基于mtDNA Cyt b序列变异探究柴达木黄牛的母系遗传多样性及遗传背景

摘要

为探究柴达木黄牛的母系遗传多样性及遗传背景,本研究随机选取柴达木黄牛5个主产区268个个体,通过PCR方法和直接测序技术得到其mtDNA Cyt b基因全序列,使用生物信息学软件分析其遗传多样性、分化及母系起源,进而在分子水平上揭示其母系遗传多样性水平、分化程度及母系遗传背景。结果表明:柴达木黄牛Cyt b基因核苷酸序列长度为1140 bp,比对分析共检测到29个核苷酸多态位点,其中单一多态位点4个,简约信息位点25个;依据序列间核苷酸变异共确定了12种单倍型,其中优势单倍型为H2,品种单倍型多样度为0.5882±0.0300,核苷酸多样度为0.0040±0.0022,表明柴达木黄牛具有较丰富的母系遗传多样性。柴达木黄牛品种内5个群体间分化指数Fst值在-0.0104~0.1618,提示品种内群体间分化程度存在差异,其中格尔木群体与乌兰群体间分化程度最大(Fst=0.1618),大柴旦群体和茫崖群体间的分化程度最小(Fst=-0.0104)。基于UPGMA法的品种内群体间聚类关系表明,柴达木黄牛品种内5个群体可聚为2类,其中格尔木群体与都兰群体最先聚在一起,大柴旦群体与茫崖群体也最先聚为一起,随后它们再聚为1类,而乌兰群体单独为另一类,2类最后聚为一大类。系统发育分析表明,柴达木黄牛由普通牛和瘤牛2个母系遗传支系组成,表明柴达木黄牛有普通牛和瘤牛2个母系起源且以普通牛起源为主。此外,研究发现,茫崖、乌兰、都兰各群体均有1个个体为牦牛mtDNA Cyt b单倍型序列类型,占总头数的1.12%,提示柴达木黄牛品种中存在一定程度的牦牛基因渗入。