基于高密度 SNP 芯片的绵羊肉用性状全基因组关联分析
文献类型：学位论文
| 作者 | 张志峰 |
| 答辩日期 | 2017-12-01 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 新疆乌鲁木齐 |
| 导师 | 田长彦 ; 刘明军 |
| 关键词 | 全基因组关联分析 绵羊 肉用性状 单核苷酸多态性 高密度 Snp芯片 |
| 学位专业 | 理学博士 |
| 英文摘要 | 随着羊肉需求数量的增加，绵羊肉用性状的选育工作越来越受到重视。利用标记或基因辅助选择（MAS）是快速提高绵羊肉用性能、培育优良肉羊品种的最佳途径，而标记或基因辅助选择的前提条件是肉用性状功能基因的准确定位。全基因组关联分析（GWAS）是目前畜禽功能基因快速、准确定位的主要策略和手段。本研究以特克塞尔羊（Texel）为父本、阿勒泰羊（Altay Sheep）为母本，组建了由 303 只个体组成的 F2 代资源群体。对所有个体的生长发育性状（出生重、断奶重、宰前活重、断奶前日增重和断奶后日增重）、胴体体尺（胴体长、后腿长、臀宽、胸宽、肩宽、胸深和踝骨宽）、胴体分块重（胴体重、屠宰率、脖子重、前腱重、胸腹肉重、方切肩重、脊排重、腰椎肉重、带臀腿重）、胴体脂肪（背部脂肪厚、GR 值、肠系膜脂肪重、肾周脂肪重和尾脂重）和胴体肌肉（眼肌面积、背最长肌重、大里脊重、小里脊重、针扒重、膝圆重、烩扒重、尾龙扒重和后腱重）等肉用性能共计36个性状进行测定，利用Illumina绵羊高密度（600K）SNP 芯片对分布于基因组范围内的 606006 个 SNP 位点进行基因分型。通过TASSEL 软件构建的混合线性模型，利用质控后分布于常染色体上的 530354 个SNPs 对上述 36 个肉用性状进行全基因组关联分析，筛选与目的性状显著相关的SNPs。依据绵羊基因组（Ovis_aries_v3.1）对 GWAS 中发现的显著相关 SNPs 进行基因注释，并结合功能基因组学确定候选基因。结果如下：（1）与断奶重、宰前活重（8 月龄）和胴体重在基因组水平上显著相关的 SNPs 有 3 个，初步确定KCNC2 基因是断奶重的候选基因，RAB3C 基因和 PLK2 基因是影响宰前活重和胴体重的候选基因，没有发现与出生重和日增重显著相关的 SNP。（2）与胴体长、胸深和后腿长显著相关的 SNPs 有 12 个，初步确定 MC4R 基因是影响绵羊胴体长的候选基因，NPNT 基因和 Smad5 基因是影响胸深的候选基因，TMED2 基因和 CALCRL 是影响后腿长的候选基因。没有发现与肩宽、胸宽、臀宽和踝骨宽显著相关的 SNP。（3）与背部脂肪厚、GR 值、肠系膜脂肪重、肾周脂肪重和尾脂重显著相关的 SNPs 共有 21 个，初步确定 FFAR2 基因和 SERPINA6 是影响背部脂肪厚的候选基因，CENPF 基因是影响绵羊 GR 值的候选基因，SLC6A15 基因是影响肠系膜脂肪重量和尾脂重的候选基因，PPARα和 CELSR1 基因为影响肾周脂肪重的候选基因。（4）与带臀腿重显著相关的 SNP 有 24 个，其中有 19个 SNPs 集中分布在 2 号染色体上 10 Mb（120.72Mb-130.64 Mb）的区域内，初步确定 DNAJC10、TMED2、CALCRL 和 EGF 影响带臀腿重的候选基因。没有发现与脖子重、前腱重等其它胴体切块重显著相关的 SNP。（5）与带臀腿肌肉总重及其肌肉块重显著相关的 SNPs 有 61 个，主要集中分布在 2 号染色体 13.8Mb（110.8Mb-122.2Mb）的区域内，MSTN、BIN1 和 TMED2 是影响带臀腿肌肉总重的主要候选基因。与眼肌面积显著相关的 SNP 有 5 个，MSTN 基因和 IGFBP3基因是影响眼肌面积的候选基因，没有发现与小里脊重和背最长肌重显著相关SNP。为了筛选和确定影响背部脂肪厚的数量性状核苷酸（QTN），本研究选择FFAR2 基因为研究对象，采用 PCR 扩增、Sanger 测序方法进行突变碱基的检测，利用单标记回归方法筛选与背部脂肪厚显著相关的 SNPs，并采用荧光定量 PCR方法分析 SNP 与 FFAR2 基因表达量之间的关系。结果显示，在 FFAR2 基因上共发现 23 个 SNPs，其中位于 FFAR2 基因 3’UTR 的 SNP2709（A->G）位点与背部脂肪厚显著相关。荧光定量 PCR 分析发现，SNP2709 基因型与 FFAR2 基因在背部脂肪中的相对表达水平呈正相关关系。由此推测，SNP2709 可能是影响背部脂肪厚的候选 QTN。本项研究从全基因组水平分析了与 36 个绵羊肉用性状相关的 SNP 位点和候选基因，共检测到 129 个与带臀腿肌肉总重、眼肌面积、背部脂肪厚、尾脂重等性状显著相关的 SNPs，定位到 2 号染色体的 MSTN、BIN1、CALCRL 和 TMED2基因，3 号染色体上 SLC6A15、PPARα、CELSR1、PEX5 和 GFBP3 基因及 14号染色体上 FFAR2 基因，其中与重要影响胴体品质的背部脂肪厚性状相关的基因被确定为 14 染色体的 FFAR2 基因，通过 QTN 分析、群体验证和表达水平分析初步确定了该基因的功能。 |
| 学科主题 | 生态学 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.xjlas.org/handle/365004/14770]  |
| 专题 | 新疆生态与地理研究所_研究系统_荒漠环境研究室 |
| 作者单位 | 1.新疆畜牧科学院生物技术研究所 2.中国科学院新疆生态与地理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张志峰. 基于高密度 SNP 芯片的绵羊肉用性状全基因组关联分析[D]. 新疆乌鲁木齐. 中国科学院大学. 2017. |
入库方式： OAI收割
来源：新疆生态与地理研究所
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