京海黃雞部分重要經(jīng)濟(jì)性狀的全基因組關(guān)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(gè)經(jīng)濟(jì)性狀，對于三大經(jīng)濟(jì)性狀的選擇，傳統(tǒng)上主要采用選育的方式。隨著生物技術(shù)的進(jìn)步，標(biāo)記輔助選擇縮短了動物的選育過程，節(jié)省了大量時(shí)間和金錢，成為目前育種工作的重要方面。遺傳標(biāo)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(guān)聯(lián)分析(GWAS)是以遍布于整個(gè)基因組的單核苷酸為分子標(biāo)記，以發(fā)現(xiàn)影響復(fù)雜性狀發(fā)生的遺傳標(biāo)記及其分布特征為目的，對復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行

2、直接的關(guān)聯(lián)分析。全基因組關(guān)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(biāo)記有效方法。與以往的方法相比，全基因組關(guān)聯(lián)分析最大優(yōu)點(diǎn)是，不需要構(gòu)建任何不確定的假設(shè)。
　　本研究以京海黃雞為試驗(yàn)動物，利用Illumin60 K SNP芯片進(jìn)行SNP分型，對京海黃雞的12個(gè)生長性狀、10個(gè)繁殖性狀和17個(gè)屠宰、肉品質(zhì)性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析，旨在尋找影響京海黃雞重要經(jīng)濟(jì)性狀的關(guān)鍵遺傳標(biāo)記，探討遺傳標(biāo)記

3、的分布規(guī)律，尋找京海黃雞重要經(jīng)濟(jì)性狀的候選基因，促進(jìn)京海黃雞重要經(jīng)濟(jì)性狀的分子標(biāo)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(jié)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(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析，同時(shí)采用Bonferroni法進(jìn)行多重比較校正。結(jié)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(diǎn)。四個(gè)模型中，MLM具有較高的準(zhǔn)確性，但對于一些性狀來說，會造成假陰性結(jié)果，LRMⅡ模型具有較好的統(tǒng)計(jì)效力，但對某些性狀來說，會造成假陽性結(jié)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(jì)性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析，以獲得較為全面和準(zhǔn)確的結(jié)果。
　　2.本研究使用60K SNP芯片，對400只母雞的10個(gè)繁殖性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析，共發(fā)現(xiàn)27個(gè)與繁殖性狀關(guān)聯(lián)顯著的SNPs，其中，LRMⅡ發(fā)現(xiàn)了22個(gè)，MLM發(fā)

5、現(xiàn)了7個(gè)，2個(gè)SNPs在兩個(gè)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(guān)聯(lián)顯著(P＜1.8E-06)。根據(jù)27個(gè)不同的SNPs，我們篩選出21個(gè)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(gè)與10個(gè)繁殖性狀潛在顯著關(guān)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(gè)單倍型(r2＞0.8)，其中有16個(gè)

6、單倍型與開產(chǎn)體重、開產(chǎn)蛋重、300天蛋重和孵化率達(dá)到基因組水平顯著關(guān)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(guān)聯(lián)分析中，LRMⅡ模型共識別出25個(gè)與生長性狀達(dá)到基因組水平關(guān)聯(lián)顯著的SNPs(P＜1.8E-06)，篩選出相關(guān)候選基因21個(gè)，如HTT、SEPT8、FRYL和METTL8等，潛在顯著關(guān)聯(lián)的SNPs有18

7、7個(gè)（1.8E-06＜P＜3.59E-05。MLM共識別出潛在顯著關(guān)聯(lián)的SNPs共9個(gè)，相關(guān)候選基因8個(gè)，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(bào)道的影響生長性狀QTL附近，還有部分SNPs與多個(gè)性狀關(guān)聯(lián)顯著。同時(shí)，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(gè)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(dá)到基因組水平顯著關(guān)聯(lián)的單倍型(P＜1.8E-06)。21個(gè)單倍型中，有7個(gè)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(nèi)，發(fā)現(xiàn)了24個(gè)單倍型與幾乎所有生長性狀關(guān)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(zhì)性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析中，LRMⅡ共發(fā)現(xiàn)與屠宰和肉品質(zhì)性狀達(dá)到基因組水平關(guān)聯(lián)顯著的SNPs共27個(gè)(P＜1.8E-06)，其

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