努比亚黑山羊繁殖相关基因多态性与产羔性状的关联分析

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山羊的产羔性状遗传力低,采用传统的育种方法周期长,选育进度缓慢,而分子标记辅助选择(MAS)可以提高选种的准确性和缩短世代间隔。本研究基于完整的产羔数据的基础上,先进行非遗传因素(气温、场次、胎次)与产羔性状之间的相关性的研究;然后利用DNA池、多重PCR和二代测序相结合的方法对10个与繁殖性能相关的候选基因进行单核苷酸(SNPs)筛选及基因型的鉴定;最后将这些筛选的SNPs位点做遗传学分析及其与产羔性状关联分析,为山羊产羔性状的选育提供新的分子标记。研究结果如下:1、母羊的产羔性状(产羔数、初生重、断奶重)在适宜的温度下比高温热应激的要好,建议在10-11月份进行集中配种,有利于提高山羊的繁殖力;不同场次对产羔性能也有一定的影响;不同胎次对母羊产羔性状有显著影响(P<0.05);产羔数与初生重、断奶重呈负相关,初生重与断奶重呈正相关。2、采用DNA混合池和多重PCR重测序,在10个候选基因中,检测出52个SNPs,其中11个SNPs的PIC值小于0.25,属于低度多态,其余41个SNPs的PIC值处于0.25<PIC<0.5,属于中度多态,就有较大的选择潜力。经X~2适合性检验发现44个SNPs处于Hardy-Weinberg平衡状态,其余8个SNPs处于不平衡状态。3、与产羔数关联分析发现有4个、6个、6个和1个SNPs分别与第一胎产羔数,第二胎产羔数、第三胎产羔数、三胎联合产羔数存在显著关联(P<0.05)。与初生重关联分析发现有2个、4个、4个、4个SNPs分别与第一胎初生重、第二胎初生重、三胎联合平均初生重存在显著关联(P<0.05)。与断奶重关联分析发现有11个、5个、6个、1个SNPs分别与第一胎断奶重、第二胎断奶重、第三胎断奶重、三胎联合平均断奶重存在显著相关(P<0.05)。4、连锁不平衡及单倍型分析发现NOBOX、CGA、SYCP1基因组成了4个模块。其中Block3模块与初生重相关;Block1模块和Block2模块与断奶重相关。5、生物信息学分析发现,NOBOX基因rs649559004A>T位点突变可使第19位的苏氨酸(Thr)变为丝氨酸(Ser),rs665524423G>C位点可以使第28位的甘氨酸(Gly)变为精氨酸(Arg),碱基置换可能改变了NOBOX蛋白的理化性质,进而影响山羊的繁殖性能。同时,对SYCP1和MFGE8基因的5’端突变位点转录因子预测发现,突变前后存在差异结合的转录因子,可能影响了这两个基因的表达。本研究从10个候选基因中筛选出一些与努比亚黑山羊产羔性状密切相关的SNPs,为建立山羊MAS技术打下基础,为选育高繁殖力的努比亚黑山羊种群提供技术支持。
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