基于简化基因组测序嘉兴黑猪的遗传多样性分析

阮 鹏，陈究成，徐宁迎，章晓伟，刘雅莉

(1.浙江大学动物科学学院，浙江杭州 310058；2.浙江省畜牧技术推广总站)

试验研究

基于简化基因组测序嘉兴黑猪的遗传多样性分析

阮 鹏1，陈究成1，徐宁迎1，章晓伟2，刘雅莉2

(1.浙江大学动物科学学院，浙江杭州 310058；2.浙江省畜牧技术推广总站)

试验评估采集嘉兴黑猪血样89例，其中公猪21例，母猪68例，利用GGRS简化基因组文库技术，共检测出SNP位点108603个，经过滤筛选后共获位点48408个，具有多态性的位点占比为0.99，通过计算得到AR为1.9，HE为0.324，群体内的平均遗传距离为0.136±0.01。

基因组测序；遗传多样性；嘉兴黑猪

嘉兴黑猪是我国著名的地方优良猪种，系太湖猪品种的一个主要类群[1-2]。根据浙江省畜牧技术推广总站2015年对地方品种保种效果进行监测的要求，笔者利用GGRS简化基因组文库技术对嘉兴黑猪的群体遗传现状进行了评估，采集嘉兴黑猪血样89例，其中公猪21例，母猪68例，采用第二代测序技术并经过筛选后，共选出SNP位点48408个，具有多态性位点占比为0.99。通过计算得到AR为1.9，HE为0.324，群体内的平均遗传距离为0.136±0.01。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验采集嘉兴黑猪血样89例(三代以内没有血缘关系)作为供试材料，其中公猪21例，母猪68例，装入盛有乙醇的1.5 mL离心管中，冻存备用。

1.2 试验方法

1.2.1 基因组DNA提取 采用杭州某生物技术有限公司生产的组织DNA提取试剂盒提取基因组DNA。DNA浓度测定仪测定浓度大于50 ng/μL，OD值在1.8～2.0之间，电泳条带完整为合格DNA，存于-70 ℃冰箱保存备用。

1.2.2 基因组文库建立 选择限制性内切酶AvaII进行酶切，设计barcoding-adapter，PCR扩增后选择片段范围为300～400 bp进行割胶回收。回收的PCR产物由上海晶能公司进行高通量测序，测序平台为Hisq2000[3-4]。

1.2.3 SNP筛选 应用BWA和SamTools软件对高通量结果进行匹配和SNP筛选，参考基因组SSC10.2从GenBank上下载。利用iBLUP软件对基因型进行填补，再用R3.3.3软件对SNP进行过滤，过滤条件为：Call rate>0.30, MAF>0.05, HWE>10-6[5-6]。

1.2.4 数据处理 应用R3.3.3软件对筛选获得的SNP位点计算嘉兴黑猪群体的多态性比例(PN)，期望杂合度(HE)，基因丰度(AR)。应用Mega 6.01 计算个体之间的遗传距离。

2 结果与分析

2.1 基因组DNA以及酶切产物 基因组DNA电泳结果显示，基因组DNA条带清晰可见，且无拖尾，说明基因组DNA提取质量良好，无降解、无RNA污染。对300～400片段处进行割胶回收。

2.2 SNP筛选结果 经过SNP过滤筛选，共选出SNP位点48408个，SNP位点在染色体上的分布详见图1，其中2号染色体上SNP位点最多，存在SNP位点5057个，16号和18号染色体上找到的SNP位点最少，分别为1334个和1365个。筛选获得的SNP位点在各个染色体上分布均匀，可以满足分析。

图1 SNP位点在染色体上分布

2.3 群体多样性分析 在初始得到的108603个SNP位点中，满足最小等位基因频率(MAF)>0.05的位点50951个，占46.9%。具有多态性的位点50944个，占99%，经HWE>10-6的标准筛除2536个SNP，最终得到48408个SNP。通过计算得到AR为1.99，HE为0.324(表1)。

表1 嘉兴黑猪群体多样性参数

2.4 遗传距离分析 遗传距离由IBS计算所得。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数。计算得到嘉兴黑猪群体内的平均遗传距离为0.136±0.01。

3 小结与讨论

3.1 GGRS简化基因组检测核苷酸变异 本试验利用GGRS简化基因组文库技术，共检测出SNP位点108603个，经最小等位基因频率(MAF<0.05)过滤57652个SNP位点，对剩余的50951个SNP位点进行哈迪-温伯格平衡检验，认为P-value<10-6位点没有处于平衡状态予以过滤，过滤后总共得到位点48408个，其中2号染色体上个数最多为5057个，16号染色体上个数最少为1334个，在染色体上总体分布均匀，平均SNP密度为0.49个/10 kb。考虑到中国地方猪种的连锁不平衡区间大概为10 kb，因此本次SNP检出密度可完全满足地方猪种的标记要求，为揭示这些地方猪种种质特性的分子遗传基础提供了基础。

3.2 嘉兴黑猪遗传多样性分析 试验结果表明，嘉兴黑猪的遗传多样性水平中PN较其他中国地方猪种高，但HE稍低。中国地方猪种的平均距离为0.166，嘉兴黑猪的平均遗传距离则为0.136±0.01，距离平均水平有一定距离，可能与其保种等具体措施有关。

[1]中国农业科学院畜牧研究所.中国猪品种志[M].上海科学技术出版社，1986.

[2]国家畜禽遗传资源委员会组.中国畜禽遗传资源志[M].中国农业出版社，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.

农业部等联合发布《共同推进“一带一路”建设农业合作的愿景与行动》

最近，农业部、发改委、商务部、外交部等四部委联合发布《共同推进“一带一路”建设农业合作的愿景与行动》。文件指出，在“一带一路”倡议下，农业国际合作成为沿线国家和地区共建利益共同体和命运共同体的最佳结合点之一。

《愿景与行动》指出，农业发展是“一带一路”沿线国家和地区国民经济发展的重要基础，沿线大部分国家和地区对解决饥饿和贫困问题、保障粮食安全与营养的愿望强烈，开展农业合作是沿线国家和地区的共同诉求。

《愿景与行动》提出，未来中外着重在以下方面加强合作，包括构建农业政策对话平台、强化农业科技交流合作、优化农产品贸易合作、拓展农业投资合作、加强能力建设与民间交流。

《浙牧》讯

2017-05-17

国家科技支撑计划(No. 2015BAD03B01)

S828.2

A

1005-7307(2017)04-0001-002