【目的】选择信号是物种在进化过程中,经历长期的自然和人工选择在基因组上所留下的印迹。选择信号检测不仅能反映选择对品种培育的作用,还可以作为重要经济性状QTL定位的一个有效方法。苏尼特羊是中国内蒙古地区一个优良的地方绵羊品种,适应于恶劣的戈壁自然环境条件。对苏尼特羊全基因组选择信号检测,不仅能够寻找受正向选择(positive selection)相关的候选基因,揭示重要经济性状的遗传机制,还能为苏尼特羊品种培育过程中受正向选择的性状所经历过长期的人工选育提供遗传学证据。【方法】基于Illumina Ovine SNP50K芯片利用基于单倍型信息的单倍型积分值(integrated haplot...

【目的】玉米起源于热带地区,经过自然和人工选择,广泛的种植于温带地区。开花是玉米生长发育的中心环节,也是热带玉米向温带环境种植的主要适应性性状。鉴定玉米在驯化过程中出现的受选择基因区段,并进一步挖掘开花候选基因,为玉米的群体改良、开花遗传机理解析提供数据支撑。【方法】首先单独分析30份温带玉米自交系和21份热带玉米自交系的单倍型数据,通过过滤高缺失和等位基因频率较低的变异位点,得到高质量的SNP(single nucleotide polymorphism)标记,利用SnpEff软件对温带和热带玉米群体的基因组多态性位点进行了功能预测。其次过滤得到同时存在于温带和热带玉米的高质量SNP标记,对温带和热带玉米的基因型数据进行主成分分析(principle component analysis,PCA)以确定其群体结构,之后利用群体分化指数(fixationindex,F_(ST))和群体间扩展单倍型纯合度(cross population extended haplotype homozygosity,XP-EHH)法分析温带和热带玉米群体间的选择信号分布情况,选择F_(ST)和XP-EHH值的top 1%为阈值,筛选得到受选择位点。通过对SNP进行功能注释得到温热带玉米群体受到选择的基因。利用agriGO工具对候选驯化基因进行功能富集分析。利用相关的生物信息学数据库对候选基因进行功能注释,进一步鉴定玉米驯化过程中的开花候选基因。【结果】通过对温热带玉米群体的高测序深度的SNP进行分析,发现热带玉米群体的SNP数目为14 123 408个,温带玉米群体的SNP数目为8 791 673个,鉴定到的SNP主要分布于基因间区。2个群体中均存在的SNP标记数目是204 752个。主成分分析表明温带和热带玉米可以显著的分为两个类群。F_(ST)选择信号的top 1%是0.3593,共鉴定到557个候选驯化基因,XP-EHH选择信号法的top 1%是3.2681,共鉴定到1 913个候选基因。鉴定到多个候选基因与玉米的开花调控密切相关,包括ZmCCT9、COL1、GRMZM2G387528。如ZmCCT9抑制开花基因ZCN8的表达,导致玉米在长日照环境下出现晚花表型,是一个重要的开花调控基因;COL1与开花促进因子FT蛋白互作,加速玉米开花以适应长日照环境;GRMZM2G387528的功能注释揭示该基因是一个光敏色素互作因子,与光周期基因ZmphyB1互作。【结论】热带玉米群体具有更高的遗传多态性,筛选到一系列参与了热带玉米和温带玉米的分化候选基因,并且重点挖掘了参与其中的玉米开花调控相关基因。

数量性状的表型变异受到大量效应微小的遗传位点和诸多环境因素的共同作用,但在数量性状的遗传研究领域,关于不同遗传位点之间加性效应与上位效应相对重要性的认识却存在着分歧。近年来,伴随着全基因组关联分析在人类及家养动物数量性状研究中的发展,在全基因组关联分析的框架内进行上位效应遗传位点的检测越发受到重视。文章以遗传力失踪问题为出发点,首先综述了标记-QTL连锁分析和GWAS框架下传统上位效应遗传位点的检测方法,然后对基于表型方差同质性检验和广义线性混合模型方法的上位效应统计推断以及混杂因素的处理方法进行了总结与梳理,旨在为数量性状全基因规模上位效应的相关研究提供理论参考。

