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饲料成本占养猪成本的60%以上,尤其在集约化大群饲养的情况下,效率利用效率是饲养成本高低的决定性因素之一。所以通过遗传学手段,获得重要的候选基因,对饲料利用效率指标进行遗传改良,是我们尚待解决的重要问题。由于饲料利用效率的主效基因及调控机制研究还尚不清楚,本研究对已报道的候选基因进行分析,确定主要的候选基因及因果突变位点;再利用全基因组关联分析的方法筛选杜洛克群体饲料利用效率相关性状的候选基因;并通过RNA-seq手段对RFI高低组的垂体组织进行转录本表达量分析,获得重要的调控通路及网络。主要的研究如下:1.对已报道的RFI性状候选基因MAP3K5和GPX2进行深入研究。由于MAP3K5基因还没有全长,所以我们首先扩增获得了MAP3K5基因的mRNA 5451bp全长,分析了基因结构及组织表达情况。并发现RFI高低组中,MAP3K5基因的拷贝数也存在显著的差异。MAP3K5基因的2个SNP位点与RFI性状显著相关,1个SNP位点与FCR性状显著相关,1个SNP位点与ADG性状显著相关。扩增发现了GPX2基因外显子及5’flank区的7个SNP位点,这些位点在本杜洛克群体中与RFI性状并无显著的关联,但与猪100kgBF等生长性状显著相关,且分型个体的背部脂肪中表达差异显著。2.利用TASSEL软件对613头杜洛克猪6种计算方法的RFI性状进行GWAS,发现6种算法对RFI的GWAS分析结果有一定影响,但是大部分位点均一致。RFI性状全基因组关联显著的SNP位点有1个,位于4号染色体。发现与RFI1-6关联显著的SNP位点(P<5×10-5)9个,共定位到MTERF3等6个候选基因。GWAS分析FCR性状,发现5个全基因组关联显著的SNP位点,共定位到PLA1A等7个候选基因。3.利用TASSEL软件对613头杜洛克猪ADFI、LEA等8个饲料利用其他相关性状进行GWAS。发现了LEA性状发现全基因组关联显著的SNP位点6个,集中位于9号和12号染色体上且呈现连锁平衡关系,在3号染色体上分布了1个SNP位点,共定位到HLF等候选基因6个。其他7个性状并未发现全基因组关联显著的SNP位点。4.本研究通过RNA-seq技术对RFI高低组的垂体组织中的转录本进行深度测序,发现了1万2千多个新的转录本,在RFI高低组的垂体组织中共筛选出了112个差异表达基因。低RFI组与高RFI组相比有37个上调基因,75个下调基因。差异表达的基因富集在磷酸肌醇、神经信号调节、钙离子调剂、肾上腺激素调控等生物学过程及信号通路中。而GWAS定位到的候选基因在垂体组织中有部分表达,且有一部分基因也与磷脂代谢及神经调节有关。通过基因功能验证发现MAP3K5可能为本杜洛克群体饲料利用效率相关性状的候选基因。本研究对杜洛克的饲料利用效率相关性状进行GWAS,分析确定MTERF3、PLA1A和HLF等与RFI、FCR和LEA关联的可能候选基因。RFI高低组垂体组织中磷脂代谢和神经调节是影响RFI性状的重要调控通路。