近日,牛遺傳育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)基于全基因組重測(cè)序數(shù)據(jù),整合選擇信號(hào)、單性狀關(guān)聯(lián)分析以及多性狀關(guān)聯(lián)分析,發(fā)現(xiàn)了與胴體性狀相關(guān)的選擇信號(hào)及候選基因,揭示了肉牛胴體性狀的遺傳機(jī)制,為肉牛胴體性狀的選育奠定了理論基礎(chǔ)。相關(guān)成果發(fā)表在《Genomics(基因組學(xué))》。
胴體性狀作為肉牛重要經(jīng)濟(jì)性狀之一,直接決定了牛肉的產(chǎn)量和質(zhì)量,是肉牛育種中的關(guān)鍵目標(biāo)。解析肉牛胴體性狀的遺傳機(jī)制與機(jī)理并挖掘相關(guān)的候選標(biāo)記與基因,不僅可以為肉牛胴體性狀的選育提供相關(guān)理論基礎(chǔ),還可以推動(dòng)肉牛育種進(jìn)展,切實(shí)地提高我國(guó)牛肉產(chǎn)量。目前,國(guó)內(nèi)外已大量開展了對(duì)肉牛胴體性狀遺傳基礎(chǔ)解析工作,捕獲到 NCAPG 、 LCORL 等重要候選基因,但利用全基因組重測(cè)序數(shù)據(jù)對(duì)胴體性狀遺傳機(jī)制解析的分析方法仍需創(chuàng)新。
圖 肉牛胴體性狀的多性狀關(guān)聯(lián)與選擇信號(hào)整合分析
研究人員首先采用全基因組的復(fù)合似然比的方法(CLR)對(duì)44頭重測(cè)序肉用西門塔爾牛開展了選擇信號(hào)分析,共發(fā)現(xiàn)11600個(gè)選擇信號(hào),捕獲潛在受選擇基因2214個(gè),富集到18分子功能、69生物過程以及23個(gè)細(xì)胞組分,涉及了蛋白結(jié)合、血液循環(huán)等重要生物過程。其次,利用填充的全基因組重測(cè)序數(shù)據(jù),對(duì)1233頭肉用西門塔爾牛的胴體重、凈肉重和屠宰率等性狀進(jìn)行單性狀關(guān)聯(lián)分析,共挖掘66個(gè)候選位點(diǎn),注釋到 NCAPG 、 DCAF16 、 LCORL 等與胴體性狀顯著關(guān)聯(lián)的候選基因。隨后,對(duì)該四個(gè)性狀進(jìn)行多性狀關(guān)聯(lián)分析,分別在顯著閾值和揭示閾值水平分別發(fā)現(xiàn)109和1242個(gè)候選位點(diǎn),并分別注釋到7和34個(gè)候選基因,其中 NCAPG 、 LCORL 等基因再次捕獲,同時(shí)還分別在基因 NCAPG 和 TEX2 中發(fā)現(xiàn)了保守性較高的錯(cuò)義突變。最后,將胴體性狀關(guān)聯(lián)分析與選擇信號(hào)的結(jié)果整合后,共發(fā)現(xiàn)了88個(gè)重疊區(qū)間,涵蓋了27個(gè)候選基因,這些基因在受選擇的同時(shí)還與胴體和生長(zhǎng)性狀顯著相關(guān)。研究從群體遺傳學(xué)以及單性狀和多性狀關(guān)聯(lián)分析的角度,印證了肉牛胴體性狀的多基因遺傳結(jié)構(gòu),并為肉牛復(fù)雜性狀的遺傳基礎(chǔ)提供了新的研究思路。
該研究得到國(guó)家肉牛牦牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、院科技創(chuàng)新工程重大科研任務(wù)的資助。
原文鏈接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34314829/