基于二代测序技术的猪基因组选择及全基因组关联分析研究

来源 :中国农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:smn1970
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
基因组选择(Genomic selection,GS)和全基因组关联分析(Genome-wide association studies,GWAS)是畜禽经济性状遗传改良和机理解析的重要方法。随着二代测序技术的发展,全基因组重测序和简化基因组测序技术成为高通量SNP分型的有力工具,越来越多的GS和GWAS研究采用基于测序的分型方法。GBS(Genotyping-by-Sequencing)是简化基因组测序的经典代表,是一种高效的全基因组SNP分型方法,可以从群体中直接鉴定SNP并进行分型,能以较低的成本获得几万到几十万不等的SNP分型信息。GBS技术的这一特点对杂合度比较高的中国地方猪种,或经过强度选择的核心种猪,是非常有效的。因此,基于GBS技术的全基因组SNP分型技术比高密度SNP芯片具有更好的扩展性,能自适应群体特点,更加适合GS和GWAS等研究。本研究结合GBS和基因组重测序技术,对杜洛克猪核心群进行了 GS和GWAS研究。通过对猪基因组模拟酶切,确定了 EcoRI-Mspl双酶切适用于猪的GBS建库,并对GBS实验和分析流程进行了优化,建立了基于GBS技术的猪全基因组SNP分型方法。采用改进的GBS技术对3757头杜洛克猪进行测序,鉴定到102,254个覆盖于猪全基因组SNP标记。与重测序SNP分型结果比较发现基因型填充前GBS分型准确性为84.23%,填充后准确性增加到了 92.18%,主要的分型错误来源为杂合子被判断为纯合子。通过对亲子、全同胞、半同胞个体之间的基因组遗传相关系数分析,证明了 GBS基因型数据能正确地代表个体之间真实的加性和显性遗传相关。基于GBS基因型数据估计的基因组遗传力与系谱估计的遗传力相近,表明其覆盖了足够的基因组变异。利用GBS测序鉴定到SNP标记,对杜洛克猪群体的16个经济性状进行了 GS分析,结果显示基因组估计育种值(Genomic estimated breeding value,GEBV)的准确性范围在0.53~0.74之间,与遗传力呈正相关;对8个常规育种性状在BLUP、GBLUP和ssGBLUP模型下的育种值准确性比较表明,ssGBLUP的准确性高于GBLUP和常规BLUP。此外,GEBV准确性与参考群大小的关系表明,当参考群大小达到3000~4000头规模后,GEBV的准确性随参考群大小增长更趋缓慢。通过对16个经济性状的GWAS分析,鉴定到大量与一个或多个性状显著相关的SNP。其中,CCBE1基因可能是影响生长性状的重要候选基因;GRM4基因可能是影响背膘厚、眼肌面积以及眼肌厚度的重要候选基因;CDIPT基因可能是影响饲料利用率的重要候选基因:ABCD4基因和VRNT基因可能是影响乳头数的重要候选基因;SSC15:120.73-136.05 Mb区间内存在与体型评分性状显著相关的QTL,值得下一步深入研究。本研究通过对GBS技术进行优化改进,建立了基于GBS的猪全基因组SNP分型方法。利用优化的GBS技术对杜洛克猪群体进行GS和GWAS研究,获得了较高的GEBV准确性;GWAS分析的结果为进一步挖掘影响重要经济性状的候选基因提供了参考。
其他文献
水稻是重要的粮食作物之一,全球超过50%人口的主食。但其产量和品质长年受病害的影响,其中稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是水稻的重要病害之一。选择适宜的抗病品种是控制植物病害最经济有效的方法。因此,深入了解水稻受体识别稻瘟病菌的分子机制,对水稻抗病品种进行遗传改良和合理布局具有重要意义。前人的研究发现,植物病原真菌中存在一类序列不相关、结构保守的效应因子,被命名为Mag
