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《扬州大学》 2014年
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京海黄鸡部分重要经济性状的全基因组关联分析研究

樊庆灿  
【摘要】:生长性状、屠宰性状和繁殖性状是鸡产业最为重要的三个经济性状,对于三大经济性状的选择,传统上主要采用选育的方式。随着生物技术的进步,标记辅助选择缩短了动物的选育过程,节省了大量时间和金钱,成为目前育种工作的重要方面。遗传标记的选择方法主要有候选基因法和数量性状基因座定位法,但这些方法也有其不足之处。全基因组关联分析(GWAS)是以遍布于整个基因组的单核苷酸为分子标记,以发现影响复杂性状发生的遗传标记及其分布特征为目的,对复杂的经济性状进行直接的关联分析。全基因组关联分析是寻找影响目的性状(如鸡的生长性状、繁殖性状和屠宰性状等)或人类遗传疾病的分子标记有效方法。与以往的方法相比,全基因组关联分析最大优点是,不需要构建任何不确定的假设。本研究以京海黄鸡为试验动物,利用Illumin 60 K SNP芯片进行SNP分型,对京海黄鸡的12个生长性状、10个繁殖性状和17个屠宰、肉品质性状进行全基因组关联分析,旨在寻找影响京海黄鸡重要经济性状的关键遗传标记,探讨遗传标记的分布规律,寻找京海黄鸡重要经济性状的候选基因,促进京海黄鸡重要经济性状的分子标记的研究,为京海黄鸡和其他鸡种的选育提高提供良好的平台。主要研究结果如下:1.使用两种线性回归模型和广义线性模型(GLM)、混合线性模型(MLM)四种模型对基因型数据和京海黄鸡的开产日龄和开产体重进行全基因组关联分析,同时采用Bonferroni法进行多重比较校正。结果表明,虽然四种模型识别出的显著SNPs(P1.8E-06)数目不同,但各有优缺点。四个模型中,MLM具有较高的准确性,但对于一些性状来说,会造成假阴性结果,LRMⅡ模型具有较好的统计效力,但对某些性状来说,会造成假阳性结果,因此本研究拟采用LRMⅡ和MLM两种模型,对京海黄鸡的重要经济性状进行全基因组关联分析,以获得较为全面和准确的结果。2。本研究使用60K SNP芯片,对400只母鸡的10个繁殖性状进行全基因组关联分析,共发现27个与繁殖性状关联显著的SNPs,其中,LRMⅡ发现了22个,MLM发现了7个,2个SNPs在两个模型中均为显著,这些SNPs分别与开产体重(9),蛋重(8)、蛋数(7)和孵化率(3)关联显著(P1.8E-06)。根据27个不同的SNPs,我们筛选出21个重要的候选基因,如FAM184B、GPC、KCNIP4、CBFB和STK31等。此外,我们还识别出159个与10个繁殖性状潜在显著关联的SNPs (1.8E-06P3.59E-05)。单倍型分析共发现了5,650个单倍型(r20.8),其中有16个单倍型与开产体重、开产蛋重、300天蛋重和孵化率达到基因组水平显著关联。这些单倍型中,有些单倍型位于一些新的基因附近,另外,单倍型分析还发现1号染色体的151.3-156.3Mb区域是影响开产体重的重要区域。3.生长性状的关联分析中,LRMⅡ模型共识别出25个与生长性状达到基因组水平关联显著的SNPs(P1.8E-06),筛选出相关候选基因21个,如HTT、SEPT8、FRYL和METTL8等,潜在显著关联的SNPs有187个(1.8E-06P3.59E-05。MLM共识别出潜在显著关联的SNPs共9个,相关候选基因8个,如FRYL、FAM184B、CMYA5和GPC6等。这些SNPs中,大部分在鸡上并没有研究,但有部分SNPs位于之前报道的影响生长性状QTL附近,还有部分SNPs与多个性状关联显著。同时,我们还发现了MAPK信号通路和Wnt信号通路是影响京海黄鸡生长性状的重要信号路径。单倍型分析发现了21个与4(1)、6(2)、12(2)、14(2)和16(12)周龄体重以及0-4周龄日增重(2)达到基因组水平显著关联的单倍型(PI.8E-06)。21个单倍型中,有7个单倍型位于1号染色体的152.4-156.3Mb区域,而在该区域内,发现了24个单倍型与几乎所有生长性状关联显著或者潜在显著,该处基因主要为SLITRK家族成员。4.屠宰和肉品质性状的全基因组关联分析中,LRM Ⅱ共发现与屠宰和肉品质性状达到基因组水平关联显著的SNPs共27个(P1.8E-06),其中4号染色体的75.5-79.3Mb区域内的SNPs与多个屠宰性状关联最为显著,同时筛选出相关功能基因13个,如GRIK1、 CACNA2D2和FAM184B等。发现潜在显著关联的SNPs共130个(1.8E-06P3.59E-05)。MLM模型共识别出17个潜在显著关联的SNPs,相关基因13个,如FAM184B、LDB2、 GFRL1和CACNA2D2等。这些SNPs中有7个位于4号染色体78.7-78.3Mb,影响活体重(2)、脚重(4)和翅重(1)。所有的SNPs中,有的同时与多个性状关联显著或潜在显著。单倍型分析共发现了14个与活体重(1)、脚重(6)、翅重(2)、腹脂重(2)、腹脂率(2)和半净膛重(1)达到基因组水平显著关联的单倍型。14个单倍型中,有9个分布于4号染色体75.5-79.3Mb区域内,影响京海黄鸡活体重、脚重、翅重和半净膛重。
【学位授予单位】:扬州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:S831

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