基于杜洛克猪全基因组重测序的InDel分析及重要经济性状基因定位

摘要

本研究利用选择信号分析方法在美系杜洛克猪和丹系杜洛克猪中筛选与重要经济性状相关的候选基因。选取健康状态良好、饲养管理水平一致的成年美系杜洛克公猪33头、丹系杜洛克公猪11头，提取DNA并重测序，利用F_st&P_i的联合分析，保留候选区域，对注释基因进行GO功能和KEGG通路富集分析，进一步筛选与重要经济性状相关的相关候选基因。美系杜洛克猪和丹系杜洛克猪的全基因组重测序平均测序深度在13×以上，测序数据平均效率为99.82%, Q30平均值分别为91.91%、 91.93%, G+C含量分别在42.90%～43.83%和42.48%～43.55%,均表明本次测序数据质量较高。以5%为筛选阈值，关联F_st&P_i提取相关候选区域，采用选择性消除方法检测到相应的选择信号区域，美系杜洛克猪和丹系杜洛克猪之间的F_st值为0.268,θ_π比值分别为0.495和-1.415,P_i值分别为4.206和3.506。在美系杜洛克猪的选择性消除分析中有557个受选择区域，注释到1 323个基因；丹系杜洛克猪的选择性消除分析中有207个受选择区域，注释到338个基因。GO分析和KEGG通路富集分析发现，在美系和丹系杜洛克群体中初步筛选到ERLIN2、TMCO2、PITX2、SORCS3和SUFU等5个与精子发生、脂肪形成、生殖功能等性状相关的候选基因。在美系杜洛克猪中筛选到ATP1B1、LAMA4、EP300、ELOVL3、ECHS1、THEME5、PIP5K1A、PPT1、UBQLN1、IL2、CNTFR、ITGA10、SEC24D、MAP3K5和HSP90B1等15个与肉质、脂肪合成与代谢、精子发生、生长发育、骨发生和饲料效率等性状相关的候选基因。在丹系杜洛克猪中筛选到PDIA3、CBLIN2、CYCS和CDH7等4个候选基因，分别与产奶量、肉质性状、骨骼肌、饲料效率相关；BMI1、LHX8、ELL3、CATSPER2和CSMD1等5个与繁殖性状相关的候选基因。本研究发现美系杜洛克猪群体和丹系杜洛克猪群体间存在较大的遗传分化，为进一步研究杜洛克公猪的遗传特性提供了基因组数据支撑。

关键词

选择信号分析方法 / 杜洛克猪 / 全基因组重测序 / 重要经济性状 / 候选基因