全基因組重測(cè)序篩選山羊經(jīng)濟(jì)性狀候選基因.pdf

1、我國(guó)有悠久的山羊馴化和養(yǎng)殖歷史，擁有豐富多彩的品種和遺傳資源。山羊?yàn)槿祟?lèi)提供肉、纖維、皮和奶等產(chǎn)品。然而目前對(duì)山羊特征體型體貌、重要的生產(chǎn)和繁殖等經(jīng)濟(jì)性狀的遺傳機(jī)理研究多以單基因和候選基因驗(yàn)證為主，這嚴(yán)重忽略了生物的系統(tǒng)性，所以篩選的致因基因的準(zhǔn)確度也較低，從而導(dǎo)致山羊經(jīng)濟(jì)性狀遺傳剖分和遺傳機(jī)理研究進(jìn)展緩慢。隨著高通量測(cè)序技術(shù)的不斷發(fā)展，為從全基因組層面篩選經(jīng)濟(jì)性狀候選基因提供了可能。
　　本研究以飼養(yǎng)在西南大學(xué)實(shí)驗(yàn)羊場(chǎng)的大足黑山

2、羊（n=6）和內(nèi)蒙古絨山羊（n=6）為研究對(duì)象，采集頸靜脈全血樣本用于DNA提取，經(jīng)檢測(cè)合格后用于構(gòu)建350bp雙末端測(cè)序文庫(kù)，然后采用Illumina HiSeq PE150平臺(tái)進(jìn)行全基因組測(cè)序。原始數(shù)據(jù)通過(guò)BWA軟件進(jìn)行質(zhì)檢和過(guò)濾接頭等后比對(duì)到參考基因組。接著利用SAMtools軟件檢測(cè)基因組單核苷酸多態(tài)性（Single Nucletide Polymorphism,SNP）并用ANNOVAR軟件注釋。分別采用Cluster3.0、

3、ADMIXTURE和MEGA5.2進(jìn)行主成分分析、遺傳結(jié)構(gòu)和鄰近進(jìn)化樹(shù)分析；變異比較分析首先篩選每個(gè)群體相同的SNPs，然后比較兩個(gè)群體差異SNPs，并將外顯子SNPs注釋到基因；其次分別計(jì)算群體雜合性（Heterozygosity,Hp）和群體分化（Fst）來(lái)篩選候選基因，再分別用Goseq（Bioconductor2.12）和KOBAS（kobas2.0–20120208）進(jìn)行GO和KEGG注釋分析初步了解候選基因功能。
　　

4、本研究共產(chǎn)生192.747Gb原始數(shù)據(jù)，平均鑒定了500多萬(wàn)個(gè)SNPs。主成分分析、遺傳結(jié)構(gòu)和鄰近進(jìn)化樹(shù)分析均顯示大足黑山羊和內(nèi)蒙古絨山羊能夠被完全分成結(jié)構(gòu)清晰的兩個(gè)不同群體；變異比較分析發(fā)現(xiàn)大足黑山羊和內(nèi)蒙古絨山羊特有的SNPs各有1,873和1,706個(gè)，其中外顯子變異各有21和17個(gè)，分別注釋到16和14個(gè)基因；雜合性計(jì)算在大足黑山羊和內(nèi)蒙古絨山羊基因組分別篩選到155和294個(gè)候選區(qū)域，分別包含86和97個(gè)候選基因；Fst統(tǒng)計(jì)檢

5、測(cè)到368個(gè)選擇消除區(qū)域，含有候選基因164個(gè)；然后選取低雜合度和高遺傳分化的前1.0%區(qū)域作為受選擇區(qū)域，在大足黑山羊和內(nèi)蒙古絨山羊基因組內(nèi)分別篩選到239和176個(gè)候選區(qū)域，分別注釋到135和176個(gè)候選基因。
　　經(jīng)過(guò)GO和KEGG功能富集、并結(jié)合參考文獻(xiàn)報(bào)道和試驗(yàn)驗(yàn)證分析發(fā)現(xiàn)候選基因與山羊的體貌、生產(chǎn)和繁殖性能相關(guān)。如KIT基因（rs647214940）可作為山羊白毛的候選基因，F(xiàn)GF5基因是調(diào)控山羊被毛生長(zhǎng)的關(guān)鍵候選基因