【摘 要】
:
基因渗入是指通过远源杂交从其他物种基因组中获取基因片段的过程。近些年研究表明,来自野生物种并且受到选择的基因渗入对于提高家畜环境适应性具有重要意义。家山羊(Capra hircus)是人类最早驯化的家畜之一,并且在欧亚非大陆存在多个可与家山羊杂交产生可育后代的野生近缘物种。然而,这些来自野生近缘物种的基因渗入对家山羊基因组的贡献仍不清楚。本研究收集到了世界范围内210只现代家山羊、81只古代家山羊
论文部分内容阅读
基因渗入是指通过远源杂交从其他物种基因组中获取基因片段的过程。近些年研究表明,来自野生物种并且受到选择的基因渗入对于提高家畜环境适应性具有重要意义。家山羊(Capra hircus)是人类最早驯化的家畜之一,并且在欧亚非大陆存在多个可与家山羊杂交产生可育后代的野生近缘物种。然而,这些来自野生近缘物种的基因渗入对家山羊基因组的贡献仍不清楚。本研究收集到了世界范围内210只现代家山羊、81只古代家山羊以及72只来自七种山羊野生近缘种的基因组数据。通过对上述样本的全基因组分析取得如下结果:1.构建了更完善的山羊属系统发育关系。结果显示家山羊与伊朗野山羊(Capra aegagrus)、捻角山羊(Capra falconeri)聚集在一支,其中家山羊与伊朗野山羊遗传距离最近,说明伊朗野山羊是家山羊的野生祖先种;而其他五种北山羊则单独聚集在一支。同时,世界家山羊根据来源地的不同分成五支,其中三个东方群体(东亚、南亚、西亚)与两个西方群体(非洲、欧洲)在拓扑结构上分别各自聚集在一起,表明东方家山羊与西方家山羊的遗传差异较大。2.以伊朗野山羊作为祖先群体,通过Sprime和Loter方法获取了家山羊基因组中可能来自其他六种野生近缘种的基因组片段。其中捻角山羊对家山羊基因组贡献最高,约为6.27%,而其它五种野羊种的渗入比例相对较低,约为0.12%至0.30%。此外不同山羊野生近缘种对不同地区家山羊的渗入存在地理差异。捻角山羊对东南亚家山羊的渗入比例较高,对欧洲、非洲家山羊渗入比例较低。而其他五种北山羊对欧洲、非洲地区家山羊的渗入比例较高,对东南亚家山羊渗入比例较低。3.以新石器时期古山羊群体为对照,比较各个山羊野生近缘种与不同时期家山羊之间共享遗传组分的差异。结果显示,捻角山羊与铜器时期的高加索地区(伊朗、土耳其等地)家山羊共享遗传组分最高,说明捻角山羊在距今6000年前新月沃地东部发生过渗入。努比亚北山羊(Capra nubiana)、阿尔卑斯北山羊(Capra ibex)、伊比利亚北山羊(Capra pyrenaica)、西伯利亚北山羊(Capra sibirica)与阿塞拜疆地区(Iranian Azerbaijan)的伊朗野山羊共享遗传组分最高,说明这些山羊野生近缘种与家山羊的野生祖先伊朗野山羊存在着不同程度的渗入。4.共筛选出3,022个高频渗入区域,共包含2,049个基因。通过KEGG富集分析发现,这些渗入基因主要富集在与免疫、疾病和代谢相关的通路中。结果显示SEPP1单倍型在多个群体中渗入频率很高,并在多个组织中都存在等位基因差异表达。结合等位基因渗入频率的地理分布,推测SEPP1单倍型的渗入可能与环境中硒(Se)的适应性相关。此外,P2RY12-P2RY13单倍型在欧洲、非洲渗入频率很高。并且通过进行蛋白质结构预测,发现来自渗入单倍型的错义变异Pro317Ser导致了P2RY12蛋白质末端α-螺旋的增长。结合P2RY12、P2RY13基因在牛和绵羊上的功能研究,推测P2RY12-P2RY13单倍型与山羊乳腺炎相关。本研究通过群体遗传学的方法,提供了山羊基因组渗入片段集合,并结合古代山羊基因组数据,探究了家山羊基因的渗入特征及渗入来源,同时通过受选择、等位基因差异表达等方法,进一步解析了基因渗入对山羊适应性的影响。
其他文献
杂交构树(Broussonetia papyrifera)是一种新型高蛋白木本植物,其饲料化应用可缓解我国饲料资源短缺的瓶颈问题。季节性生长的特点使构树的青贮利用变得尤为重要,但是,构树含水量高、可溶性糖含量低是制作构树青贮的产业难题。本研究旨在筛选杂交构树青贮时与常规饲料合适的比例,以提高青贮构树品质,为进一步开发杂交构树资源并运用于奶山羊养殖提供科学依据。试验一燕麦干草添加水平对杂交构树青贮品
