论文部分内容阅读
随着高通量测序技术的发展,大规模基因分型技术的成本大幅降低,使得高通量SNP芯片在动物育种中的应用成为可能。基因芯片技术的日益更新为全基因组关联分析在育种中的应用提供了有效的工具。依托基因芯片和全基因组关联分析发掘的高通量分子遗传标记,建立参考群,可进行准确的基因组育种值估计,为将来精准的基因组选择的应用推广奠定了坚实的基础。内蒙古绒山羊是经过长期自然选择和人工选择培育出的绒肉兼用型优良地方畜种,因其高产绒量、优质的绒毛品质、稳定的遗传性能而闻名。绒毛品质性状是微效多基因控制的数量性状,遗传力较低,测量繁琐,很难通过传统的育种值估计选育的方法进行快速的选育提高。通过全基因组关联分析,将利用SNP芯片基因分型测序所得SNP与细度性状记录相结合,旨在探索山羊绒细度变异的遗传机理,开发与超细绒性状密切相关的SNP和基因,充分发掘绒山羊种质资源优势,从全基因组水平研究和发掘一批与绒毛性状相关的具有自主知识产权的基因组遗传资源信息,为我国绒山羊的保护和利用提供有力参考依据,为超细绒山羊的改良和培育提供新的理论依据和基因组遗传资源。本研究基于第二代高通量测序技术,对我国著名的地方品种(内蒙古绒山羊与辽宁绒山羊)进行了全基因组重测序,并结合国内、外其他山羊品种的38个个体的基因组数据,首次使用目标富集策略设计动物SNP芯片,成功获得了山羊66K捕获芯片。为检验芯片对绒山羊重要经济性状研究上的效力,对内蒙古绒山羊(二狼山型)进行了重要经济性状相关的全基因组关联分析,对获得的候选SNP位点进行了基因功能注释和生物学功能挖掘等分析。主要研究结果如下:1.基于第二代高通量测序技术对我国著名绒山羊品种73只个体进行全基因组重测序,所有样品共检测到5.52 M单核苷酸变异(SNPs)和710,600个插入缺失(Indels),其中约有87.25%SNP为新发现的遗传变异。通过对这些高质量SNP遗传标记进行分析筛选,可用于后续绒山羊SNP芯片的遗传标记的开发。2.利用绒山羊的重测序数据及国、内外其他山羊品种的38个个体的基因组数据,基于全基因组捕获测序策略,进行绒山羊66K SNP芯片设计,并建立起一套基于液相杂交技术的芯片设计的思路技术流程,可供其它物种SNP芯片设计借鉴。3.建立了 SNP捕获型芯片通用分析流程,成功利用绒山羊66K SNP芯片实现了低成本全基因组捕获测序,并获得来自423个体的161,125高质量SNP数据集,可用于后续的GWAS研究。4.针对内蒙古绒山羊(二狼山型)羊绒细度性状进行全基因组关联分析研究,对筛选得到的排名前26位SNP位点进行KEGG分析,筛选出4个SNP位点所在基因AKT1、ALX4、HK1、NT-3可作为绒毛细度性状的候选基因进行进一步的研究。MALDI-TOF-MS检测GWAS结果中随机筛选48个SNP位点,结果显示,其中1个SNP位点与细度性状显著相关,可以佐证说明GWAS结果较为可靠,该芯片可以应用于绒山羊重要经济性状的相关研究。