长纯合片段(runs of homozygosity, ROH)是在个体和群体中常见的连续性纯合片段,是亲代将同源相同的单倍型遗传给同一个后代而形成的。ROH蕴藏着种群丰富的遗传信息,这使ROH成为一种有用的工具,可以提供关于种群是如何随着时间的演变而变化的信息。ROH也可以用于估计个体间遗传关系,有助于将近亲交配率降至最低,还可以暴露基因组中有害的变异。ROH在基因组中的大小、分布和频率受到自然选择和人工选择、重组、连锁不平衡、群体历史、突变率和近交水平等诸多因素的影响。近年来,随着高通量基因分型技术的使用以及二代测序成本的降低,畜禽育种已经进入基因组时代。对优秀种畜禽的选择强度大大提高,这在改善畜禽生产性能的同时不可避免地会造成动物的近交,从而导致近交衰退。根据ROH的分子信息能更准确地估计纯合性并可以检测过去和最近的近亲交配情况。基于ROH计算近交系数(FROH)反映的是个体的真实近交系数,即为实现的近交系数,而系谱近交系数FPED得到的是期望值。FROH在缺乏系谱信息的情况下,也可以用来推断一个群体的历史和近亲交配水平的信息。选择会改变优良畜禽的表型,并重塑了基因组不同区域的ROH模式。此外,选择增加了目标位点周围的纯合性,有害的变异被认为更频繁地出现在ROH区域,可以通过ROH检测,降低复杂疾病发生的风险。经过长期选择,品种内同群个体相同ROH在基因组中高频出现,产生ROH岛。研究证实了ROH和正在选择的基因组区域之间具有相关性。在实际应用中,可以通过生物信息的方法在ROH岛注释到ROH区域与经济性状相关的基因。此外,ROH也为评估畜禽遗传多样性提供了新的视角,对群体进行全基因组ROH检测,剖析每个群体的遗传结构,并利用FROH对当前育种计划中近交的影响进行评估,来调整育种方案,保护品种的遗传多样性。ROH已逐渐成为探究群体历史结构、评估近交水平、鉴定候选基因方面的重要指标。识别ROH主要有观察基因型计数法和基于模型分析两种方法。常用的检测软件有PLINK、GERMLINE、BEAGLE、GARLIC等。在实际应用中,PLINK是最常用的ROH检测工具。在畜禽中,由于牛的SNP芯片推出最早,因此最先开展ROH研究的是牛的群体,牛的ROH研究数量最多、最深入。目前,在猪、羊、鸡等畜禽中关于ROH的研究也逐渐增多。文章主要综述了ROH形成的原理和检测方法,以及在畜禽中的研究进展,以期为畜禽的遗传育种提供参考。

采用单酶切和双酶切AFLP技术分别对5种不同蔷薇品种基因组DNA的遗传多态性进行了检测,比较了2种方法的多态性比率。单酶切采用10条人工设计的与接头序列相识别的AFLP选择性引物,用PstⅠ酶切,共获得108个AFLP标记,片段大小在100~2000 bp,得到33个多态位点,多态性位点百分率为30.56%;双酶切采用25对双酶切AFLP引物,在50~600 bp扩增出清晰条带658条,得到182个多态位点,占总扩增带的27.6%。对多态性片段进行统计,计算出不同品种间的相似系数和遗传距离。结果表明:硕苞蔷薇同其它4种蔷薇的遗传距离偏远,且其它四种蔷薇的遗传距离均较近,这与蔷薇品种来源和培育史...

【目的】为了解贵州地区草莓(Fragaria×ananassa)栽培品种中4种主要病毒的发病率和草莓褪绿斑驳病毒(Strawberry vein banding virus,SVBV)贵州分离物与其他分离物的遗传进化关系,对贵州省贵阳市和黔东南州凯里市大棚草莓植株和草莓组培苗进行4种主要草莓病毒检测。【方法】克隆SVBV的全长基因组序列及CP编码的核酸序列后测序并分析。【结果】采集的77份草莓样品检测出SVBV和草莓轻型黄边病毒(Strawberry mild yellow edge virus,SMYEV)2种病毒,未检测到草莓斑驳病毒(Strawberry mottle virus,SMoV)和草莓蚀刻病毒(Strawberry crinkle virus,SCV),其中SVBV的检出率为19.5%,SMYEV为2.6%;SVBV-GZ(GenBank登录号:MH894295)全基因组序列为7859 bp,基因组结构推测有7个开放读框构成,基于SVBV基因组核酸序列的系统发育分析表明SVBV-GZ与SVBV-BJ(GenBank登录号:KR080547)亲缘性较近。【结论】基于SVBV CP氨基酸序列的系统发育分析发现,贵州不同地区草莓SVBV不同分离物与其他中国不同地区分离物同源性较高,可能是由于贵州从全国范围调运草莓种苗造成。

