应用比较基因组学分析猪科动物的群体遗传结构

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猪科动物的迁徙进化历史悠久,本研究选用了各代表性地理区域猪科动物不同种属的野猪与家猪共计50头个体样本,其中包括首次添加了位于中亚区域新疆3头野猪样本、俄罗斯3头野猪样本和欧洲中部匈牙利3头野猪样本,结合公共数据库中41头野猪与家猪的高质量重测序数据,采用本课题组自主开发、优化的生物信息学算法,从头组装完整线粒体序列,通过线粒体基因组和全基因组两重组学水平,综合运用比较基因组学、生物信息学、群体遗传学等多重分析方法,构建了系统进化树、群体遗传结构与主成分分析对猪科动物的群体结构进行了系统全面的研究,主要得出以下结论:(1)通过多重整合校正,优化计算参数,最终拼接组装获得完整线粒体基因组序列的方法更加简洁经济,可以快速找到更完整、更大量的动物母系遗传材料帮助了解动物的迁徙进化过程。(2)分别以完整线粒体基因组序列和全基因组SNP信息作为遗传标记对本项目中50头个体样本进行群体遗传学分析发现:全球猪科动物在迁徙进化中,鹿豚属最早从猪科动物中分化出来,接着非洲野猪属、倭猪属分化出来,然后是野猪属,野猪属内在进化过程中又分化出多个种群,东南亚半岛岛屿野猪种群是野猪属里最早形成的种群,而后形成目前全球分布最广的欧洲野猪、家猪种群和亚洲野猪、家猪种群。(3)鹿豚属、非洲野猪属、倭猪属和野猪属之间遗传背景区分明显,欧洲野猪、家猪种群和亚洲野猪、家猪种群遗传背景与东南亚岛屿猪种群高度相似。这也同目前公认的东南亚岛屿猪种群是亚洲野猪、家猪种群和欧洲野猪、家猪种群的共同祖先这一结论相一致。(4)中亚区域的野猪种群祖先经由东南亚岛屿至亚洲区域到达中亚后,可能同时向欧洲与亚洲两个方向迁徙进化。上述结果阐明了猪科动物在迁徙进化过程中的群体遗传结构以及对中亚区域野猪分化、演化的推测,后期工作中会进一步补充、完善各代表性地理区域野猪与家猪的样本和古DNA数据,通过对不同种群的分化时间、基因交流、基因渗入等多重分析,获取更准确的理论依据和数据支撑。
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