亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        嵊縣花豬全基因組選擇信號(hào)檢測(cè)

        2018-10-23 01:53:06陳究成毛海光郭曉令潘玉春徐寧迎
        中國畜牧雜志 2018年10期
        關(guān)鍵詞:花豬基因組位點(diǎn)

        陳究成,彭 靜,毛海光,郭曉令,潘玉春,徐寧迎*

        (1.浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,浙江杭州 310058;2.上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院,上海 200240)

        嵊縣花豬產(chǎn)于浙江省紹興市的嵊州、上虞等縣市,2006年列入首批國家級(jí)畜禽遺傳資源保護(hù)名錄[1],其具有耐粗飼、早熟、產(chǎn)仔多、母性好、雜交配合力、抗病力強(qiáng)和肉質(zhì)鮮嫩等優(yōu)良特性,是浙江省寶貴的地方豬良種資源。不同品種豬在體型外貌、生長性能、肉質(zhì)性狀、繁殖性能等方面存在的表型差異是自然選擇與人工選擇對(duì)一些目標(biāo)基因強(qiáng)烈定向選擇的結(jié)果,而選擇信號(hào)是與選擇相對(duì)應(yīng)的基因組信息。隨著第二代測(cè)序技術(shù)的飛速發(fā)展,測(cè)序成本越來越低,在全基因組層面上檢測(cè)選擇信號(hào)成為可能,而利用選擇信號(hào)分析來揭示造成豬性狀表型差異的遺傳機(jī)制的相關(guān)研究已廣泛開展。Yang等[2]基于豬60K芯片數(shù)據(jù),利用REHH方法掃描通城豬及大白豬的基因組,找到了關(guān)于生長、繁殖及免疫應(yīng)答相關(guān)的候選基因;Ai等[3]利用豬基因組芯片找到了18個(gè)中國地方豬種的選擇信號(hào)區(qū)域,發(fā)現(xiàn)中國地方豬在繁殖、免疫相關(guān)基因上有人工選擇的痕跡;Li等[4]利用全基因組測(cè)序技術(shù)的選擇信號(hào)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)了巴克夏豬和藏豬一些經(jīng)濟(jì)性狀和攜氧相關(guān)的基因;Kim等[5]利用XP-EHH方法,找到尤卡坦微型豬在體型上的信號(hào)選擇區(qū)域;Xiao等[6-7]利用GGRS建庫方法發(fā)現(xiàn)浦東白豬在高繁殖力和抗病力上有選擇信號(hào)檢出。因此,本研究利用群體遺傳分化指數(shù)(FST)和核苷酸多態(tài)性(θπ)方法,通過對(duì)嵊縣花豬和其他豬種群體間的選擇信號(hào)差異分析,找到嵊縣花豬相比于其他豬種群體的選擇信號(hào)區(qū)域,從而對(duì)嵊縣花豬特性形成原因進(jìn)行研究,為嵊縣花豬的保護(hù)和利用提供參考價(jià)值。

        1 材料與方法

        1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物以及樣品 本研究采用10個(gè)豬種共517頭豬作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,其中浙江省地方豬種包括嘉興黑豬、金華豬、嵊縣花豬、淳安花豬、蘭溪花豬、碧湖豬和岔路黑豬7個(gè)品種共計(jì)390頭,外來豬種包括長白、大白、杜洛克3個(gè)品種共計(jì)127頭(表1)。所有樣本均采集耳組織樣,并浸沒于80%的酒精,置于-80℃冰箱保存?zhèn)溆?。基因組DNA提取自采集的耳組織樣本,質(zhì)控合格后進(jìn)行后續(xù)文庫構(gòu)建。

        1.2 測(cè)序數(shù)據(jù) 本研究基于簡化基因組GGRS方法[8]進(jìn)行基因組文庫構(gòu)建,采用Illumina公司Hiseq2000平臺(tái)測(cè)序,測(cè)序方法為Paired-end。測(cè)序數(shù)據(jù)已經(jīng)上傳到NCBI的 SRA數(shù) 據(jù) 庫(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra)。SRA號(hào)為SRP067498。

        表1 實(shí)驗(yàn)豬群信息

        1.3 SNP檢出和基因型填補(bǔ) 本研究采用bwa和samtools軟件進(jìn)行SNP檢出,檢出條件:①每個(gè)SNP 位點(diǎn)最少有30%個(gè)個(gè)體被檢測(cè)判型(當(dāng)1個(gè)位點(diǎn)的分型質(zhì)量值Q>30時(shí),該個(gè)體才被認(rèn)為檢測(cè)判型);②最小等位基因頻率(MAF)大于0.05;③每個(gè)位點(diǎn)的平均測(cè)序深度大于5 X。

