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运用SNP芯片评估马身猪保种群体的遗传结构 总被引：1，自引：1，他引：0
旨在研究马身猪保种群体的遗传多样性、亲缘关系和家系结构。本研究利用Illumina CAUPorince 50 K SNP芯片检测39头保种马身猪的单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）；采用Plink软件计算最小等位基因频率、多态信息含量、观察杂合度和期望杂合度，分析保种群体的遗传多样性；采用Plink软件构建状态同源（identity by state，IBS）距离矩阵和分析连续性纯合片段（runs of homozygosity，ROH），采用Gmatix软件构建G矩阵，分析保种群体的亲缘关系；采用Mega X软件构建群体进化树，分析保种群体的家系结构。结果显示，39头保种马身猪中共检测到43 832个SNPs位点，平均基因型检出率为0.980 1；通过质控的SNPs位点有28 859个，其中72.4%具有多态性，该款SNP芯片适用于分析马身猪的遗传多样性。有效等位基因数为1.563 4，多态信息含量为0.412，最小等位基因频率为0.258，表明马身猪保种群体的遗传多样性比较丰富；平均观察杂合度为0.354 1，平均期望杂合度为0.349 9，说明马身猪保种群体出现了分化；平均IBS遗传距离为0.284 2，其中公猪为0.285 2，IBS距离矩阵和G矩阵结果均表明部分种猪之间存在亲缘关系；ROH共有8 131个，其中46.15%的长度在400～600 Mb之间，平均近交系数为0.237，说明保种群体的近交程度高；群体进化树结果表明，马身猪保种群体来源于3个家系，各家系的个体数量差异明显。马身猪保种群体的遗传多样性较丰富，但近交程度高，家系少，各家系的个体数量差异大，容易引起遗传多样性的丢失，因此，需从原种场引入新的血统，扩大保种群体数量，降低近交系数。 相似文献
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旨在探究山东济宁青山羊保种群体的遗传多样性、亲缘关系及家系结构。本研究利用Illumina 70 K Goat SNP芯片对40只成年济宁青山羊全基因组范围内的SNP进行检测，利用Plink软件、GCTA工具和R语言，对济宁青山羊的遗传结构、亲缘关系和近交系数进行分析，以期揭示个体之间的亲缘关系。结果共得到67 088个SNPs,个体的基因型检出率达到了98%以上；通过Plink(V1.90)软件质控，过滤掉一个样本，剩余的SNPs有57 991个，其中85.5%的SNPs具有多态性；各位点平均有效等位基因数为1.697,平均多态信息含量(PIC)为0.283,最小等位基因频率(MAF)为0.293,群体平均观察杂合度(Ho)为0.409,平均期望杂合度(He)为0.418;济宁青山羊保种群体的平均状态同源(IBS)遗传距离为0.333 4。23只种公羊的平均IBS遗传距离为0.330 3,IBS遗传距离和G矩阵结果均表明部分种羊之间有亲缘关系。在40只个体中共检测到347个长纯合片段(ROH),基于ROH值计算的群体平均近交系数为0.047 9,近交程度低，群体遗传多样性丰富。基于I... 相似文献
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旨在揭示康西草原马匹的品种来源以及群体遗传结构。本研究采集了当地60匹健康状况良好、体重适中、3～6岁之间不区分公母马的血液样品,试验分为6个种群并以纯血马等4个国外马品种、1个我国地方马品种作为对照， 通过设计引物并提取基因组DNA结合微卫星扩增法对染色体上12个微卫星位点的等位基因进行检测，并对各种群遗传多样性参数、群体分化指数、瓶颈效应以及群体结构进行分析。试验按照群体个数为依据分为6组，每组1个重复，每个重复以该组样本量为标准。分析6个种群马的遗传参数结果表明，其中共检测到221个等位基因,平均Shannon指数为1.691；有效等位基因数(Ne)为3.649～5.397；期望杂合度(He)为0.681～0.798；观测杂合度(Ho)为0.632～0.780；平均多态信息含量(PIC)为0.643～0.772。这些结果表明，6个群体都具有很高的遗传多样性。通过微卫星DNA位点的连锁不平衡及哈迪-温伯格平衡分析发现， 大多数位点的P值都大于校正值(P=0.006 5)，表示较多位点都处于哈迪-温伯格及连锁平衡状态。各群体间群体分化系数(Fst)表明，群体间分化程度较低(Fst<0.15)。基于Nei’s遗传距离与地理距离之间Mantel相关性检验显示二者之间呈现正相关性(R=0.502)，但未达到显著水平(P=0.310)；各马匹种群瓶颈效应分析表明，P值极显著(P(IAM)<0.01)说明该地区的马群体受到过瓶颈效应的影响且该马群体历史上数量有大规模的减少。通过 FCA因子分析、基于Nei’s标准遗传距离UPGMA树状图以及Structure贝叶斯聚类分析发现，该地区马种群与纯血马和温血马聚为一类，说明该种群最有可能主要来源于温血马和纯血马。这些结果揭示，康西草原地区马匹具有较高的遗传多样性，该地马群体的血统与纯血马和温血马相近，这为当地马遗传资源评估以及开发利用打下了坚实的基础。 相似文献
