【摘要】：隆林山羊是廣西地方品種,也是南方的主要養(yǎng)殖品種之一,其性成熟早,耐粗飼,耐熱耐濕,肉質(zhì)細嫩味美,但生長發(fā)育緩慢,體型小,泌乳性能差。非洲努比亞山羊生長快,產(chǎn)肉多,體型大,繁殖力強,泌乳性能好,但引入廣西后,不耐粗飼,抗?jié)衲芰Σ?易患呼吸道疾病和皮膚病。本研究以隆林山羊和努比亞山羊為研究對象,構(gòu)建隆林山羊群體、努比亞山羊群體和努隆雜交山羊F1代家系,比較其表型差異,并通過全基因組重測序和轉(zhuǎn)錄組測序分析,篩選隆林山羊和努比亞山羊品種間表型差異的候選基因。本研究獲得的主要結(jié)果如下:1、隆林山羊和努比亞山羊在體型性狀(體重、體高、體尺和胸圍)、繁殖率、生長速度、泌乳性能方面均差異極顯著;隆林山羊和努比亞山羊在羊肉大理石花紋、不飽和脂肪酸含量等肉品質(zhì)性狀方面差異顯著;努隆雜交F1代的體型、生長速度比隆林山羊顯著提高,表明努比亞山羊改良隆林山羊效果顯著。2、對3個努隆雜交家系的13只山羊進行基因組重測序,獲得1,132 Gb的重測序數(shù)據(jù),經(jīng)全基因組遺傳變異分析,在努比亞山羊發(fā)現(xiàn)9,654,970個SNPs位點,隆林山羊發(fā)現(xiàn)10,263,840個SNPs位點,努隆雜交F1代發(fā)現(xiàn)9,483,012個SNPs位點。同時設(shè)置1%最大Z(F_(ST))值和1%最小Z(H_P)值,在隆林山羊篩選出239個受選擇區(qū)域(3.20≤|ZH_P|≤6.28;3.26≤Z(F_(ST))≤7.85),在努比亞山羊篩選出176個受選擇區(qū)域(3.07≤|ZH_P|≤6.40;3.26≤Z(F_(ST))≤7.85),分別注釋到137個和76個基因。GO和KEGG富集分析篩選到18個與表型性狀相關(guān)的候選基因,具體為:與生長發(fā)育相關(guān)的候選基因(UBR4、EMC1、TP53和FGFR1);與消化代謝相關(guān)的候選基因(NR4A3和SLC26A3)、與繁殖性狀相關(guān)的候選基因(ADAM2、ADAM18、AZIN2和RAN)、與泌乳性狀相關(guān)的候選基因為(FGF14和KDM6B)、與產(chǎn)肉性狀相關(guān)的候選基因(TCF4、ACACA和LPL)和與免疫性狀相關(guān)的基因(DSG1、FGF2和TDO2)。3、對3個家系中的9只努隆雜交F1代的母羔肝臟、皮膚、乳腺、骨頭、脂肪、肌肉等6個組織的54個樣本進行轉(zhuǎn)錄組測序,共獲得489.08 Gb的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù);開發(fā)了等位基因特異性表達分析流程,根據(jù)3個家系中親本基因組SNP信息,對F1代轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進行等位基因特異性表達的分析,以反映在相同細胞內(nèi)環(huán)境下,分別來自隆林山羊和努比亞山羊的等位基因差異表達情況。在6個組織中分別發(fā)現(xiàn)特異表達的等位基因144、127、124、107、97和78個,這524個特異表達的基因具有較強的組織特異性,其中肝臟組織中的ASE基因組織特異性最高,脂肪組織中的最低。4、將選擇信號與等位基因特異表達相結(jié)合,共獲得38個關(guān)鍵候選基因,這些基因主要與生長發(fā)育(PODXL、ACACA、ZFPM1和KCNQ5)、消化代謝(CYP3A4、CYP3A5、CYP2D6、UGT2B7、CYP8B1、ADH4和SULT6B1)、泌乳(RIMBP2、PRKG1和HBP1)、免疫反應(ABCC4、TAP1、EXOC4、TDO2、BPIFA2、TRIM4、C4A、URGCP和CELF2)和與濕熱環(huán)境適應力(RPS8、TNXB、OR2AE1和AOX1)等性狀相關(guān)。5、利用實時定量PCR對努隆雜交F1代山羊36個組織樣本的9個關(guān)鍵候選基因(PODXL、RPS8、HBP1、TNXB、TAP1、ZFPM1、ABCC4、KCNQ5和ACACA基因)進行表達定量,發(fā)現(xiàn)在3個不同月齡的努隆雜交F1代山羊的乳腺、皮膚、肌肉、脂肪、骨頭組織中的mRNA表達量明顯不同。綜上所述,本研究從全基因組和轉(zhuǎn)錄組水平發(fā)現(xiàn)隆林山羊和努比亞山羊表型差異的38個關(guān)鍵候選基因,這些基因與生長發(fā)育、消化代謝、泌乳、免疫反應以及濕熱環(huán)境適應力相關(guān)。這對進一步闡釋隆林山羊與努比亞山羊在體型、生長發(fā)育和適應性等方面的遺傳基礎(chǔ)提供科學依據(jù),具有理論與應用價值。
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S827
【圖文】：

