基于全基因组SNPs分析陆丰黄牛和雷琼牛的群体结构与遗传多样性特征

摘要：

[目的]研究陆丰黄牛和雷琼牛与世界不同地域家牛中的系统发育关系,解析不同家牛群体的遗传多样性,为地方家牛资源的鉴定与保护奠定理论基础.[方法]采集 12 头陆丰黄牛和 17 头雷琼牛的组织样品进行全基因组重测序,整合世界范围内分布的24个品种92个体的NCBI公共基因组数据,共计25个品种 121个个体的信息开展群体遗传学研究.选用Bos taurus ARS-UCD1.2 作为参考基因组,经基因组序列比对与质量控制获取高质量Reads,应用GATK软件检测基因组SNPs.进一步基于群体SNPs,利用系统进化树构建、PCA聚类和Admixture评估进行群体结构分析,通过核苷酸多样性(Pi)、杂合度(Hp)和连锁不平衡(LD)水平研究群体的遗传多样性.[结果]29头广东地方牛经基因组测序获取6905944306个Clean Reads,每个样本平均基因组覆盖率为97.99%,平均测序深度分别为12.78×.整合NCBI公共基因组数据,经质控后共检测出14664391个群体SNPs.整合系统进化树、PCA、Admixture的结果发现普通牛与瘤牛分化,瘤牛群体存在中国瘤牛与印度瘤牛分化,普通牛群体中东北亚普通牛(韩牛、延边牛)和西藏牛与欧洲普通牛分化,温岭高峰牛和舟山牛从中国瘤牛群体中分化.陆丰黄牛和雷琼牛均属于纯正的中国瘤牛,但陆丰黄牛与皖南牛之间、雷琼牛与吉安牛之间呈现最近的亲缘关系,说明陆丰黄牛与地域临近的雷琼牛属于两个独立的品种.部分陆丰黄牛与雷琼牛均存在欧洲普通牛和东北亚普通牛的血统混杂,且混杂比例较高,说明这两个品种牛急需加强群体内的提纯复壮.相较于欧洲普通牛和韩牛,中国家牛群体的LD衰减速率更快,核苷酸多样性Pi和杂合度Hp更高,说明其遗传多样性更丰富.相较于其他中国家牛,陆丰黄牛和雷琼牛的LD水平更低,杂合度Hp更高,且核苷酸多样性Pi和杂合度Hp的密度分布更为集中,说明两者受人工选择强度较低,且维持较高的群体遗传多样性.[结论]通过全基因组SNPs标记,系统解析了陆丰黄牛与雷琼牛的群体遗传结构和多样性特征,为这两个品种独立分类及其保护利用提供数据支撑.

关键词：陆丰黄牛、雷琼牛、全基因组SNPs、群体结构、遗传多样性

所属期刊栏目：56

分类号：S823;Q943.2;S667.3

资助基金：广东省现代农业产业技术体系创新团队项目;岭南现代农业科学与技术广东省实验室河源分中心自主科研项目;省级乡村振兴战略专项资金种业振兴项目

在线出版日期：2023-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：2798-2811