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为提高云南黄山羊新品种培育的育种效率和遗传进展，准确度量育种素材波尔山羊黄色群体的近交程度及亲缘关系是一个有效途径。本研究采用简化基因组测序（GBS）技术对来自云南省种羊推广中心的37只黄色波尔山羊公羊进行测序，通过质控获取高质量高密度SNP变异信息，并使用Gmatrix v2、Plink v1.90、MegaX v10.0等软件进行主成分分析（PCA）、状态同源距离计算（identity by state，IBS）、基因型亲缘关系G矩阵构建、亲缘系数计算、NJ聚类分析和基因组近交系数计算。结果显示，在37只黄色公羊中检测出位于29条常染色体上的高质量SNPs位点88 393个，共检测出长纯合片段（ROH）1 537条，大小在1 000.582~18 400.12 kb之间，平均每条ROH长2 576.34 kb，平均含有93.15个SNPs；37只黄色公羊被分为11个家系，其中3个家系仅各有1只黄色公羊，家系A与K亲缘关系最远；基于ROH的群体平均基因组近交系数为0.043，其中3只黄色公羊的基因组近交系数>0.125，存在较多的近交积累。本研究结果为波尔山羊黄色群体在云南黄山羊新品种培育中的合理利用提供了科学依据，也为评估山羊个体近交水平、防止近交衰退、优化选种选配方案提供了有力的技术手段。 相似文献
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为研究中国地方绵羊品种之间的遗传多样性,利用6个微卫星位点,对中国6个绵羊品种群体进行遗传检测,计算了各品种群体的平均杂合度(He)和平均多态信息含量(PIC),同时分析了各品种群体内的遗传变异,进行了UPGMA聚类。结果表明,6个绵羊品种Ho为0.5446~0.7140,PIC为0.5211~0.7732;6个绵羊品种都具有较丰富的遗传多样性,其中岷县黑裘皮羊的遗传变异最高,小尾寒羊的遗传变异最低;小尾寒羊的近交系数最高,揭示该群体内近交程度可能较高。利用UPGMA方法构建了系统发生树,兰州大尾寒羊与岷县黑裘皮羊为一类,哈萨克羊与贵德黑裘皮羊为一类,泗水绵羊与小尾寒羊为一类,表明群体遗传结构与地理分布及其驯化历史相关。 相似文献
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【目的】试验旨在对肃南牦牛进行群体遗传结构、选择信号分析和连续纯合片段(ROH)检测,挖掘肃南牦牛的种质特性相关基因。【方法】选择肃南牦牛、巴州牦牛、斯布牦牛、九龙牦牛和天祝白牦牛5个牦牛品种共计48头牦牛进行全基因组重测序,采用基因组变异检测流程(GATK)获得高质量的单核苷酸多态性(SNP)标记进行下游分析;对5个牦牛品种的基因型数据进行主成分分析、祖先成分分析和系统进化树分析以确定其群体结构;对5个牦牛群体进行ROH检测以及近交系数计算;采用综合单倍型评分(iHS)方法筛选共有高频ROH区域内受选择位点。【结果】5个牦牛品种共鉴定出15 092 883个SNPs,主要分布于内含子区域。亲缘关系计算结果显示,所有个体均不存在三代以内亲缘关系,满足后续分析要求。主成分分析表明,5个牦牛品种可以显著地分为5个类群,其中肃南牦牛群体内遗传变异较小。群体结构分析显示,肃南牦牛包含其他4种牦牛祖先成分,其中天祝白牦牛祖先成分所占的比例最大。ROH分析显示,5个牦牛品种共检测到8 426个ROHs片段,其中高频ROH区域421个。相比于其他4个牦牛品种,肃南牦牛的ROH片段总长度和数目最多,具有较高的连锁程度,其近交系数远大于其他牦牛群体。在肃南牦牛高频ROH区域上注释得到465个候选基因,主要富集到与机体发育、大脑形态形成、脂肪氧化相关的通路,包括胚胎骨骼系统形态发生、前后模式规范、甲状腺发育通路和Hippo通路,其中与胚胎发育及组织分化过程相关的基因有同源框A3(HOXA3)、HOXA5、HOXD3,与肉品质相关的基因有花生四烯酸12B (ALOX12B)、ALOX15B、ALOXE3,与中脑发育相关的基因为成纤维细胞生长因子8(FGF8)。