15圖 2-1 隆林山羊和努比亞山羊的體型外貌Figure 2-1 Physical appearance of Longlin and Nubian goats(a):隆林母羊(b):隆林公羊(c)：努比亞母羊(d):努比亞公羊(a): Longlin does (b): Longlin bucks (c): Nubian does (d): Nubian bucks表 2-1 隆林山羊和努比亞山羊性狀測定結(jié)果Table 2-1 Results of traits of Longlin and Nubian goats項目類型Index隆林母羊Longlin does隆林公羊Longlin bucks努比亞母羊Nubian does努比亞公羊Nubian bucks樣本量 72 6 36 12體重/kg 31.39±1.61Cd39.88±1.14Cc55.17±1.95Bb86.55±2.29Aa體高/cm 61.15±2.43Bc71.85±2.02Bb71.44±1.43Bb85.68±1.06Aa體長/cm 62.06±2.17Bd72.34±1.60Bc78.47±0.91Bb88.61±1.28Aa胸圍/cm 71.07±1.45Bc79.76±1.56Ab85.17±1.48Ab91.61±2.37Aa注：同行小寫字母不同表示差異顯著 P<0.05；同行大寫字母不同表示差異極顯著 P<0.01Note: There was significant difference in different small letters of the same trade (P < 0.05); significantdifference in different capital letters of the same trade (P < 0.01).

第三章 隆林山羊和努比亞山羊全基因組選擇信號檢測 結(jié)果與分析.1 DNA 提取結(jié)果本研究共采集了 3 個父本家系 13 只山羊的血樣，并進行 DNA 提取 每個家只努比亞公羊，兩只隆林母羊和一只努隆雜交 F1 代的母羊，具體編號為：1，母羊：L1-1 L2-1，子代：NL102-1;公羊：N2-3，母羊：L7-3 L8-3，子02-3;公羊：N3-6，母羊：L13-6 L14-6，子代：NL302-6 因為考慮到做選擇，努比亞山羊樣本量較低，后來又增加提取了努比亞公羊 N4 的血樣 DNA DNA，利用 NanoDrop 2000 分光光度計檢測初步定量，OD260/280 的平均，利用瓊脂糖凝膠電泳檢測對 DNA 濃度及純度精確定量(圖 3-1），使用 BD Ima計算以上電泳膠圖中每條 DNA 條帶的量，然后根據(jù)公式計算樣品實際濃度，公式為：實際濃度 =軟件估算量*稀釋倍數(shù)/電泳上樣體積 根據(jù)計算，13 個均濃度為 134.93 ng/μ/ 平均體積為 59.08 μ/ 和質(zhì)量平均值為 7.92 μg

第三章 隆林山羊和努比亞山羊全基因組選擇信號檢測5 個，下游 1 Kb 區(qū)域分別含有 70,993 個 75,113 個和 69,685 個，基因間區(qū)域高，分別為62.47 % 62.47%和62.36%，內(nèi)含子區(qū)域各含34.63% 34.61%和3-2） 在編碼區(qū)的 SNPs 中，同義突變的比例為 68%，錯義突變占比為 2亞山羊 隆林山羊和努隆雜交 F1 代之間相差不大 此外，努比亞山羊 隆雜交 F1 代在終止密碼子分別檢測到 243 個 261 個和 230 個 SNPs，其終止密碼子；在剪切位點分別檢測到 204 個 226 個和 197 個 SNPs，這剪接，從而可能影響蛋白質(zhì)產(chǎn)物及其功能

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本文編號：2802403