“太行云牛”群体遗传结构与基因组选择信号分析

摘要

为研究“太行云牛”群体遗传结构，筛选与“太行云牛”重要经济性状相关的基因组选择信号区域及候选基因，本研究利用“育芯1号”牛200 K液相芯片，分别对113头“太行云牛”和26头晋南牛进行了SNP检测、群体遗传结构分析、连锁不平衡衰减分析；应用F_ST和θ_π方法筛选“太行云牛”中受选择的基因组信号区域，并通过GO和KEGG注释挖掘潜在的候选基因。结果显示：1)对芯片数据进行质控后共获得187 988个SNP位点，主成分分析和邻接树结果均显示“太行云牛”和晋南牛可清楚的分为2支，且2个群体均表现出连锁不平衡随遗传距离增加逐渐衰减的规律，“太行云牛”的连锁不平衡程度高于晋南牛。2)采用ADMIXTURE进行祖先成分分析，当K=3时，结果最接近真实的品种祖先成分，交叉验证误差值最小。3)2种分析方法共筛选到618个在“太行云牛”中受选择的位点，涉及257个基因，其中包括2个与毛色相关基因（KIT和MITF）,2个与脂肪沉积和肉嫩度相关基因（SOAT2和CYP2R1）,4个与繁殖过程相关基因（EIF4B和MAP3K1和IFNAR2和TGFβ2）,4个与抗病及应激相关的基因（PDGFRA和FGF6和KDR和RPS6KA6）。综上，本研究采用F_ST和θ_π基因组选择信号分析在两群体基因组中筛选到618个受选择区域和257个受选择基因，这些选择信号涉及到毛色、脂肪代谢、繁殖、抗病、生长发育等生物学过程。本研究为“太行云牛”优良性状的分子机理提供了重要遗传信息，鉴定到的受选择位点和基因也为后续该品种分子育种和选种提供数据依据。

关键词

“太行云牛” / 基因芯片 / 遗传结构 / 选择信号 / 候选基因

基金资助

山西省关键核心技术攻关子项目(NYGG22-02); 和顺县现代肉牛产业发展研究院项目(XDHZHSY2024-03); 山西省科技重大专项计划“揭榜挂帅”项目(202201140601026)