        1.4 Fst群體遺傳分化是指群體間的等位基因頻率存在明顯差異。FST是檢測(cè)群體遺傳分化程度的重要指標(biāo)之一,其主要反映亞群體間的平均雜合性相較于整個(gè)群體的平均雜合性大小的差異。本研究采用Weir等[9]提出的無偏估計(jì)FST的方法對(duì)檢測(cè)到的SNP位點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,具體計(jì)算公式:

        其中,MSP和MSG分別為檢測(cè)的亞群間和整個(gè)群體內(nèi)的位點(diǎn)的誤差均方,nc是指校正后的群體間的平均樣本數(shù)量,計(jì)算公式:

        其中,S是總亞群體數(shù),ni代表第i個(gè)群體的樣本大小,i=1,2,3,……,S;PAi代表第i個(gè)群體SNP中等位基因A的基因頻率;PA是各群體的PA的加權(quán)平均值。

        1.5 θπ一個(gè)不依賴于樣本大小m的DNA多態(tài)性的測(cè)度是2個(gè)序列間每個(gè)位點(diǎn)上核苷酸差異的平均值或是核苷酸多樣性。

        其中,q是等位基因的總數(shù),xi是第i個(gè)等位基因的群體頻率,dij是第i個(gè)和第j個(gè)等位基因間每個(gè)座位的核苷酸差異數(shù)或者代替數(shù)。在一個(gè)隨機(jī)交配的群體中,π代表核苷酸水平上的雜合度,可由下式估算:

        其中,m代表所研究的DNA序列的總條數(shù),dij代表第i條序列和第j條序列的核苷酸差異數(shù)或者代替數(shù),c代表序列總數(shù)的 [m×(m—1)/2]。

        1.6 群體間選擇信號(hào)檢測(cè) 本研究采用FST/θπ的方法對(duì)浙江省地方品種間的選擇信號(hào)進(jìn)行選擇。在基因組上以20 kb為單位,以10 kb為步長進(jìn)行劃窗,計(jì)算窗口的平均FST/θπ值。一般認(rèn)為,當(dāng)FST值處在前5%以及θπ處在后5%區(qū)域有可能是選擇信號(hào)所在的區(qū)域,公式:

        其中,θπA和θπB分別代表A群體和B群體的θπ值。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 浙江省地方豬SNP檢測(cè)結(jié)果 依據(jù)材料方法部分給出的SNP檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)樣本進(jìn)行了過濾,共有491個(gè)個(gè)體經(jīng)過篩選進(jìn)行后續(xù)SNPs分型。在經(jīng)過填補(bǔ)和質(zhì)控后,共計(jì)得到152 006個(gè)SNPs位點(diǎn),其中MAF<0.05共計(jì)11 048個(gè),哈迪-溫伯格平衡檢驗(yàn)(HWE)<10-6共有32 355個(gè)。將以上位點(diǎn)過濾之后,最終得到分型完的SNP標(biāo)記共計(jì)108 603個(gè)。SNP位點(diǎn)在染色體上的分布見圖1。

        2.2 SNP 注釋結(jié)果 利用Python腳本,將獲得的SNPs和已經(jīng)下載的豬的基因注釋信息數(shù)據(jù)進(jìn)行映射,得到SNPs在基因組上的區(qū)間分布。根據(jù)基因的不同功能,將基因區(qū)間分為基因間和基因內(nèi)2類,基因內(nèi)按基因的結(jié)構(gòu)區(qū)域分類又包括起始/終止密碼子、外顯子、內(nèi)含子、UTR區(qū)。SNPs映射結(jié)果見表2,SNPs在基因內(nèi)的數(shù)量為34 293個(gè),占SNPs總數(shù)的31.6%,其中分布在內(nèi)含子上的SNPs有20 158個(gè),占SNP總數(shù)的18.6%。由表2可知, 絕大多數(shù)SNPs分布在基因間,約占總數(shù)的68.4%,在基因內(nèi)的34 293個(gè)位點(diǎn)中,大多數(shù)分布在內(nèi)含子上,占到基因內(nèi)位點(diǎn)總數(shù)的58.8%,另一部分分布在UTR區(qū),占33.9%,只有少部分分布在外顯子和起始/終止密碼子上,分別占到7.3%和0.03%。