家蝇(Musca domestica L.)属于双翅目、环裂亚目、蝇科、家蝇属。作为一种重要的病媒生物,能够传播多种疾病,如痢疾、霍乱、沙眼等,严重威胁人畜健康。目前,化学防治仍是治理家蝇最有效的方法,由于其分布范围广、繁殖速度快、适应能力强,随着杀虫药剂的广泛大量使用,家蝇已对多种卫生害虫常用杀虫剂产生抗性。前期生物测定发现,在实验室反选获得的家蝇马拉硫磷敏感品系中,雄蝇抗性显著高于雌蝇。本文以
ERD2(ER-retention defective)是一个在真核生物中广泛存在的膜蛋白,它能识别一些蛋白质羧基末端的H/KDEL基序,并将具有此类基序的蛋白质回收至内质网。ERD2最初是在酵母中鉴定的,其同源蛋白在动物细胞中的生物学功能和作用机理得到了深入研究,但在病原微生物,尤其是在植物病原真菌致病过程中所起的作用及调控机制尚不清楚。最近,韩国一个研究小组报道,ERD2的稻瘟菌同源蛋白在菌丝
RNA沉默是植物自身免受病毒侵染的一种有效和通用的机制,而植物病毒为逃避该机制进化出了不同的反防御策略,其中最为有效的是编码RNA沉默抑制子(Viral suppressor of RNA silencing,VSR)。马铃薯卷叶病毒属病毒(poleroviruses)在世界范围内发生分布,侵染很多具有经济重要性的作物,引起严重病害。该属病毒编码的P0蛋白是VSR,不同成员的P0在序列和抑制子功能
稻瘟病是危害水稻的重要病害之一,经常在生产上造成巨大的经济损失。防治该病的有效措施是栽培抗病水稻品种。但迄今为止,有关稻瘟菌群体无毒基因型时空变化规律的研究缺少,绝大多数水稻品种的抗瘟基因型尚未确定,以致育种家难以有效培育抗瘟品种,广大农民在生产实际中不能合理选用抗瘟品种。因此,揭示稻瘟菌群体无毒基因型时空变化规律对于选用抗瘟基因有重要指导意义。作者从2010年至2015年连续6年,对我国辽宁省东
细胞壁是真菌细胞最外面的结构,在适应外界环境变化和与寄主互作等过程中起着重要的作用。细胞壁蛋白作为细胞壁的组成部分,其中有些蛋白作为真菌的致病因子在侵染寄主植物过程中发挥重要作用。稻瘟菌细胞壁蛋白不仅有助于揭示稻瘟菌的致病机理,也可为绿色杀菌剂的设计提供候选靶标。尽管有关稻瘟菌致病相关基因的研究报道很多,然而,关于稻瘟菌细胞壁蛋白系统研究的报道几乎没有。为此,在本研究中,作者对稻瘟菌菌丝细胞壁蛋白
富含甘氨酸的RNA结合蛋白(Glycine rich RNA binding protein,GRP)是广泛存在于真核生物中的一类蛋白,是参与转录以及转录后调控,影响多种代谢途径的重要蛋白。目前,对于这一类蛋白的研究主要集中在植物和动物上,其他物种中研究较少,丝状真菌中尚无研究。由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的水稻稻瘟病早已成为全世界水稻最严重的的病害之一。有关稻瘟病致病机
芸薹黄化病毒(Brassica yellows virus,BrYV)是本实验室在十字花科植物上分离得到的一种马铃薯卷叶病毒属(Polerovirus)病毒。BrYV具有马铃薯卷叶病毒属病毒的一般特征,是一种由蚜虫传播并具有韧皮部局限性的球形正单链RNA(+ssRNA)病毒。经全序列测定,按照国际病毒分类委员会(International Committee on Taxonomy of Viru
本论文基于天然产物分子的优异生物活性、良好的环境相容性及种类和结构的多样性等特点,以其中的糖类和萜类(齐墩果酸)为研究对象,开展新农药创制研究,内容主要包括天然活性寡糖的全合成研究、氨基葡萄糖-6磷酸合成酶抑制剂的设计、合成及生物活性研究。一、具有农药活性的固氮螺旋菌寡糖分子的全合成研究以廉价的L-鼠李糖、D-葡萄糖为起始原料,采用保护、脱保护的策略首次完成了巴西固氮螺旋菌Azospirillun
植物类病斑(Lesion Mimic,LM)与过敏性反应(Hypersensitive Response,HR)产生的坏死斑相似,且多数类病斑突变体都增强了对病原菌的抗性。分离并鉴定控制类病斑表型的向新基因可能为培育抗病品种提供候选基因资源,也有助于解析参与细胞程序性死亡(Programmed cell death,PCD)的新机制。作者在T-DNA转化粳稻品种爱知旭的后代中获得了一个类病斑插入突