重庆5个本地鸡群体遗传多样性评估及系统发育关系研究

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相对家鸡的商业品种而言,本地鸡群体具有更高的遗传多样性水平,意味着能更好的适应栖息地环境改变及具有更高的疾病抵抗力。自20世纪以来,由于商业鸡群体生长速度快、蛋肉产量高等生产优势的凸显,导致本地鸡群体的养殖规模下降,甚至部分品种濒临绝迹。本地鸡群体中携带有丰富和珍贵的遗传信息,是后续畜禽育种工作的素材库,研究畜禽品种的遗传多样性及系统发育,对于地方畜禽品种遗传资源的保护和利用具有重要意义。因此,本研究利用24个常染色体微卫星标记及线粒体DNA(mt DNA)高变区(D_Loop)序列对重庆5个本地鸡群体(城口山地鸡[CK]、增福土鸡[ZF]、南川土鸡[NC]、大宁河鸡[DN]和秀山土鸡[XS])进行遗传多样性水平评估及群体遗传结构鉴定,以期全面了解我国重庆本地鸡群体当下的保种现状,为今后种群的保护和资源开发利用提供理论依据。本研究主要结果如下:1.利用mt DNA D_Loop序列对重庆地区5个本地鸡进行遗传多样性研究。结果显示,在506 bp的D_Loop序列范围内共鉴定到41个多态位点,占总序列的8.1%。5个鸡群体mt DNA D_Loop总的单倍型多样性(Hd)和核苷酸多样性(Pi)分别为0.91646和0.01273,其中CK群体的Hd与Pi都较高,而DN群体的Hd与Pi均为最低。暗示5个重庆本地鸡群体的母系遗传多样性丰富,尤其是CK群体的遗传多样性最为丰富。在5个重庆本地鸡群体中共计鉴定到35个D_Loop单倍型,通过极大似然法构建系统发育进化树,结果显示这35个单倍型来自于已知的六个线粒体母系分支(A、B、C、E、G、Y),其中A支分布的单倍型种类最多(19个),而G和Y支分布的单倍型种类最少(1个)。同时,各个群体都存在私有单倍型,暗示了各种群遗传背景相对独立。NETWORK网络关系图显示5个重庆本地鸡群体主要分布在A支、B支、C支和E支中,这与中国地方鸡群体的普遍特征相符。同时,每个群体都存在特有单倍型,说明重庆本地鸡群体有较好的保种价值。群体间分歧(FST)为0.00167(ZF vs CK)至0.29117(XS vs DN),其中DN与其他4个群体的FST值较大,表明该群体与其它群体遗传分歧显著。错配分布分析显示各群体均为多峰分布,暗示五个群体历史上均未发生群体扩张事件。这一结果通过Tajama’D中性检验进一步得以印证。2.利用24个微卫星遗传标记对重庆5个本地鸡的遗传多样性进行研究。结果显示在所有个体内的24个位点中共鉴定了296个等位基因,各位点的等位基因数分布范围为4(MCWO22)至37(LEI0234);多态信息含量(PIC)分布为0.4936(MCW0216)至0.9092(LEI0234);各位点平均期望杂合度(HE)和观测杂合度(HO)为0.7390和0.6441。这表明24个微卫星标记在5个重庆本地鸡内遗传多样性丰富,能够在一定程度上代表群体遗传多样性真实水平。从群体水平上来看,各群体的平均等位基因数(NA)为7.08±3.23(DN)至8.46±4.38(NC);各群体HE为0.67±0.03(XS)至0.74±0.02(DN,ZF);HO为0.59±0.02(XS)至0.73±0.02(DN)。各群体均显示出丰富的遗传多样性。且5个群体的HE均高于HO,暗示5个群体都存在不同程度的杂合度下降。哈代温伯格平衡检验(HWD)显示,CK群体偏离HWD的位点数最多(16),其次是XS群体(13),NC和ZF群体偏离HWD的位点数相同(11),DN群体偏离的位点数最少(10)。群体近交系数(FIS)为0.022(DN)至0.123(NC),其中CK、NC、XS和ZF四个群体呈现显著近交水平(P<0.005)。以上结果暗示该5个群体遗传多样性虽较丰富,但保种状态仍存在风险。群体遗传分化分析结果显示,XS与其余四个群体的FST值最大,说明XS与其他4个群体之间差异显著(P<0.05)。根据FST计算的基因流(Nm)发现各群体间Nm值均小于1,说明重庆5个本地鸡群体间基因流低。另外,根据系统发育树和STRUCTURE分析结果来看,5个重庆地方鸡群体的遗传背景既有独立性,同时也存在相互渗透的可能性。尤其是主坐标分析(PCo A)结果,进一步暗示了这5个群体可能存在由于人类活动而导致了种群间存在遗传物质交换。这也表现在他们的群体遗传结果不完全遵循栖息地分布特征。综上所述,本研究利用线粒体DNA与微卫星标记对重庆5个本地鸡的遗传多样性和群体遗传结构进行分析,总体结果显示5个本地鸡群遗传多样性丰富但其状态仍存在风险,急需改变或调整现有保种策略。各群体间遗传分化明显,说明各鸡种间虽存在一定遗传物质交流,但总体而言遗传背景较为独立。
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