利用微波热震惊提取固体表面柑桔溃疡病基因组DNA并加以优化,所得到的基因组DNA可作为PCR反应的模板进行16SrDNA基因有效扩增。与柑桔溃疡病基因组DNA其他抽提方法相比较,微波法更适用于该病的快速检测,具有快速、简便、费用低廉等特点,且对设备的要求不高,用特异性引物XCF/XCR可实现柑桔溃疡病菌的快速鉴定。

通过分离纯化白斑综合症病毒 (WSSV)粒子 ,抽提病毒DNA ,用限制性内切酶EcoRⅠ或SalⅠ酶切后 ,克隆入质粒pBluescriptⅡKS中 ,从而建立了WSSV部分基因组文库。估计WSSV基因组DNA在16 5kb以上。将WSSVEcoRⅠ克隆片段标记制备为探针 ,进行Southern杂交、打点杂交和原位杂交 ,其结果证明了克隆片段对WSSV特异 ,并为检测WSSV提供了方法。通过对部分基因组文库序列分析发现 ,WSSV核酸序列与已知杆状病毒核酸序列的同源性低 ,与GenBank中已有病毒核酸序列比较都无较大同源性 ,说明WSSV不属于杆状病毒科 ,目前只能列为未分类的无脊椎动物病...

为了确定天津番茄产区是否发生了番茄褪绿病毒病，了解该病毒天津分离物的主要基因是否发生变异，对该地区发生的Ｔｏ ＣＶ进行了分子检测，并对该病毒的外壳蛋白（ＣＰ）和热激蛋白７０类似物（ＨｓＰ７０Ｈ）的核苷酸和氨基酸进行了序列分析。结果表明，天津分离物ＣＰ蛋白的核苷酸和氨基酸序列与已报道的具有代表性的不同国家的分离物相似性均在９７．３％以上。ＨｓＰ７０Ｈ蛋白的核酸和氨基酸序列与已报道的具有代表性的不同国家的分离物相似性均在９７．２％以上。表明ＣＰ和ＨｓＰ７０Ｈ蛋白是２个最保守的蛋白。这是首次在分子水平上证明番茄褪绿病毒在天津地区为害。

利用黑麦基因组特异SCAR标记对小麦抗叶锈病近等基因系材料TcLr45和其背景材料Thatcher进行PCR扩增,在TcLr45中获得了单一条带,而在Thatcher中则扩增出2条与其大小不同的条带。进一步利用49个小麦抗叶锈近等基因系进行扩增,经5%聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,该片段为TcLr45特有片段。经TcLr45×Thatcher F2分离群体验证,该标记与Lr45基因连锁距离较远。对该片段进行克隆测序,片段长度为650 bp,与该引物在黑麦中的扩增序列有差异(643 bp),进一步经BLAST2对这2个序列分析,相似性为97%,表明该片段为由黑麦向小麦转移的外源片段。100个小麦品种检...

【目的】测定1型鸭肝炎病毒(DHV1)毒株R全基因组,建立鸭肝炎病毒1型巢式PCR与实时荧光定量RT-PCR。【方法】设计特异性引物测定DHV1毒株R全基因组,以3D为靶基因序列的引物P1和P2,P3和P4进行巢式PCR,引物F和R进行实时荧光定量RT-PCR。【结果】序列分析发现该毒株与其它GenBank上发表的DHV1毒株基因组核苷酸序列同源性为94.2%～99.2%,编码聚合蛋白氨基酸序列同源性为98%～98.8%,表明DHV1-R株与其它DHV1毒株之间病毒基因组一级结构有较高的同源性。基因组结构5′UTR-VP0-VP3-VP1-2A1-2A2-2B-2C-3A-3B-3C-3D-3...