在7号染色体1个高频ROH区域中(Chr7:12 661 870-13 045 935)鉴定到3个共享基因(核内不均一性核糖核蛋白K (HNRNPK)、驱动蛋白27(KIF27)、G激酶锚定蛋白1(GKAP1))与牦牛共有的高原适应性有关。对共有高频ROH区域内的位点进行iHS分析,鉴定到的受选择基因主要与抗病性、内质网分泌蛋白加工及细胞周期调节相关,包括N-α乙酰转移酶25(NAA25)、内质网分子伴侣29(ERP29)、跨膜蛋白16(TMEM116)、TRAF型锌指结构域蛋白1(TRAFD1)、HECT结构域E3泛素连接酶4(HECTD4)基因。【结论】本研究从全基因组水平系统评估肃南牦牛的遗传多样性和遗传背景,鉴定了肃南牦牛ROH区域内与表型相关的基因,并重点挖掘了与其他牦牛品种共享高频ROH区域内的受选择基因,为肃南牦牛种质资源开发、利用提供了重要理论依据。 相似文献
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试验旨在对西藏山羊常染色体的选择信号进行筛选,发掘重要的种质特性基因。基于西藏山羊、新疆山羊和太行山羊群体的Illumina 50K芯片分型数据,通过过滤等位基因频率较低和未定位的变异位点,得到高质量的SNPs标记;通过计算遗传分化系数（Fst）来分析群体遗传结构,同时对群体进行主成分分析（principal component analysis,PCA）和系统进化树构建以确定其群体结构;借助Di和XP-EHH两种不同的方法,以前5%为阈值,通过SNPs注释得到西藏山羊基因组受选择基因,并利用相关的生物信息学数据分析库对候选基因进行功能富集分析。结果显示,在3个群体中共鉴定出48 358个SNPs标记,3个群体有相近的遗传距离（Fst<0.05）,西藏山羊的遗传分化程度（Fst=0.0376）明显高于新疆山羊（Fst=0.0256）、太行山羊（Fst=0.0257）,表明西藏山羊群体已经产生一定程度的遗传分化。通过选择信号分析,在西藏山羊群体中共筛选到36个受到较强选择的位点和211个候选基因,其中EGFR、AKT1、PDHB和PFKP等基因与高海拔适应性相关。这些基因主要富集在嘌呤代谢通路、代谢途径和HIF-1信号通路等。利用基因组SNP标记可以更全面地揭示西藏山羊高海拔适应性的选择进展,为种质资源的保护和利用提供重要参考。 相似文献
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基于RAD-seq简化基因组测序的19个地方鸡种遗传进化研究 总被引：1，自引：1，他引：0
旨在基因组水平上揭示地方鸡种的遗传进化,发掘重要种质特性基因。本研究利用简化基因组RAD-seq测序鉴定19个地方鸡种（每个品种按照家系选取30个个体,10公、20母）基因组SNP标记,计算观察杂合度（Ho）、核苷酸多样度（Pi）、近交系数（Fis）、遗传分化系数（Fst）和基因流（Nm）等遗传统计量指标,分析地方鸡种的遗传多样性和遗传结构,并通过选择信号检测鉴定基因组受选择基因。结果表明,在19个地方鸡种中鉴定出400 562个SNPs标记。瓢鸡（PJ）和文昌鸡（WC）的遗传多样性最为丰富,观察杂合度（Ho）分别为0.246 8、0.243 0,核苷酸多样度（Pi）分别为0.278 1、0.265 5;河南斗鸡（DJ）的遗传多样性相对匮乏,Ho为0.156 0,Pi为0.175 2;东乡绿壳蛋鸡（DX）和边鸡（BJ）的近交系数最高（Fis>0.160 0）。瓢鸡与文昌鸡、惠阳胡须鸡（HX）、藏鸡（ZZ）、大围山微型鸡（WX）,惠阳胡须鸡与文昌鸡,藏鸡与茶花鸡（CH）间的遗传分化最低（Fst<0.100 0）,对应的基因流最高（Nm>0.240 0）。河南斗鸡与其它品种间的遗传分化均处于较高水平,与其中15个品种间的Fst>0.200 0、Nm<1.000 0。遗传聚类分析（2个引入品种做外群）将地方鸡种总体上分为5类,与品种形成历史和地理分布基本吻合。通过选择信号分析,在19个地方鸡种合并群体中检测出9个常染色体上的26个区域受到选择作用,包含31个受选择基因。这些受选择基因广泛参与免疫系统调节、生殖机能调控、应激响应、代谢等生物学过程。利用基因组SNP标记能更全面准确地揭示地方鸡种的遗传多样性和遗传结构,选择作用主要体现在对地方鸡种抗逆抗病特性、配子活力及行为等方面的塑造。 相似文献
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基于SNP芯片监测通城猪的保种效果 总被引：1，自引：1，他引：0
