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利用mtDNA D-loop区研究10个绵羊品种的遗传多样性、起源及遗传分化

郭彦斌

   本研究利用绵羊线粒体DNA D-loop区全序列的结构和变异性,分析了来自中国5个省的8个地方绵羊品种和2个引入品种的起源和遗传多样性,为地方绵羊品种的科学保种和有效利用奠定基础。在测定了10个品种共计133个个体的线粒体DNA D-loop区全序列的基础上,通过系统进化分析得到了A和B两个支系,同时对10个绵羊群体的遗传结构及群体扩张进行了分析。主要研究结果如下: 1.10个绵羊品种线粒体DNA D-loop区的核苷酸变异 10个家养绵羊品种133只个体的mtDNA D-loop区长度为1106~1182bp,按各长度所占比例推测D-loop区长度为1181bp。除了少数插入/缺失外,长度变异主要是由于串联重复序列的重复次数不同造成的。另外,三条长度为1176bp的序列在143-146处还存在连续四个碱基(CCAC)缺失现象。133个个体的A、T、G、C平均含量分别为33.0%,29.7%,14.4%和22.9%,其中A+T为62.7%,G+C为37.3%,A+T含量明显高于G+C含量。133条序列中共发现155个多态位点,其中单一多态位点53个,简约信息位点102个。155个多态性位点中,发生转换143次,颠换16次,其中4个位点同时发生了转换和颠换,核苷酸变异主要以转换为主。 2.10个绵羊品种的遗传多样性 所发现的155个多态位点共确定了103种单倍型,其中兰州大尾羊与汉中绵羊和苏尼特羊各有一个共享单倍型(Hap_30和Hap_81)。10个绵羊群体的平均核苷酸多样度为:0.01553±0.00347;平均单倍型多样度为:0.947±0.048;平均核苷酸差异数为20.532±9.125。10个品种的核苷酸多样度表现出较大的差异,变异范围为:0.00697~0.02209,核苷酸多样度最大和最小的群体分别为巴什拜绵羊(0.02209)和昭通绵羊(0.00697);单倍型多样度变异范围为0.803~1.000,单倍型多样度最高和最低的群体分别是塔什库尔干绵羊和汉中绵羊。研究结果说明,昭通绵羊和汉中绵羊的遗传多样性较贫乏,巴什拜绵羊和塔什库尔干绵羊的遗传多样性极丰富,总体来说,10个家养绵羊品种中有8个品种的遗传多样性较为丰富。 3. 10个绵羊群体的种间和种内遗传距离及其遗传分化 利用Kimura 2-parameter模型在MEGA4.0中计算绵羊群体的种间和种内遗传距离,结果为:10个绵羊品种间的遗传距离为0.011~0.031;昭通绵羊与塔什库尔干羊以及昭通绵羊与巴音布鲁克绵羊之间的遗传距离最小,均为0.011;昭通绵羊与引进品种的遗传距离最远,为0.031。10个绵羊品种的种内遗传距离范围为0.007~0.023。种内遗传距离最近和最远的品种分别为昭通绵羊(0.007)和巴什拜羊(0.023)。10个绵羊品种平均遗传距离为0.022。AMOVA分析结果显示:绵羊群体的遗传变异主要来源于群体内部。从10个品种的遗传分化结果来看,除巴什拜绵羊与引入品种的分化程度不明显之外,其余中国地方绵羊品种与引入绵羊品种的分化较明显。 4. 10个绵羊群体的起源与进化分析 在Kimura 2-parameter模型下,利用MEGA4.0软件构建了103个单倍型和5条NCBI下载序列(3个野生绵羊序列,已报道的1条亚洲A型序列和1条欧洲B型序列)的系统发育树,并进行了Bootstrap检验,重复次数1000次,结果显示:受试绵羊聚为两个分支,摩佛伦羊(AY091490)与其中一个分支聚为一类,而羱羊(AJ238300)和盘羊(AF039580)单独聚为一类;亚洲型A型(AF039578)和欧洲型B型(AF039577)分别与两个分支聚为一类。利用103个单倍型构建的中介网络图也清晰地表现出两个发育集团。利用MEGA对GenBank上下载的绵羊序列和本研究中的133条序列构建NJ树,结果显示这些序列分为三个分支,本试验研究的序列出现在了第一和第二个分支中,而未出现在第三个分支中。这进一步说明:受试的10个绵羊品种存在两个独立的母系起源,且摩佛伦羊有可能是家绵羊的始祖之一,而羱羊和盘羊不是家绵羊的始祖。 5.群体扩张分析 对两个支系进行核苷酸错配分析显示,两个支系都表现出一个单峰,且两个分支的Fu’s Fs的值明显为负值(-24.91442和-19.19121)(P<0.01),表明两个支系可能都经历过群体扩张。……   
[关键词]:绵羊;线粒体DNA;替代环;遗传多样性;遗传距离;起源;群体扩张;遗传分化
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:山东农业大学2010年