基于簡化基因組測序嘉興黑豬的遺傳多樣性分析

阮 鵬，陳究成，徐寧迎，章曉偉，劉雅莉

(1.浙江大學動物科學學院，浙江杭州 310058；2.浙江省畜牧技術推廣總站)

試驗研究

基于簡化基因組測序嘉興黑豬的遺傳多樣性分析

阮 鵬1，陳究成1，徐寧迎1，章曉偉2，劉雅莉2

(1.浙江大學動物科學學院，浙江杭州 310058；2.浙江省畜牧技術推廣總站)

試驗評估采集嘉興黑豬血樣89例，其中公豬21例，母豬68例，利用GGRS簡化基因組文庫技術，共檢測出SNP位點108603個，經過濾篩選后共獲位點48408個，具有多態性的位點占比為0.99，通過計算得到AR為1.9，HE為0.324，群體內的平均遺傳距離為0.136±0.01。

基因組測序；遺傳多樣性；嘉興黑豬

嘉興黑豬是我國著名的地方優良豬種，系太湖豬品種的一個主要類群[1-2]。根據浙江省畜牧技術推廣總站2015年對地方品種保種效果進行監測的要求，筆者利用GGRS簡化基因組文庫技術對嘉興黑豬的群體遺傳現狀進行了評估，采集嘉興黑豬血樣89例，其中公豬21例，母豬68例，采用第二代測序技術并經過篩選后，共選出SNP位點48408個，具有多態性位點占比為0.99。通過計算得到AR為1.9，HE為0.324，群體內的平均遺傳距離為0.136±0.01。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗采集嘉興黑豬血樣89例(三代以內沒有血緣關系)作為供試材料，其中公豬21例，母豬68例，裝入盛有乙醇的1.5 mL離心管中，凍存備用。

1.2 試驗方法

1.2.1 基因組DNA提取 采用杭州某生物技術有限公司生產的組織DNA提取試劑盒提取基因組DNA。DNA濃度測定儀測定濃度大于50 ng/μL，OD值在1.8～2.0之間，電泳條帶完整為合格DNA，存于-70 ℃冰箱保存備用。

1.2.2 基因組文庫建立 選擇限制性內切酶AvaII進行酶切，設計barcoding-adapter，PCR擴增后選擇片段范圍為300～400 bp進行割膠回收。回收的PCR產物由上海晶能公司進行高通量測序，測序平臺為Hisq2000[3-4]。

1.2.3 SNP篩選 應用BWA和SamTools軟件對高通量結果進行匹配和SNP篩選，參考基因組SSC10.2從GenBank上下載。利用iBLUP軟件對基因型進行填補，再用R3.3.3軟件對SNP進行過濾，過濾條件為：Call rate>0.30, MAF>0.05, HWE>10-6[5-6]。

1.2.4 數據處理 應用R3.3.3軟件對篩選獲得的SNP位點計算嘉興黑豬群體的多態性比例(PN)，期望雜合度(HE)，基因豐度(AR)。應用Mega 6.01 計算個體之間的遺傳距離。

2 結果與分析

2.1 基因組DNA以及酶切產物 基因組DNA電泳結果顯示，基因組DNA條帶清晰可見，且無拖尾，說明基因組DNA提取質量良好，無降解、無RNA污染。對300～400片段處進行割膠回收。

2.2 SNP篩選結果 經過SNP過濾篩選，共選出SNP位點48408個，SNP位點在染色體上的分布詳見圖1，其中2號染色體上SNP位點最多，存在SNP位點5057個，16號和18號染色體上找到的SNP位點最少，分別為1334個和1365個。篩選獲得的SNP位點在各個染色體上分布均勻，可以滿足分析。

圖1 SNP位點在染色體上分布

2.3 群體多樣性分析 在初始得到的108603個SNP位點中，滿足最小等位基因頻率(MAF)>0.05的位點50951個，占46.9%。具有多態性的位點50944個，占99%，經HWE>10-6的標準篩除2536個SNP，最終得到48408個SNP。通過計算得到AR為1.99，HE為0.324(表1)。

表1 嘉興黑豬群體多樣性參數

2.4 遺傳距離分析 遺傳距離由IBS計算所得。公式如下：

Dst=1-A

其中，IBS1和IBS2指同一座位下具有相同基因型的等位基因數。計算得到嘉興黑豬群體內的平均遺傳距離為0.136±0.01。

3 小結與討論

3.1 GGRS簡化基因組檢測核苷酸變異 本試驗利用GGRS簡化基因組文庫技術，共檢測出SNP位點108603個，經最小等位基因頻率(MAF<0.05)過濾57652個SNP位點，對剩余的50951個SNP位點進行哈迪-溫伯格平衡檢驗，認為P-value<10-6位點沒有處于平衡狀態予以過濾，過濾后總共得到位點48408個，其中2號染色體上個數最多為5057個，16號染色體上個數最少為1334個，在染色體上總體分布均勻，平均SNP密度為0.49個/10 kb。考慮到中國地方豬種的連鎖不平衡區間大概為10 kb，因此本次SNP檢出密度可完全滿足地方豬種的標記要求，為揭示這些地方豬種種質特性的分子遺傳基礎提供了基礎。

3.2 嘉興黑豬遺傳多樣性分析 試驗結果表明，嘉興黑豬的遺傳多樣性水平中PN較其他中國地方豬種高，但HE稍低。中國地方豬種的平均距離為0.166，嘉興黑豬的平均遺傳距離則為0.136±0.01，距離平均水平有一定距離，可能與其保種等具體措施有關。

[1]中國農業科學院畜牧研究所.中國豬品種志[M].上海科學技術出版社，1986.

[2]國家畜禽遺傳資源委員會組.中國畜禽遺傳資源志[M].中國農業出版社，2011.

[3]Yang S L,Wang Z G, Liu B,et al. Genetic variation and relationships of eighteen Chinese indigenous pig breeds[J]. Genetics Selection Evolution,2003,35(6):657-671.

[4]Ai H S, Huang L S,Ren J. Genetic diversity, linkage disequilibrium and selection signatures in Chinese and western pigs revealed by genome-wide SNP markers[J]. Plos One,2013,8(2):11.

[5]Heaton M P, Harhay G P,Bennett G L,et al. Selection and use of SNP markers for animal identification and paternity analysis in US beef cattle [J].Mammalian Genome,2002,13(5):272-281.

[6]Gibbs R A,Taylor J F, Van Tassell C P, et al. Genome-wide survey of SNP variation uncovers the genetic structure of cattle breeds[J]. Science, 2009,324(5926):528-532.

農業部等聯合發布《共同推進“一帶一路”建設農業合作的愿景與行動》

最近，農業部、發改委、商務部、外交部等四部委聯合發布《共同推進“一帶一路”建設農業合作的愿景與行動》。文件指出，在“一帶一路”倡議下，農業國際合作成為沿線國家和地區共建利益共同體和命運共同體的最佳結合點之一。

《愿景與行動》指出，農業發展是“一帶一路”沿線國家和地區國民經濟發展的重要基礎，沿線大部分國家和地區對解決饑餓和貧困問題、保障糧食安全與營養的愿望強烈，開展農業合作是沿線國家和地區的共同訴求。

《愿景與行動》提出，未來中外著重在以下方面加強合作，包括構建農業政策對話平臺、強化農業科技交流合作、優化農產品貿易合作、拓展農業投資合作、加強能力建設與民間交流。

《浙牧》訊

2017-05-17

國家科技支撐計劃(No. 2015BAD03B01)

S828.2

A

1005-7307(2017)04-0001-002