山羊作為最早被人類馴化的家畜之一,在長期的演化過程中,其行為、生理和形態(tài)等方面與野生祖先相比發(fā)生了很大的變化�？缥锓N的基因交流在動物馴化過程中扮演著重要進化作用。結合考古學研究和古代與現(xiàn)代樣本基因組分析,有關山羊起源馴化的問題已取得一定進展。然而,關于歐亞廣泛分布的野生近緣種對山羊馴化的遺傳貢獻仍不清楚。本研究對88只家山羊(Capra hircus)、1只伊朗野羊(C.aegagrus)、1只西高加索羊(C.caucasica)、1只歐洲北山羊(C.ibex)、3只捻角山羊(C.falconeri)、3只西伯利亞北山羊(C.sibirica)和4只努比亞北山羊與家羊的雜交后代(C.nubiana×C.hircus)進行了全基因組重測序,并結合已發(fā)表的古山羊、現(xiàn)代山羊和伊朗野羊基因組數(shù)據(jù),共計收集到近東地區(qū)51個古代樣本、全球范圍內164只家羊、4只努比亞北山羊與家羊的雜交后代和33只野羊的全基因組重測序數(shù)據(jù)。通過對上述樣本的全基因組遺傳變異分析取得如下結果:1.通過比較分析不同地區(qū)山羊全基因組遺傳變異,我們發(fā)現(xiàn)世界家山羊按地理分布分為四大主要類群,即東亞、西南亞-南亞、非洲和歐洲。同時,家山羊的直接祖先伊朗野羊可分為3個亞群:分別位于伊朗西南部的Zagros、伊朗北部的Alborz和伊朗西北部的Azerbaijan。2.我們發(fā)現(xiàn)亞洲、非洲和歐洲家羊群體兩兩之間的分化時間早于馴化時間,并檢測到不同伊朗野羊亞群和家羊群體存在差異的遺傳組分共享。以上結果支持山羊馴化多起源的假說或者馴化后不同遺傳背景伊朗野羊的滲入。已有研究發(fā)現(xiàn)新石器時代(~7,500-11,000年前)山羊群體中存在六種主要的線粒體單倍型(A、B、C、D、G和F),新石器之后變?yōu)橐訟單倍型為主(頻率大于90%),聯(lián)合古代樣本我們發(fā)現(xiàn)Y染色體的單倍型的譜系地理結構相對穩(wěn)定,表明馴化后山羊種群擴散主要以攜帶線粒體單倍型A的雌性個體為主。3.通過對跨物種的基因交流分析發(fā)現(xiàn)山羊在馴化與遷徙擴散過程中與西高加索羊、歐洲北山羊、捻角山羊和西伯利亞北山羊存在不同程度的基因交流,其中地理區(qū)域離山羊馴化中心最近的西高加索羊對世界家山羊群體的遺傳貢獻最大。在家山羊中共找到了112個包含81個蛋白編碼基因的外源滲入片段,基因富集分析發(fā)現(xiàn)多個與免疫相關的基因。4.對滲入單倍型的頻率分析發(fā)現(xiàn)在家羊群體中頻率最高(0.96)的滲入片段包含MUC6基因。將該滲入單倍型和山羊野生近緣物種基因組進行同源比較,發(fā)現(xiàn)該滲入單倍型來自于西高加索羊或其近緣種。通過轉錄組測序、實時熒光定量PCR和免疫組化研究發(fā)現(xiàn)MUC6主要在山羊皺胃幽門和小腸球部高表達,結合MUC6在牛與綿羊上的功能研究,我們推測受到選擇的MUC6單倍型對山羊馴化早期適應人工圈養(yǎng)環(huán)境具有重要作用。此外,本研究基于動植物大規(guī)�；蚪M重測序數(shù)據(jù)開發(fā)了拷貝數(shù)變異檢測軟件CNVcaller。與人的參考基因組相比,大部分動植物參考基因組組裝質量較差�，F(xiàn)有的拷貝數(shù)變異檢測軟件主要基于人的基因組設計和優(yōu)化,用于大規(guī)模動植物基因組重測序數(shù)據(jù)時速度較慢、錯誤率較高。因此,我們針對動植物基因組的特點以及大群體重測序數(shù)據(jù)開發(fā)了CNVcaller。該軟件主要通過滑動窗口統(tǒng)計比對上的測序讀段數(shù)來進行拷貝數(shù)變異檢測。模擬數(shù)據(jù)和實際數(shù)據(jù)結果表明:相比常用的CNVnator和Genome STRiP拷貝數(shù)變異檢測軟件,CNVcaller具有更高的運行效率和較高的準確性與靈敏度。
【學位單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：S827.2
【部分圖文】：

圖 1-1 已知祖先等位基因時計算 unfold SFS 模式圖。圖中推導了兩個群體共計 4 個變異位點的unfold SFS，即分別統(tǒng)計了變異位點衍生型等位基因在兩個群體的頻數(shù)Figure 1-1An unfolded SFS is calculated when the ancestral alleles are known. In the figure, the unfoldSFS of two populations with four variation sites was deduced, that is, the frequency of the derived allele inthe two populations was counted separately for each variation site.