全基因组选择的概念自2001年由Meuwissen等提出后便引起了动物育种工作者的广泛关注。目前,澳大利亚、新西兰、荷兰、美国的研究小组已经应用该方法进行了优质种牛的选择育种,并取得了很好的效果。此外在鸡和猪的选择育种中也有该方法的应用,但在水产动物选育中尚未见该方法使用的报道。本文对"全基因组选择育种"的概念和提出背景进行了归纳,对全基因组选择育种的优势进行了阐述,并详细介绍了其具体的策略,总结了目前全基因组育种所广泛采用的方法以及取得的成果,旨在为该方法在水产动物育种方面的应用研究提供科学参考。

全基因组选择是新近开始在植物数量性状研究和植物育种中应用的一种分析方法。它以连锁不平衡为基础,利用BLUP(best linear unbiased prediction)分析方法准确估计某一群体每一遗传标记的育种值,从而只利用这些预测的育种值来进行选择。文章综述了全基因组选择的原理、方法以及全基因组选择在植物育种方面的研究进展,探讨各种因素对全基因组选择的影响,并讨论了全基因组选择在植物数量性状分子育种研究中可能的应用。

[目的]本文旨在研究河弧菌在30和37℃条件下群体感应信号分子CAI-1、AI-2和N-酰基高丝氨酸内酯(AHL)的动态变化水平以及群体感应系统相关基因在不同来源河弧菌菌株中的分布及信号分子产生情况。[方法]制备待测菌株的无菌培养上清液,分别用群体感应信号分子CAI-1、AI-2和AHL特异性检测菌株MM920、BB170和KYC55上清液中相应的信号分子。PCR检测不同来源河弧菌中群体感应系统组成的相关基因。通过测定偶氮酪蛋白的方法检测HapA蛋白酶活性。[结果]在30和37℃的培养条件下,河弧菌参考菌株VF85003菌液上清液中CAI-1、AI-2和AHL信号分子水平均随菌体密度的增加而升高。相同菌体密度时,37℃培养上清液中的CAI-1和AI-2水平高于30℃培养的,但AHL水平均低于30℃培养的。对70株不同来源的河弧菌菌株进行PCR检测,发现其中45株河弧菌含有全部群体感应系统组成的相关基因;45株菌株上清液中大多数的CAI-1、AI-2和AHL信号分子水平分布在100～1 000的范围内,但并非所有菌株都具有这3种信号分子。45株河弧菌中有48.89%的菌株HapA蛋白酶活性检测为阳性,51.11%的菌株检测结果为阴性。[结论]VF85003培养上清液中CAI-1、AI-2和AHL信号分子水平呈密度依赖性升高,AHL信号分子的表达水平在温暖的环境(30℃)温度下较宿主温度(37℃)下更高,而CAI-1、AI-2信号分子则相反,在宿主温度(37℃)条件表达更高,提示其在河弧菌致病性和环境适应性生存方面的不同作用。群体感应系统组成基因的分布、3种信号分子表达水平和毒力因子金属蛋白酶HapA活性存在菌株间差异。

[目的]对中国美利奴羊(新疆型)羊毛长度和产毛量性状进行全基因组关联分析(GWAS),挖掘影响这2个性状的遗传标记,揭示这些性状产生的遗传机制。[方法]以366只中国美利奴羊(新疆型)为对象,对其周岁羊(16月龄)和成年羊(30月龄)个体的羊毛长度和产毛量(污毛质量)性状进行描述性统计。提取试验羊DNA,采用Illumina OvineSNP50 BeadChip中密度芯片(包括54 241个SNP位点),对周岁羊和成年羊的羊毛长度和产毛量进行GWAS。基于single-locus回归方法、permutation方法、Ovisaries Annotation Release 100和绵羊数量性状位点数据库(Sheep QTLdb)进行统计分析、基因注释和SNP验证。[结果]试验羊群体羊毛性状的平均值均在正常范围内,最大值和最小值均符合正态分析要求,可进行GWAS。从试验羊群体中共筛选出44 798个SNP,每条染色体上的SNP数量为672～5 150个,SNP间的距离为49.97～65.59 kb。挖掘出21个与羊毛性状相关的SNP,其中s65179.1、OAR25_10510703.1、OAR3_112640501.1和s56106.14个SNP分别位于KIF16B、RYR2、ANAPC1和DPP6基因内,并且这4个SNP位置均位于基因的编码区;其他SNP注释在FIBIN、HSD17B11、PIAS1基因附近。QTL分析结果表明,OAR25_10510703.1定位到2个与纤维长度相关的QTL和1个与污毛质量相关的QTL,OAR715117952.1定位到1个与纤维长度相关的QTL和1个与初级纤维直径变异系数相关的QTL,可见这2个位点对中国美利奴羊(新疆型)羊毛长度和产毛量具有显著性作用。[结论]在周岁和成年中国美利奴羊(新疆型)鉴定出了21个与羊毛长度与产毛量显著相关的SNP,揭示了中国美利奴羊纤维长度和产毛量性状的遗传结构。