京海黃雞部分重要經(jīng)濟性狀的全基因組關聯(lián)分析研究.pdf

1、生長性狀、屠宰性狀和繁殖性狀是雞產(chǎn)業(yè)最為重要的三個經(jīng)濟性狀，對于三大經(jīng)濟性狀的選擇，傳統(tǒng)上主要采用選育的方式。隨著生物技術的進步，標記輔助選擇縮短了動物的選育過程，節(jié)省了大量時間和金錢，成為目前育種工作的重要方面。遺傳標記的選擇方法主要有候選基因法和數(shù)量性狀基因座定位法，但這些方法也有其不足之處。全基因組關聯(lián)分析(GWAS)是以遍布于整個基因組的單核苷酸為分子標記，以發(fā)現(xiàn)影響復雜性狀發(fā)生的遺傳標記及其分布特征為目的，對復雜的經(jīng)濟性狀進行

2、直接的關聯(lián)分析。全基因組關聯(lián)分析是尋找影響目的性狀（如雞的生長性狀、繁殖性狀和屠宰性狀等）或人類遺傳疾病的分子標記有效方法。與以往的方法相比，全基因組關聯(lián)分析最大優(yōu)點是，不需要構建任何不確定的假設。
　　本研究以京海黃雞為試驗動物，利用Illumin60 K SNP芯片進行SNP分型，對京海黃雞的12個生長性狀、10個繁殖性狀和17個屠宰、肉品質性狀進行全基因組關聯(lián)分析，旨在尋找影響京海黃雞重要經(jīng)濟性狀的關鍵遺傳標記，探討遺傳標記

3、的分布規(guī)律，尋找京海黃雞重要經(jīng)濟性狀的候選基因，促進京海黃雞重要經(jīng)濟性狀的分子標記的研究，為京海黃雞和其他雞種的選育提高提供良好的平臺。主要研究結果如下:
　　1.使用兩種線性回歸模型和廣義線性模型(GLM)、混合線性模型(MLM)四種模型對基因型數(shù)據(jù)和京海黃雞的開產(chǎn)日齡和開產(chǎn)體重進行全基因組關聯(lián)分析，同時采用Bonferroni法進行多重比較校正。結果表明，雖然四種模型識別出的顯著SNPs(P＜1.8E-06)數(shù)目不同，但各有優(yōu)

4、缺點。四個模型中，MLM具有較高的準確性，但對于一些性狀來說，會造成假陰性結果，LRMⅡ模型具有較好的統(tǒng)計效力，但對某些性狀來說，會造成假陽性結果，因此本研究擬采用LRMⅡ和MLM兩種模型，對京海黃雞的重要經(jīng)濟性狀進行全基因組關聯(lián)分析，以獲得較為全面和準確的結果。
　　2.本研究使用60K SNP芯片，對400只母雞的10個繁殖性狀進行全基因組關聯(lián)分析，共發(fā)現(xiàn)27個與繁殖性狀關聯(lián)顯著的SNPs，其中，LRMⅡ發(fā)現(xiàn)了22個，MLM發(fā)

5、現(xiàn)了7個，2個SNPs在兩個模型中均為顯著，這些SNPs分別與開產(chǎn)體重(9)，蛋重(8)、蛋數(shù)(7)和孵化率(3)關聯(lián)顯著(P＜1.8E-06)。根據(jù)27個不同的SNPs，我們篩選出21個重要的候選基因，如FAM184B、GPC、KCNIP4、CBFB和STK31等。此外，我們還識別出159個與10個繁殖性狀潛在顯著關聯(lián)的SNPs(1.8E-06＜P＜3.59E-05)。單倍型分析共發(fā)現(xiàn)了5，650個單倍型(r2＞0.8)，其中有16個

6、單倍型與開產(chǎn)體重、開產(chǎn)蛋重、300天蛋重和孵化率達到基因組水平顯著關聯(lián)。這些單倍型中，有些單倍型位于一些新的基因附近，另外，單倍型分析還發(fā)現(xiàn)1號染色體的151.3-156.3Mb區(qū)域是影響開產(chǎn)體重的重要區(qū)域。
　　3.生長性狀的關聯(lián)分析中，LRMⅡ模型共識別出25個與生長性狀達到基因組水平關聯(lián)顯著的SNPs(P＜1.8E-06)，篩選出相關候選基因21個，如HTT、SEPT8、FRYL和METTL8等，潛在顯著關聯(lián)的SNPs有18

7、7個（1.8E-06＜P＜3.59E-05。MLM共識別出潛在顯著關聯(lián)的SNPs共9個，相關候選基因8個，如FRYL、FAM184B、CMYA5和GPC6等。這些SNPs中，大部分在雞上并沒有研究，但有部分SNPs位于之前報道的影響生長性狀QTL附近，還有部分SNPs與多個性狀關聯(lián)顯著。同時，我們還發(fā)現(xiàn)了MAPK信號通路和Wnt信號通路是影響京海黃雞生長性狀的重要信號路徑。單倍型分析發(fā)現(xiàn)了21個與4(1)、6(2)、12(2)、14(2

8、)和16(12)周齡體重以及0-4周齡日增重(2)達到基因組水平顯著關聯(lián)的單倍型(P＜1.8E-06)。21個單倍型中，有7個單倍型位于1號染色體的152.4-156.3Mb區(qū)域，而在該區(qū)域內，發(fā)現(xiàn)了24個單倍型與幾乎所有生長性狀關聯(lián)顯著或者潛在顯著，該處基因主要為SLITRK家族成員。
　　4.屠宰和肉品質性狀的全基因組關聯(lián)分析中，LRMⅡ共發(fā)現(xiàn)與屠宰和肉品質性狀達到基因組水平關聯(lián)顯著的SNPs共27個(P＜1.8E-06)，其

9、中4號染色體的75.5-79.3Mb區(qū)域內的SNPs與多個屠宰性狀關聯(lián)最為顯著，同時篩選出相關功能基因13個，如GRIK1、CACNA2D2和FAM184B等。發(fā)現(xiàn)潛在顯著關聯(lián)的SNPs共130個(1.8E-06＜P＜3.59E-05)。MLM模型共識別出17個潛在顯著關聯(lián)的SNPs，相關基因13個，如FAM184B、LDB2、GFRL1和CACNA2D2等。這些SNPs中有7個位于4號染色體78.7-78.3Mb，影響活體重(2)、腳