中国部分地方黄牛品种遗传多样性评估

摘要

本研究以中国部分地方黄牛早胜牛、安西牛、南阳牛、郏县红牛、枣北牛、恩施黄牛、黄陂黄牛、郧巴牛、湘西牛、平陆山地牛、秦巴牛和三个引入品种西门塔尔牛、夏洛来牛、德国黄牛为研究对象，采用世界粮农组织(FAO)和国际动物遗传学会(ISAG)联合推荐的12对微卫星DNA引物，以ABI3100-Avant全自动基因序列分析仪为平台，结合荧光-多重PCR技术，检测11个地方黄牛和3个引入品种，共计826个个体的基因型，并对标记后产物进行序列分析。通过计算遗传杂合度、多态信息含量、有效等位基因数、奈氏遗传距离和奈氏标准遗传距离，采用邻近结合法和非加权类平均法聚类等方法，分析中国地方黄牛群体内和群体间的遗传变异。结果如下： 本试验中14个中外黄牛品种在12个微卫星位点上，除西门塔尔牛在ILSTS011位点上为低度多态(PIC=0.22)外，其余所有位点在14个品种中均表现为高度多态或中度多态。其中11个中国地方黄牛品种在所有位点均为高度多态或中度多态，说明11个中国地方黄牛品种遗传多样性较外来品种相对丰富，具有一定的选择潜力，应对它们给与保护，在保种过程中要避免遗传多样性的丢失。另外14个中外黄牛品种在12个微卫星位点上的平均杂合度最高为0.82，最低为0.50，其中11个中国地方黄牛品种在12个位点上明显比3个引入品种的杂合度要高出很多，表明遗传变异程度较高，但也反映了该品种的遗传一致性最差，同时也表明中国地方黄牛品种在未来保种过程中还可以进一步的纯繁选育，以提高该品种的遗传一致性；也进一步说明在以后的种质资源的保存过程中，在保存遗传多样性的同时，应注意提高品种的纯度。3个引入品种的平均杂合度较低，说明其遗传变异最小，也反映了该品种的遗传一致性最高。 在12个微卫星座位中，共检测出171个等位基因，其中ETH10，ETH152和ILSTS005拥有的等位基因数最少为10个，ILSTS006拥有的等位基因数最多为20个，其余座位的复等位基因数在12～18个之间，平均每个微卫星位点为14.2个。其中郏县红牛的平均等位基因数最高，为9，而平均等位基因数最低出现在西门塔尔牛和德国黄牛这两个外来品种中，分别为5.8和5.1；在11个中国地方黄牛品种中安西牛的平均等位基因数较低，只有7，其他中国地方黄牛品种的平均等位基因数都在8个以上。14个黄牛品种在12个微卫星位点上拥有的有效等位基因数(Ne)非常丰富，介于1.10～11.1之间。其中有6个微卫星位点的平均有效等位基因数(Ne)数目超过4个，可以认为这些位点是最优势位点.。ETH225位点拥有的平均有效等位基因数(Ne)最多，平均达到6个；而ILSTS005位点拥有的平均有效等位基因数(Ne)最少，平均仅达到2个。并且11个中国地方黄牛品种在12个位点上明显比3个外来品种的有效等位基因数多。在11个中国地方黄牛品种中，一共发现有21个特有等位基因，每个品种都至少在某一微卫星位点上有一个特有等位基因，其中恩施黄牛拥有的特有等位基因数最多，达到4个；陨巴牛和湘西牛各有3个；黄陂黄牛、秦巴牛和安西牛各有2个。另外，11个中国地方黄牛品种的所拥有的特有等位基因频率都较低，除了平陆山地牛在ETH10这个位点上的204bp等位基因的频率达到0.048，秦巴牛在HEL9这个位点上的135bp等位基因频率在0.042之外，其余的都低于0.040。14个中外黄牛品种在12个微卫星座位中一共发现14个优势等位基因，等位基因频率都大于0.50，有一定规律性。CSSM66座位的180bp和182bp等位基因，HAUT24座位的122bp等位基因,ILSTS011座位的258bp、260bp、266bp和268bp等位基因，INRA063座位的174bp等位基因，ETH3座位的113bp等位基因，ETH10座位的214bp等位基因，ETH152的191bp和195bp等位基因，INRA035的101bp等位基因，ILSTS005座位的182bp等位基因，在大部分的牛品种中的基因频率都很高。12个微卫星座位在14个黄牛群品种上发现的共有等位基因一共有30个，说明这30个基因是14个中外黄牛品种中最为原始古老、保守的等位基因，其中共有等位基因最多的是HAUT24和ETH3位点，为4个；最少的是ILSTS011位点，为1个。 根据聚类图DA/UPGMA和DS/UPGMA，14个中外黄牛品种被聚为五大类。第一类：湖北省的恩施黄牛与湖北省的郧巴牛先相聚，湖北省的枣北牛与河南省的南阳牛先相聚，然后二者再与湖南省的湘西牛聚为一类；第二类：陕西省的秦巴牛先与湖北省的黄陂黄牛先相聚后，再与河南省的郏县红牛聚为一类；第三类：甘肃省的早胜牛与山西省的平陆山地牛聚为一类；第四类：甘肃省的安西牛自成一类；第五类：德国黄牛与西门塔尔牛相聚后，再与夏洛来牛聚为一类。根据聚类图DA/NJ和DS/NJ，湖北省的恩施黄牛与湖北省的郧巴牛优先相聚，湖南省的湘西牛与湖北省的枣北牛优先相聚，然后再与河南省的南阳黄牛相聚；陕西省的秦巴牛和湖北省的黄陂黄牛先相聚，接着再依次和河南省的郏县红牛、甘肃省的早胜牛、山西省的平陆山地牛、甘肃省的安西牛相聚，最后与三个引入品种相聚。聚类结果与地方黄牛品种的原产地相关，但是与《中国牛品种志》(1988)把湖北省的恩施黄牛和湖南省的湘西牛合称为巫陵牛；陕西省的秦巴牛和湖北省的陨巴牛合称为巴山牛稍有差异。从聚类分析、地理分布、群体结构分析表明，还需要作进一步的探讨。 根据实验数据，提出对现有中国地方黄牛品种的保种措施：研究提高冷精解冻后人工输精和胚胎移植的成功效率，尽快解决体外保种的障碍；在活体保种中，要采取保种场和保种区相结合的保种措施。 多重PCR技术有着单对引物PCR无可比拟的优越性，它一次反应可以同时检测多对引物的基因型，消耗试剂和时间少，高效、快捷而又经济；对引物选择不同颜色的荧光标记，并结合多重PCR技术，使用ABI3100全自动序列分析仪进行序列分析时，最多能达到一次同时检测九对引物之多，极大的降低了成本，提到了效率，同时它还极大地减少了工作量，一定程度上加速了实验进程。

目录

文摘

英文文摘

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第一章文献综述

第二章实验研究

参考文献

附录

致谢

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