        圖1 SNP位點(diǎn)個(gè)數(shù)在染色體上的分布

        2.3 嵊縣花豬與其他群體間選擇信號(hào)分析

        圖2 嵊縣花豬與浙江省其他地方豬群體的FST/θπ統(tǒng)計(jì)分布結(jié)果

        表2 SNPs在基因區(qū)間上的分布

        2.3.2 嵊縣花豬與浙江省地方豬群體間選擇信號(hào)分析由圖2可知,嵊縣花豬與浙江省其他地方品種共檢測(cè)到正向選擇區(qū)域111個(gè),蘭溪花豬最多,共29個(gè),嘉興黑豬最少,只有9個(gè)。這些區(qū)域主要分布在2號(hào)染色體和12號(hào)染色體上。

        為進(jìn)一步了解這些信號(hào)選擇區(qū)域的功能,對(duì)選擇信號(hào)落入的基因及基因的功能進(jìn)行了分析。經(jīng)統(tǒng)計(jì),選擇信號(hào)落入的基因一共有9個(gè),分別是SYT1、FAM135B、GLIS1、GALNT2、BIN1、LOC100627093、TG、SOX9、CH25H。嵊縣花豬與嘉興黑豬群體比較信號(hào)選擇區(qū)域落入的基因數(shù)最多,有5個(gè),與金華豬群體比較信號(hào)選擇區(qū)落入的基因數(shù)有2個(gè),與其他浙江省地方豬群體比較都只有1個(gè)基因落入信號(hào)選擇區(qū)域(表3)。

        2.3.2 嵊縣花豬與外來豬群體間選擇信號(hào)分析 由圖3可知,嵊縣花豬與外來豬群體共檢測(cè)到正向選擇區(qū)域70個(gè),杜洛克、大白、長白分別有28、26和26個(gè)信號(hào)選擇區(qū)域。經(jīng)注釋分析,選擇信號(hào)落入的基因一共有8個(gè),分別是MGAT5、MAPK4K4、KSR2、RBP5、HDLBP、KCNE2、KIRREL3、BTBD11,這些基因大多與免疫、繁殖以及肉質(zhì)性狀相關(guān)(表4)。

        3 討 論

        本研究利用FST/θπ法對(duì)嵊縣花豬和浙江省其他地方豬品種以及外來豬品種進(jìn)行了選擇信號(hào)分析,一共檢測(cè)到179個(gè)選擇信號(hào)區(qū)域,落入選擇信號(hào)區(qū)域的基因一共有17個(gè)。其中,與浙江省其他豬種群體比較,在選擇信號(hào)區(qū)域共落入基因9個(gè),分別是SYT1、FAM135B、GLIS1、GALNT2、BIN1、LOC100627093、TG、SOX9、CH25H。GLIS1被證實(shí)和卵巢發(fā)育和早期胚胎發(fā)育相關(guān),是一種在卵細(xì)胞和受精卵一、二細(xì)胞期的高表達(dá)蛋白,在胚胎發(fā)育中起著重要的作用[10-11]。SYT1被認(rèn)為是作為鈣離子在囊泡運(yùn)輸和胞吐的過程傳感器突觸小泡的膜蛋白,其和卵母細(xì)胞減數(shù)分裂過程和皮質(zhì)反應(yīng)的影響[12]。GALNT2基因?qū)儆诙嚯?N-乙酰氨基半乳糖轉(zhuǎn)移酶家族,其主要功能是參與O-糖基化的第一步反應(yīng)。根據(jù)最新的GWAS研究報(bào)道GALNT2基因單核苷酸多態(tài)性可影響高密度脂蛋白膽固醇及甘油三酯水平,其可能參與脂肪代謝,該基因的突變會(huì)導(dǎo)致膽固醇脂沉積,而且其在卵巢中也有較高的表達(dá),可能和繁殖力相關(guān)[13]。BIN1基因則和背最長肌生成相關(guān),突變也會(huì)導(dǎo)致背最長肌生成[14]。SOX9基因?qū)儆赟OX家族,在哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)育中扮演重要角色,廣泛存在于各種組織,主要在睪丸組織表達(dá),在下丘腦-垂體-睪丸生殖軸中發(fā)揮重要作用,并與睪丸細(xì)胞的增殖及分化過程有密切的關(guān)系[15-16]。因此,嵊縣花豬相比與浙江省其他地方豬群體檢測(cè)出的這些選擇信號(hào)區(qū)域可能和脂肪分解,繁殖力以及背最長肌肉生成相關(guān)。與外來豬種群體比較在選擇區(qū)域共落入基因8個(gè),分別是MGAT5、MAPK4K4、KSR2、RBP5、HDLBP、KCNE2、KIRREL3、BTBD11。其中,MAPK4K4被報(bào)道和脂肪生成相關(guān),KCNE2基因在其他物種的研究中發(fā)現(xiàn)和胃酸的分泌密切相關(guān),因此可推測(cè)該基因和嵊縣花豬的消化功能有一定關(guān)系[17]。MGAT5基因被發(fā)現(xiàn)與腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移相關(guān),且對(duì)T細(xì)胞的激活以及自身免疫具有一定的調(diào)節(jié)作用[18]。KSR2基因作為MAPK信號(hào)通路的支架蛋白,正向調(diào)節(jié) Ras/MAPK信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤形成和腫瘤細(xì)胞增殖,促進(jìn)T細(xì)胞的分化,調(diào)節(jié)細(xì)胞的能量代謝并在炎癥中起到保護(hù)作用[19-20]。這暗示嵊縣花豬可能在免疫相關(guān)過程經(jīng)歷了一定的選擇作用,對(duì)揭示嵊縣花豬免疫性狀的遺傳機(jī)制具有一定意義。這也說明相比于外來豬群體,嵊縣花豬在抗病力強(qiáng)、耐粗飼這些優(yōu)良性狀上經(jīng)歷了較強(qiáng)的人工選擇。

