【摘 要】
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岷县黑裘皮羊是以生产黑色二毛皮而闻名的藏系黑色裘皮绵羊品种,因裘皮市场需求下降、产区环境恶化及饲养管理方式落后等原因致使岷县黑裘皮羊品种质量和种群数量持续下降。利用现代生物学技术对畜禽遗传变异信息进行评价,不仅促进畜禽遗传多样性的研究,也对畜牧业可持续发展具有重要意义。因此,本研究应用Illumina novaseq 6000测序平台进行全基因组重测序挖掘岷县黑裘皮羊基因组变异信息,包括SNPs(
【基金项目】
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甘肃和新疆片区特色草畜产品开发基础考察与生态草牧业发展“草地生态系统与生态草牧业”(2019QZKK03);
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岷县黑裘皮羊是以生产黑色二毛皮而闻名的藏系黑色裘皮绵羊品种,因裘皮市场需求下降、产区环境恶化及饲养管理方式落后等原因致使岷县黑裘皮羊品种质量和种群数量持续下降。利用现代生物学技术对畜禽遗传变异信息进行评价,不仅促进畜禽遗传多样性的研究,也对畜牧业可持续发展具有重要意义。因此,本研究应用Illumina novaseq 6000测序平台进行全基因组重测序挖掘岷县黑裘皮羊基因组变异信息,包括SNPs(Single nucleotide polymorphisms)、In Del(Insertion and Deletion)和CNVs(Copy number variations)信息,并结合已经公开的滩羊的全基因组重测序数据进行选择性清除分析,另对样本的SNPs信息高可信度过滤后挑选相关基因的变异位点进行验证。主要研究结果如下:1.本研究对6只岷县黑裘皮羊进行高深度全基因组重测序,获得498.40 Gb的clean data;从NCBI上获得6只滩羊的全基因组重测序数据(496.98 Gb的clean data),个体测序深度平均为27×,在岷县黑裘皮羊上获得10.63 Mb SNPs和和1837201个In Dels。在滩羊上获得10.77 Mb SNPs和1851338个In Dels。大部分SNPs和In Dels位于基因间隔区。在岷县黑裘皮羊获得11638个CNVRs,CNVRs总片段大小为42.98 Mb,约占绵羊基因组序列的1.64%。在滩羊上获得12725个CNVRs,CNVRs总片段大小为57.97 Mb,约占绵羊基因组序列的2.21%序列。2.基于岷县黑裘皮羊的SNP信息利用固定选择指数(FST)和核苷酸多态性(π)进行选择性清除分析研究,将两个参数筛选的候选区域合并后选择top 5%的窗口(FST>0.268,θπ>1.905)作为选择区域,最后获得277个选择区域和630个候选基因。对候选区域的基因进行KEGG功能富集分析后发现它们主要富集在毛发生长、免疫反应、骨骼生长和绵羊季节性发情等重要生物过程。3.通过过滤SNP变异信息获得高可信度的变异位点,对发生位点突变的角蛋白25(Keratin 25,KRT25)基因、黑素皮质1受体基因(Melanocortin 1 receptor,MC1R)和眼皮肤白化病Ⅱ型基因(Oculocutaneous albinism type II gene,OCA2)的位点变异信息进行研究。发现KRT25基因在6号外显子上存在c.1091A>T:p.Q364L的错义突变,MC1R在1号外显子上存在两个错义突变,分别为c.218T>A:p.M73K和c.361G>A:p.D121N;OCA2基因在2号外显子上存在1个错义突变c.77C>T:p.T26M。综上,本研究通过对岷县黑裘皮羊基因组高深度测序分析,注释出调控岷县黑裘皮羊重要生理生化反应和代谢过程的630个候选基因,为今后岷县黑裘皮羊种质特性的研究和特异性标记的筛选提供了基础数据,对地方绵羊品种种质资源保护和畜牧业可持续发展具有重要意义。
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