四川各地黑山羊分子遗传特征研究

摘要

黑山羊主要产于我国的南方及东南亚，久负盛誉。其独特之处在于全身黑毛，生长发育快，板皮厚满，皮毛质软细小，瘦肉率高，含脂量低，肉质鲜嫩，味美膻气少。从目前国际、国内形势看，我国黑山羊产业前景看好。据业内人士分析认为，我国黑山羊市场潜力巨大，出口创汇前景看好。当前国际大气候的变化为黑山羊产业发展带来了新的机遇，由于黑山羊品种不同，其品质也就各不相同，故品种的认定就自然成为我国黑山羊产业急需要解决的问题 四川省黑山羊资源比较丰富，过去的研究多为品种性能测定与评价等方面，对品种的起源、群体间的遗传差异、黑山羊的品种分化及相似性研究甚少。特别是利用分子标记研究黑山羊大群体的遗传结构和遗传多样性，尚未见有报道。 首先，我们参阅以往牛、山羊和绵羊等RAPD研究的文献，选取98个引物，经过反复筛选，从中挑选出30个重复性好的多态引物，运用构建总DNA基因池的方法，对黑山羊、南江黄羊、北川白山羊、成都麻羊4个山羊品种和藏绵羊进行RAPD分析，并重点进行了引物筛选和实验条件的优化，建立了适宜山羊RAPD的反应体系，计算了各品种间的遗传距离指数，探讨了彼此的亲缘关系。验证了实验方法本身的可靠性。 上面实验的基础上，我们利用16条多态性好的引物，对分布于四川省不同区域的9个黑山羊种群共540个个体逐一进行了随机扩增多态DNA(RAPD)分析。结果表明：16条多态性引物在9个黑山羊种群中，共扩增出170个能完全重复且表现多态性的RAPD标记，各标记的大小在0.1-2.5kb之间。采用Nei氏标准距离对不同品种的遗传关系进行分析，黑山羊群体间的遗传距离在0.105l一0.2978之间。金堂黑山羊与富顺黑山羊之间相似系数最大，为0.9002。其次是嘉陵黑山羊与营山黑山羊之间相似系数为0.8953，会理黑山羊与江安黑山羊之间相似系数最小，为0.7424。群体基因分化系数(Gst)为0.2766，说明黑山羊种群的分化程度还比较低。用UPGMA法构建了黑山羊群体间树状聚类图，结果显示：嘉陵黑山羊与营山黑山羊首先聚—起，金堂黑山羊与乐至黑山羊也先聚—起，说明它们亲缘关系较近，可能起源于共同的原始祖先。本实验的结果为黑山羊品种的保护提供了重要的科学依据。 其次，我们利用20个多态性较强、重复性好的随机引物对四川多个黑山羊种群的成年(1.5～2岁)黑山羊96只个体的血样DNA进行扩增，20个引物共扩增出225条多态的RAPD条带。对给定的标记，将“有带(1)”、“无带(0)”两类个体看作独立样本，采用SPSS软件的Compare Means中的Independent-samples FTest来比较两样本各数量性状平均值的差异。并根据两独立样本间个体表型值的分布筛选与性状真实关联的分子标记。结果表明，在黑山羊群体中共筛选到5个分子标记分别与不同性状相关，其遗传基础可能是该标记与控制性状的QTL或主基因连锁。 第三，我们以10个微卫星标记，对四川乐至黑山羊、金堂黑山羊、富顺黑山羊、白玉黑山羊、会理黑山羊、嘉陵黑山羊、营山黑山羊、合江黑山羊、江安黑山羊进行了遗传多态性研究。结果表明，10个微卫星座位在9个黑山羊种群中为高度多态座位。基于Nei氏标准遗传距离Da，采用13PGMA方法构建了系统发生树。9个黑山羊种群遗传距离在0.386-O.769之间，聚为4类，嘉陵黑山羊与营山黑山羊亲缘关系最近，在D=0.386处聚为1类；富顺黑山羊与江安黑山羊先在D=0.428处聚为l类后再在D=0.456处与合江黑山羊聚为1类；此外金堂黑山羊与乐至黑山羊在D=0.437处聚为1类；白玉黑山羊与会理黑山羊在D=0.489处聚为1类。结果同时显示9个黑山羊种群的分子系统发生关系与生态地理分布一致。本研究的10个微卫星测定9个黑山羊种群平均PIC和平均杂合度均大于0.5，说明9个黑山羊种群内遗传多样性均较高。此结果同RAPD分析和mtDNA测序分析的结果一致。 最后，我们采用DNA测序技术首次测定了四川9个黑山羊品种(类群)30个个体线粒体DNA控制区(D-100p)全序列，结果表明：四川黑山羊线粒体DNA控制区全序列长度为1212bp，T、C、A、G4种核苷酸的含量分别为28.9％、25.9％、31.2％、14％。检测到87个变异位点，约占分析位点总数的7.18％，核苷酸变异类型有转换、颠换、缺失3种。确定了25种单倍型，单倍型H7、H11和H13为四川黑山羊的主体单倍型，各单倍型在品种间分布不平衡，所测定的9个黑山羊品种(类群)单倍型多样度平均为0.9839±0.014l，说明四川黑山羊D-loop单倍型类型丰富。四川黑山羊品种间核苷酸分歧度(Dxy)约为1.0％-3.6％，品种间双参数距离范围为0.0021～0.0356，表明四川黑山羊遗传多态性丰富。对D环序列变异的分子方差分析和单倍型网络关系图的结果表明：四川黑山羊品种(类群)间出现显著的遗传分化，单倍型网络关系图显示黑山羊聚为2个聚类簇，表明四川黑山羊有2个母系来源，或者有2个主要的驯化地点。 本研究将为确定四川黑山羊品种资源的基因储备，促进地方黑山羊品种资源的保护及合理的开发利用，以及为各地黑山羊品种的认定提供科学依据。

目录

论文说明：图片目录，表格目录

摘要

文献综述

第一章引物筛选及四川几个山羊品种的RAPD分析

第二章四川9个黑山羊种群的RAPD分析

第三章黑山羊种群RAPD标记与黑山羊表型性状的相关分析

第四章四川黑山羊10个微卫星基因座遗传多态性研究

第五章四川黑山羊mtDNA分子遗传特征研究

本学位论文研究结论

致谢

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