        表3 嵊縣花豬與浙江省其他地方豬群體信號(hào)選擇區(qū)域

        圖3 嵊縣花豬與外來豬群體的FST/θπ統(tǒng)計(jì)分布結(jié)果

        表4 嵊縣花豬與外來豬群體信號(hào)選擇區(qū)域

        4 結(jié) 論

        本研究利用10個(gè)豬種共計(jì)517個(gè)個(gè)體的測(cè)序數(shù)據(jù),對(duì)嵊縣花豬群體選擇信號(hào)進(jìn)行了檢測(cè)分析,檢測(cè)到選擇信號(hào)的區(qū)域共計(jì)179個(gè),落入這些區(qū)域的候選基因有17個(gè)。結(jié)果表明,相比于浙江省其他地方豬群體,嵊縣花豬在脂肪代謝、高繁殖力等性狀上經(jīng)歷了人工選擇;相比于外來豬群體,嵊縣花豬在免疫相關(guān)、耐粗飼等性狀經(jīng)歷了人工選擇。

        猜你喜歡
        花豬基因組位點(diǎn)
        鎳基單晶高溫合金多組元置換的第一性原理研究
        上海金屬(2021年6期)2021-12-02 10:47:20
        牛參考基因組中發(fā)現(xiàn)被忽視基因
        CLOCK基因rs4580704多態(tài)性位點(diǎn)與2型糖尿病和睡眠質(zhì)量的相關(guān)性
        花豬的禮物
        花豬的禮物
        二項(xiàng)式通項(xiàng)公式在遺傳學(xué)計(jì)算中的運(yùn)用*
        花豬 外一首
        基因組DNA甲基化及組蛋白甲基化
        遺傳(2014年3期)2014-02-28 20:58:49
        有趣的植物基因組
        含內(nèi)含子的核糖體蛋白基因轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)情況分析
        国产高清自产拍av在线| 无码人妻品一区二区三区精99 | 日韩av在线不卡一区二区三区 | 自拍偷拍亚洲视频一区二区三区| av一区二区三区在线| 朝鲜女人大白屁股ass| 天天爽夜夜爽人人爽曰喷水| 色婷婷激情在线一区二区三区| 在线观看午夜视频国产| 娜娜麻豆国产电影| 乱子真实露脸刺激对白| 精品久久久亚洲中文字幕| 亚洲精品中文字幕导航| 久久久久久国产精品免费免费| 亚洲熟妇少妇任你躁在线观看| 亚洲av激情久久精品人| 久久亚洲中文字幕乱码| 天下第二社区在线视频| 欧美成人久久久| 青青草视频在线免费观看91| 国产内射爽爽大片| 国产精品人妻一码二码尿失禁| 日日爽日日操| 女主播国产专区在线观看| 欧美大屁股xxxx高潮喷水| 少妇精品久久久一区二区三区| 强d漂亮少妇高潮在线观看| 中文字幕在线看精品乱码| 亚洲国产成人片在线观看无码| 午夜亚洲国产理论片亚洲2020| 久久精品国产亚洲av专区| 国产乡下妇女做爰| 人妻无码人妻有码中文字幕| 一本色道久久综合亚洲精品蜜臀| 中文字幕乱码熟女人妻在线| 久激情内射婷内射蜜桃人妖| 欧美xxxx新一区二区三区 | 亚洲日韩一区二区三区| 日批视频免费在线观看| 91国产熟女自拍视频| 久9re热视频这里只有精品 |