｎｄ邋ｂｉｏｉｎｆｏｎｎａｔｉｃｓ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｐｌａｔｆｏｒｍｓ逡逑２．３遺傳變異功能注釋分析逡逑目前

保種數(shù)據(jù)庫(kù)，依托上海交通大學(xué)潘玉春教授課題組的服務(wù)器機(jī)組開(kāi)展上海白豬（上系）數(shù)逡逑字保鐘庫(kù)的存儲(chǔ)分析，該系統(tǒng)預(yù)裝了邋ＣｅｎｔＯＳ邋６４ｂｉｔ企業(yè)級(jí)Ｌｉｎｕｘ操作系統(tǒng)，１８?jìng)�(gè)ＣＰＵ計(jì)逡逑算節(jié)點(diǎn)，６００Ｔ存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，確保了上海白豬（上系）保種數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)（圖２－１）。逡逑ｔ邋圈＿邋１邐＇－ｇｇａｉ逡逑ｒ．邋ＫＳ邋．／邐ｔｍｌ邋Ｈ邐W逡逑｜Ｈ邋疆

本文編號(hào)：2663121