旨在基于SNP芯片信息分析通城猪保种群的群体结构和遗传多样性,对保种效果进行监测。本研究利用“中芯一号”50K SNP芯片对68头通城猪的全基因组SNP进行扫描,通过以下两方面评估保种效果：1）群体结构。通过群体分层、遗传距离、亲缘关系以及公猪基因组家系等分析,研究通城猪个体间的群体结构;2）遗传多样性。估算等位基因频率、有效等位基因数、多态信息含量、多态性标记比例、杂合度、核苷酸多样性等多态性和杂合性相关参数估计遗传多样性,分析有效群体含量和连续性纯合片段（runs of homozygosity,ROH）,综合评估保种效果。结果显示：1）保种群无明显分层,遗传距离为0.27,亲缘系数为0.17;2）基因组等位基因频率为0.77,有效等位基因数为1.52,多态信息含量均值为0.31,多态性标记比例为88.28%,观测杂合度为0.32,期望杂合度为0.31;20世代前通城猪有效群体含量为105头,当前世代有效群体含量为94头;ROH共计有184个,平均ROH长度为23.71 Mb,其中28.80%的长度在15~20 Mb之间;基因组近交系数为0.04%,具较低水平的近交程度。通城猪保种群是一个没有分层的纯种群体,具有丰富的遗传多样性,得到了有效保护。 相似文献
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试验旨在从分子水平分析撒坝猪保种群体的遗传结构变化以及遗传多样性 ,拓宽遗传背景 ,指导和促进撒坝猪的保种工作。 利用“京芯一号”SNP 芯片对云南省楚雄州种猪场 100 头保种撒坝猪群体的 DNA 进行遗传群体结构分析。 结果表明：撒坝猪保种群体的有效群体含量(Ne)为 21,群体的多态性标记比例(PN)为 0.533,群体的期望杂合度(He)为 0.263,观察杂合度(Ho)为 0.275;G 矩阵表明公畜与母畜之间基因组亲缘关系呈中等;100 头撒坝猪保种群体可分为 A ～ G 7 个家系;在 100 头撒坝猪保种群体中,共检测到 3552 个长纯合片段(ROH),长度在 8.20 ～621.32 Mb,每头撒坝猪含有 2 ～ 53 个 ROH,且平均个体 ROH 长度为(319.38±111.39)Mb。 该撒坝猪保种群体基于ROH 的近交系数(FROH)平均为 0.130,中位数大于 0.125。 本研究表明,该保种撒坝猪群体内家系数量适中,个别家系公畜数量较少,各家系个体数差异明显,群体中可能存在非撒坝猪的外来血缘,个体亲缘关系呈中等程度,近交程度较高... 相似文献
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基于表型和基因组信息评价北京油鸡保种群保种情况 总被引：1，自引：1，他引：0
旨在利用表型和基因组信息对北京油鸡随机交配保种群体近交系数、有效群体大小进行研究,评价北京油鸡保种群体保种情况。本研究以国家级北京油鸡保种场北京油鸡2019年随机交配保种群体40只鸡为研究对象,对表型记录进行整理,同时利用基因组SNP信息,使用PLINK软件分别计算基于ROH的近交系数（FROH）、基于纯合基因型的近交系数（FHOM）、基于联合配子之间相关性的近交系数（FUNI）;使用GCTA和R软件计算基于基因组关系G矩阵的近交系数（FGRM）;使用SNeP软件估计北京油鸡历史世代的有效群体大小;使用NeEstimator软件估计基于连锁不平衡方法的当前世代的有效群体大小;使用R软件的PerformanceAnalytics包对FROH、FHOM、FGRM和FUNI等不同算法所得近交系数进行相关性分析,评价北京油鸡的保种情况。结果显示,1979—2019年以来,北京油鸡保种群体凤冠、胫羽、五趾等典型的外貌特征明显且百分比稳定;保种群有效群体大小从98世代前的595逐渐降至13世代前的176;2019年北京油鸡随机交配保种群体FROH为0.079 8,与FGRM显著相关（P<0.01）,且相关系数为0.45;除此之外,FHOM与FGRM,FHOM与FUNI以及FGRM与FUNI之间也存在较高的线性相关。北京油鸡1979—2019年以来近交系数增长缓慢,国家级北京油鸡保种场随机交配保种群体的保种工作是十分有效的。基于目前情况,本研究建议每年随机选取一定数量的北京油鸡随机交配保种群体的个体,进行全基因组二代重测序检测,有利于对保种状况进行动态监控,以便随时调整保种工作方案。 相似文献
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旨在对中国地方鸡品种的遗传多样性与种群结构进行分析。本研究使用Affymetrix Axiom 600K高密度鸡基因分型芯片对来自8个品种的157只地方鸡及233只商品鸡进行基因分型,以品种作为分组来计算各分组的观测杂合度、期望杂合度、次等位基因频率、近交系数及核苷酸多样性分析地方鸡群体的遗传多样性,利用进化树、主成分分析、群体结构、MDS等方法分析鸡群体的群体结构,基于状态同源(IBS)和群体分化系数(Fst)分析种群内部与种群之间的亲缘关系,利用长纯合片段(runs of homozygosity, ROH)估算得到基于ROH的近交系数。结果表明,各群体的观测杂合度均高于期望杂合度,次等位基因频率在0.175～0.236之间,近交系数在0.018～0.205之间,核苷酸多样性在0～6×10-4之间,进化树与主成分分析表明品种间出现了明显的群体分化,地方鸡群体与商品鸡群的MDS分析发现我国地方鸡与商业肉鸡品种的遗传距离较近;IBS遗传距离在0.092 9～0.319 9之间;各品种成对Fst分析表明,群体间呈现中高分化程度(0.09～0.22);此次分析共得到了... 相似文献
