三江黄牛原产于四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县,具有躯干较长、役用性能良好、适应性强、肉质好等特点,是经长期人工选育而成的优良地方黄牛品种,在遗传资源上是一个极为宝贵的基因库。本研究从全基因组、RAPD分子标记、Y染色体特异的ZFY基因等方面探讨了三江黄牛的遗传多样性,为濒危三江黄牛品种的保种和进一步选育提供理论依据。研究结果表明:1、全基因组测序分析。共计得到77.8 Gb序列数据,测序深度为25.32×,覆盖率为99.31%。测序得到778 403 444个reads和77 840 344 400个碱基,比对到参考基因组(UMD 3.1)的reads为673 670 505,碱基为67 341 451 555,匹配率分别为86.55%和86.51%,成对比对上的reads数为635 242 898(81.61%),成对比对上的碱基数为63512 636 924(81.59%);共确定了20 477 130个SNPs位点和1 355 308个indels,其中2 147 988个SNPs(2.4%)和90 180个indels(6.7%)是新发现的。总SNPs中,鉴定出纯合SNPs 989 686(4.83%),杂合SNPs 19 487 444(95.17%),纯合/杂合SNP比为1﹕19.7。转换数为14 800 438个,颠换为6 680 058个,转换/颠换(TS/TV)为2.2。剪切位点突变SNP 727个,起始密码子变非起始密码子SNP 117个,提前终止密码子的SNP 530个,终止密码子变非终止密码子SNP 88个。检测到非同义突变数为57 621,同义突变为83 797,非同义/同义比率为0.69。检测到非同义SNPs分布在9 017个基因上,其中发现567个基因与已报道的重要经济性状相符,肉质、抗病、产奶、生长性状、生殖等相关基因的数量分别为471、77、21、10、8个,其中包括功能相重叠的基因;indels数据中,缺失数量为693 180(51.15%),插入数量为662 148(48.85%),纯合indels数量为161 198(11.89%),杂合indels数量1 194 110(88.11%),大部分的变异都位于基因间隔区和内含子区;三江黄牛全基因组杂合度(H)、核苷酸多样性(Pi)及theta W分别为7.6×10-3、0.003 9、0.004 0,说明其遗传多样性较为丰富。三江黄牛群体Tajima’D为-0.068 32,说明群体内存在不平衡选择现象。2、RAPD遗传多样性。61个样本共扩增出51种条带,多态性条带为43,多态频率为84.31%。在三江群体中,多态位点36个,多态频率为70.59%,在水磨群体中,多态位点40个,多态频率为78.43%,Nei氏基因多样性指数(H)分别为0.273 1、0.2958。显示两地群体遗传多样性均较丰富,且多样性指数较接近。不同引物扩增的片段数量从1~8不等,平均6条。三江黄牛种群Shannon’s多样性指数(I)、基因多样度(H)和有效等位基因数(Ne)分别为0.464 8、0.313 5、1.544 8,群体总的遗传多样性指数(Ht)、群体内遗传多样性指数(Hs)、群体分化指数(Gst)和基因流(Nm)分别为0.313 0、0.284 4、0.091 3和4.977 2。结果表明三江黄牛的RAPD遗传多样性较丰富,这与全基因组测序分析的结果一致,对三江黄牛资源研究、品种保护具有重要意义。3、ZFY基因的遗传多样性。设计两对引物(ZFY-11-1,ZFY-11-2)扩增三江黄牛60个体ZFY基因的第11外显子部分序列,分析其序列多态性及构建系统进化树。得出ZFY-11-1引物扩增出第11外显子部分序列长602 bp,通过在线酶切位点软件分析发现没有AvaII酶切位点的17个个体,鉴定为雄性个体(与采样时的性别记录结果一致),ZFY-11-2引物扩增出17个雄性个体的第11外显子部分序列长734 bp,将两段序列拼接后长度为1 090 bp;针对拼接的序列分析得到,4种核苷酸T、A、C、G、的平均比例分别为24.2%、34.2%、20.7%、20.9%;在17个个体中发现22个突变位点,18个转换,4个颠换,其核苷酸多样性(Pi)为0.007 61,检出16种单倍型,单倍型多样性(Hd)为0.993,说明三江黄牛群体ZFY基因的遗传多样性较为丰富,Tajima’D值为1.040 88,中性检验结果不显著;利用ZFY-11-2引物扩增出的序列进行系统进化和遗传距离分析,结果聚为2大类,三江黄牛优先和大额牛、瘤牛、野牛聚为一类,在与其他牛种聚为一类。与用cytb基因序列进行系统进化分析的结果一致。说明三江黄牛与大额牛、瘤牛、野牛的亲缘关系较近,遗传相似性高,表明三江黄牛应为瘤牛。