肌间脂肪含量与大理石花纹的形成密切相关,是评价羊肉品质的重要指标。动物脂肪组织沉积受品种、年龄、遗传因素及营养水平等的影响。本团队前期研究发现,饲粮蛋白质水平与绵羊的脂肪沉积存在相关性。但影响绵羊肌间脂肪沉积的调控机制尚未被阐明。因此,羊肉品质营养调控技术及其调控机理已成为我国肉羊产业发展亟需解决的科学问题。本研究以36只萨湖F1代羔羊为研究对象,随机分为3组,每组12只,分别饲喂三种不同蛋白水平
能量负平衡(negative energy balance,NEB)是围产期奶牛常见的生理状态,奶牛通过大量动员体脂来满足NEB状态下的能量需要,具体表现为非酯化脂肪酸(non-esterified fatty acid,NEFA)浓度急剧升高,极大地增加了奶牛产后发生如脂肪肝、酮病等代谢疾病的风险,降低肝脏功能和生产性能,严重影响奶牛机体健康。胆碱作为一种常用的营养调控素,广泛应用于奶牛生产养殖
犊牛是泌乳牛群的后备军,其饲养管理的成败决定奶牛场的可持续发展和盈利能力。哺乳期犊牛具有营养需求高、生长发育较快、可塑性大和免疫能力差等特点。因此,科学的饲养管理模式是确保犊牛快速、健康生长的关键。完善的瘤胃发育是犊牛培育的重要目标。研究证实,精料发酵后的挥发性脂肪酸(Volatile fatty acids,VFA),特别是丙酸和丁酸,能够有效刺激瘤胃上皮发育。但是,有部分研究发现,若犊牛阶段只
认识瘤胃微生物及其与宿主动物之间的相互作用,一直是人们认识和阐明反刍动物消化生理,调控反刍动物生产和健康的关键。尽管基于体外纯培养和组学技术的研究已提供了瘤胃微生物种群结构、代谢产物和代谢通路等方面的重要信息,但迄今仍然缺乏可以有效探索瘤胃微生物之间及其与宿主之间相互作用的工具和手段。细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)是由原核和真核生物细胞分泌到细胞外的一组球形或杯
乳腺上皮细胞能够合成乳脂、蛋白质和碳水化合物,乳腺上皮细胞的数量和泌乳能力是乳腺泌乳的关键因素。lnc RNAs和miRNAs通过调控基因的表达,对乳腺的发育及乳汁合成等过程发挥调控作用。课题组前期对奶牛泌乳期和干奶期乳腺组织lncRNA-Seq分析,发现lnc RNA TCONS-00067521(命名为lnc RNA MPFAST,mammary proliferation and fatty
淀粉在瘤胃、小肠和大肠降解的主要产物依次为挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,VFA)、葡萄糖和VFA,可见反刍动物消化利用淀粉的位点显著影响淀粉的能量效率。姚军虎等提出日粮淀粉能量利用效率(SEF)的理论公式:SEF(%)=0.7 RDS+1.0SIDS+0.4 LIDS,其中RDS、SIDS和LIDS分别为淀粉在瘤胃、小肠和大肠的降解量占总摄入淀粉量的百分比。然而,反刍动物小
为提高畜产品的质量和安全,同时保证人类健康,2019年农业农村部颁布《停产、进口、经营、部分药物饲料添加剂的使用》,指出“饲料生产厂家在生产商品饲料的过程中,禁止添加促生长类药物饲料添加剂(不包含中药类)”。因此,如何科学合理的利用生物活性物质,提高猪只免疫性能,进而减少或替代抗生素的应用,成为现今养猪生产中需要迫切解决的问题之一。在我国,葡萄渣的产量每年约为50万吨。研究表明,葡萄渣含有大量生物
乳及乳制品是幼年动物和人类的重要营养来源。乳腺上皮细胞(mammary gland epithelial cells,MECs)是乳汁合成并分泌的场所,其数目和活性决定了泌乳量。细胞凋亡是影响MECs数目的重要因素之一。MECs凋亡在乳腺周期性发育过程中呈现周期性变化,旨在清除活性低和一部分不需要的细胞,以维持乳腺功能稳定。因此研究MECs凋亡机制对于维持乳腺组织稳态,促进乳腺发挥泌乳功能具有重要
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus,MRSA)在畜禽上可引起多种疾病,给畜禽养殖业造成极大的经济损失。青霉素结合蛋白2a(Penicillin binding protein 2a,PBP2a)是造成MRSA耐药性的主因之一,其锚定在MRSA的细胞膜上,在细胞膜的功能膜微域(Functional membrane mic