頻譜的計算方法如圖 1-1。群體全基因組變異信息可以為推算群體歷史變化提供豐富的信息（圖1-2）。例如，當一個群體在過去某個時間點發(fā)生過群體擴張事件，反映在 SFS 上是過多的低頻點與極少的中高頻點；當一個群體發(fā)生過群體收縮事件，反映在 SFS 上是過多的高頻點與少量的低頻點；當一個群體保持群體大小穩(wěn)定時，等位基因頻數(shù)的分布與頻率成反比。

圖 1-3 山羊野生近緣種大致地理分布圖（https://www.know.cf/enciclopedia/en/Capra_(genus)）Figure 1-3Approximate geographic distributions of wild Capra..1 山羊考古學研究關于山羊馴化最早的考古學證據(jù)在安托利亞東部和扎格羅斯山被發(fā)現(xiàn)，在馴化間上，前者比后者早 500-1,000 年。雖然考古學不能解釋扎格羅斯山地區(qū)的馴的一次事件還是受到安托利亞東部的影響而產(chǎn)生的連鎖反應，但是考古學明確
【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 Monaco AP ,Kunkel LM ,譚駿;一個巨大基因座位——DMD和BMD基因[J];國外醫(yī)學.遺傳學分冊;1988年03期

2 吳力釗;王祖熊;;草魚同工酶基因座位多態(tài)性的初步研究[J];水生生物學報;1988年02期

3 ;2009年全國中學生生物學聯(lián)賽第17題有答案嗎?[J];中學生物教學;2009年07期

4 黃潔;趙梅香;肖寧;夏瑞祥;洪義歡;陳建民;;大麥轉基因座位結構的研究[J];生物技術通報;2008年04期

5 張潤鋒,陳宏,藍賢勇,田燚,潘傳英,胡沈榮,蘇利紅;西安荷斯坦奶牛群5個基因座位遺傳多態(tài)性的PCR-RFLP分析[J];畜牧獸醫(yī)學報;2005年06期

6 陳衛(wèi)良;;高中生物學教學中如何進行基因座位的判斷[J];生物學教學;2018年06期

7 魯紹雄;連林生;;畜禽數(shù)量性狀基因座位的精細定位[J];中國牛業(yè)科學;2006年01期

8 聶曉波,張文杰,趙修竹;中國人C4重復基因座位初探[J];中國免疫學雜志;1993年04期

9 馬佳;郝紹文;趙新艷;戴曉婧;焦海燕;;寧夏漢族人群19個短串聯(lián)重復序列基因座遺傳多態(tài)性[J];解剖學雜志;2018年06期

10 林鴻宣,莊杰云,錢惠榮,陸軍,閔紹楷,熊振民,鄭康樂,黃寧;水稻株高及其構成因素數(shù)量性狀基因座位的分子標記定位[J];作物學報;1996年03期

相關博士學位論文 前4條

1 鄭竹清;世界山羊群體遺傳結構及其野生近緣種基因滲入研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2019年

2 馬秀梓;寧夏回族人群15個STR基因座的遺傳多態(tài)性及應用[D];陜西師范大學;2018年

3 田大剛;Piz-t介導稻瘟病抗性的蛋白質組學分析及抗病基因座的應用[D];福建農(nóng)林大學;2017年

4 杜志強;通過基因組掃描定位雞的重要性狀基因座[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2003年

相關碩士學位論文 前10條

1 劉銀;BCL11B基因座位在細胞核內的空間組織及其功能性研究[D];海南醫(yī)學院;2018年

2 于曉慧;山羊免疫球蛋白輕鏈可變區(qū)基因座結構及多樣性機制分析[D];西北農(nóng)林科技大學;2018年

3 楊亮;牡丹江地區(qū)漢族人群20個STR基因座遺傳多態(tài)性研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學;2018年

4 安雷雷;二代測序技術用于3個短串聯(lián)重復序列分型的初步研究[D];新鄉(xiāng)醫(yī)學院;2018年

5 唐祥勇;5個miniSTR基因座位點復合擴增體系的檢驗和鑒定[D];重慶醫(yī)科大學;2012年

6 雷強;三個民族27個Y-STR基因座遺傳多態(tài)性研究[D];昆明醫(yī)科大學;2017年

7 黃潔;轉基因大麥gfp基因在雜交后代中的表達及轉基因座位結構研究[D];揚州大學;2007年

8 聶光軍;金華豬六個基因座位的檢測及其對繁殖性狀效應的分析[D];浙江大學;2004年

9 孫瑜;江西地區(qū)漢族人群6個STR基因座位群體遺傳多態(tài)性研究[D];南昌大學;2009年

10 劉遙順;陜南漢族15個常染色體STR及10個Y-STR基因座多樣性研究[D];新疆醫(yī)科大學;2017年

本文編號：2872477