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作者：

李恒，字向东，王会，熊燕，吕明杰，刘宇，蒋旭东

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摘要：

【目的】对产羔数不同的山羊进行全基因组重测序分析,挖掘参与调控川中黑山羊产羔数性状关键调控基因,为解析山羊产羔数性状遗传机制及分子遗传改良提供理论依据.【方法】选择6只产4—6羔的川中黑山羊为高繁组(high fecundity,HF)和6只产单羔的川中黑山羊为低繁组(low fecundity,LF),采集颈静脉血液样本提取基因组DNA,构建350 bp双末端测序文库,利用Illumina HiSeq PE150平台对12个文库进行全基因组重测序.测序产出的净数据经BWA软件比对至山羊参考基因组ARS1,所获得的高质量SNPs通过两种全基因组扫描分析方法(Fst,Hp)的综合分析确定候选区域,候选区域的注释基因分别利用g:Profiler和KOBAS在线数据库进行GO分析与KEGG通路分析,以筛选调节川中黑山羊产羔数性状候选基因.为了进一步鉴定调节山羊产羔数目的关键遗传标记,根据基因组重测序变异分析,对繁殖候选基因的同义与非同义SNPs进行定位筛选,后续将12个山羊样本的扩增产物进行Sanger测序以验证重测序结果.【结果】12只山羊共获得431.50 Gb净数据,经变异检测与注释发现,HF组山羊共发现7771417个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNPs),LF组山羊检测到8935907个SNPs,且LF组各类SNPs均多于HF组.设置同时达到top 5%最大ZFst值和top 5%最小ZHp值的窗口为候选区域,在低杂合性,高遗传分化的区域共注释130个强选择信号,其中HF组,LF组以及共享窗口的注释基因分别为84,59和13个,经GO富集与KEGG通路分析发现,19个候选基因参与川中黑山羊的繁殖,繁殖过程和胚胎发育等调控,包括11个HF组特异性候选基因(ADCY10,DRD1,HS6ST1,IGFBP7,MSX2,NOG,NPHP4,PAPPA,PRLHR,TDRP和XYLT1),5个LF组特异性候选基因(ANXA5,IGF1,EDNRA,FANCL和TAC1)和3个HF组与LF组共享窗口基因(AKR1B3,HDAC4和OPRM1).同时,大多数GO分析,如G蛋白偶联受体活性,激素反应和神经肽信号通路等,都包含这19个候选基因.此外,14个HF候选基因有9个显著富集在代谢途径,神经活性配体-受体相互作用,糖胺聚糖-硫酸乙酰肝素/肝素的生物合成,钙离子信号通路,cAMP信号通路和叶酸生物合成等KEGG通路中(P