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旨在了解柯尔克孜羊群体的遗传多样性和遗传结构,有效地保护和利用其遗传资源。本研究利用绵羊SNP 50K v3芯片检测61只柯尔克孜种羊(31只公羊、30只母羊)个体的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP);Plink(V1.90)软件对数据进行质控,计算群体有效含量、多态标记的比例、观测杂合度、期望杂合度、多态信息含量、有效等位基因数、最小等位基因频率,分析群体的遗传多样性;Plink计算连续性纯合片段(runs of homozygosity, ROH)和近交系数FROH;构建状态同源距离矩阵(identical by state, IBS),并采用Gmatrix软件构建G矩阵,解析柯尔克孜羊群的遗传距离和亲缘关系;使用Mega X软件构建种公羊进化树,分析群体家系结构。结果显示,61只柯尔克孜羊共得到64 734个SNPs标记,通过质检的SNPs为56 763个;平均多态信息含量为0.273±0.112,平均观察杂合度和平均期望杂合度分别为0.368±0.140和0.368±0.130,平均最小等位基因频率为0... 相似文献
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Maintaining genetic diversity and inbreeding control are important in Japanese Black cattle production, especially in remote areas such as the islands of Okinawa Prefecture. Using a single-nucleotide polymorphism (SNP) array, we evaluated the genetic diversity and genomic inbreeding in Japanese Black cows from the islands of Okinawa Prefecture and compared them to those from other locations across Japan. Linkage disequilibrium decay was slower in cows in the islands of Okinawa Prefecture. The estimated effective population size declined over time in both populations. The genomic inbreeding coefficient (FROH) was estimated using long stretches of consecutive homozygous SNPs (runs of homozygosity; ROH). FROH was higher in the cows on the islands of Okinawa Prefecture than on other locations. In total, 818 ROH fragments, including those containing NCAPG and PLAG1, which are major quantitative trait loci for carcass weight in Japanese Black cattle, were present at significantly higher frequencies in cows in the islands of Okinawa Prefecture. This suggests that the ROH fragments are under strong selection and that cows in the islands of Okinawa Prefecture have low genetic diversity and high genomic inbreeding relative to those at other locations. SNP arrays are useful tools for evaluating genetic diversity and genomic inbreeding in cattle. 相似文献
