利用SNP芯片鉴定分析鸡基因组拷贝数变异

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一直以来,鸡作为一种重要的经济动物和模式动物,它的一些重要的经济性状如生长、屠体、产蛋、蛋质、抗病等备受研究者们关注。限制性片段长度多态性、随机扩增多态DNA、微卫星、单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)等基因组DNA的分子标记已经在鸡遗传研究中得到广泛运用。近来在人类基因组中发现的另外一类丰富的多态性来源——拷贝数变异(copy number variation,CNV),越来越被认为是个体间基因组序列差异的一个重要来源,而且已证明对疾病易感性和表型差异的影响至关重要。因此,本研究利用中国地方鸡品种及其后代SNP基因分型芯片全基因组扫描结果,通过适当的算法,找出感兴趣的CNVs,以调查CNV这一遗传变异在鸡基因组的分布情况,并结合SNPs与鸡重要经济性状进行关联分析,发掘CNV对个体表型差异形成的作用,为进一步解析各表型性状的分子遗传机理提供支持。   本研究以华南农业大学杏花鸡×隐性白羽洛克鸡全同胞资源群3代共554个个体样本为实验材料,采用Illumina公司的60K InfniumⅡ chicken SNP Beadchip芯片进行基因分型。利用分型数据采用PennCNV算法检测CNV,一共检测到1875个CNVs,每个个体平均3.42个拷贝数缺失或重复事件。这些CNVs跨越了鸡基因组共计41 Mb的383个独立的CNVRs,这些区域总计涉及功能基因达600多个,有26个CNVRs与鸡CGH研究基因和鸟类已发现的拷贝数变异热点区域一致。校正记录后在77个重复拷贝变异有42个个体表型为慢羽,16个为等速,3个为快羽。利用PCR的方法验证了3个缺失CNVs,其中跨越19个SNPs缺失的CNV得到了确认,该区域覆盖MAOA(monoamine oxidase A)基因,关联分析显示该CNV与鸡生长发育相关。   本研究首次通过SNP芯片扫描绘制鸡基因组高密度CNVs图谱,丰富了鸡基因组结构变异数据,也为理解拷贝数变异对于鸡个体表型差异的贡献和对重要经济性状的影响提供参考,后期需要设计更多的实验用于拷贝数变异关联性研究。  
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