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【目的】 通过基因组重测序技术对中畜草原白羽肉鸭与樱桃谷鸭的遗传差异进行分析，追溯两个品种鸭在不同人工选择下的基因组变异机制，以此阐明优异性状形成的遗传基础。【方法】 选择樱桃谷鸭商品代和中畜草原白羽肉鸭商品代各16只进行基因组重测序，过滤掉高缺失率与最小等位基因频率较低的位点，获得高质量SNPs用于后续分析；对两品种的基因型数据进行主成分分析（PCA）确定其遗传分化情况；采用群体遗传分化指数（Fst）和群体核酸多样性比值（Pi）两种分析方法综合筛选中畜草原白羽肉鸭和樱桃谷鸭的受选择信号。【结果】 主成分分析结果显示，中畜草原白羽肉鸭和樱桃谷鸭分化显著。以10 kb窗口5 kb步长分别计算Fst与Pi分析值，取前1%作为阈值（Fst>0.177，Pi>0.885），在两种分析方法的信号重叠区域共筛选到410 kb候选区域，共注释到21个候选基因。对候选基因进行GO与KEGG富集分析发现，12个基因显著富集到细胞组分和分子功能两大类中（P<0.05），2个基因显著富集到代谢相关通路（P<0.05）。这些基因中，与脂质代谢、氨基酸代谢、免疫调控相关的基因包括PDE3A、PRKAR2B、SEMA5A、SHANK2、STXBP6与LOC101803508（GOLGB1）受到了强选择。【结论】 虽然樱桃谷鸭与中畜草原白羽肉鸭均源自北京鸭，但经过不同强度、不同方向持续的人工选育，2个品种明显分化，且中畜草原白羽肉鸭具有更高的遗传多态性。筛选到了2个品种间一系列遗传分化候选基因，并重点挖掘了参与白羽肉鸭风味肉品质调控的相关基因，为后续研究不同白羽肉鸭品种特征、筛选品种特异性分子标记提供了参考。 相似文献
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This article described the relationship among six Chinese indigenous sheep breeds.There were six microsatellite loci which used to analyze the genetic diversity.Based on the allele frequency of six sheep variations, we calculated the mean heterozygosity (Ho), which were from 0.5446 to 0.7140;The polymorphism information content (PIC) in six sheep breeds were from 0.5211 to 0.7732.Genetic variations within breed were analyzed in the study, and we clustered the UPGMA tree according to the DA genetic distance.The results showed that six breeds had relatively abundant genetic diversity, and MXB had the highest genetic variation, while SW had the lowest genetic variation.The inbreeding coefficient of SW was higher than other breeds, which revealed a higher inbreeding degree in this breed.Phylogenetic tree was constructed using UPGMA, which showed that LZD and MXB were classified as a class, HZK and GF were classified as a class, SIH and SW were classified as a class.The results revealed the genetic structure of breeds correlated with geographical distribution and history of domestication. 相似文献