三亚千人比基尼派对
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合作單位:西北農林科技大學         合作老師:王小龍
發表期刊:Scientific Reports           IF:5.228


文章下載鏈接:http://www.phxyw.com/uploads/tmp/genedenovo-resume-1482370302.6596244.pdf

研究背景
山羊作為其中一個最好被馴化的物種,因為長期受人類和自然環境的影響,有著高度的性狀多樣性。據記載,全球共有557個山羊品種,它們為人類提供重要的農副產品(羊奶、羊毛和肉類等),因此利用基因組重測序方法全面了解山羊的人工和自然受選擇情況,對山羊的畜牧業生產與發展有著重要的經濟意義。

樣本處理
取不同地區的8個山羊(Capra hircus)群體(圖1),每個群體至少20個個體。DNA混池后進行重測序,平均測序深度為9-13X。


圖1 本研究中的8個山羊品種

實驗結果
變異數據挖掘
測序總共獲得203Gb數據,平均每個群體檢測到800-900萬個SNP,其中74%-88%的SNP都是雜合體。在各群體中,陜北絨山羊(Shaanbei Cashmere)和貴州小山羊(Guizhou Small)的SNP雜合度最高,表示它們正處于高度選擇當中。在所有SNP中,只有約0.5%位于編碼區域,其中同義突變比非同義突變的比例高。

受選擇壓力區域分析
聯合Hp(Pooled Heterozygozity)和di兩種選擇壓力分析方法,對山羊的相關受選擇壓力位點(ZHp≤ − 4 & di > top 1%)進行篩選和分析。

1、毛色分析
太行黑山羊(Taihang Black)的基因組雜合率分析發現22個潛在受選擇區域,其中包括常見的與毛色相關的基因ASIP,MC1R,MITF以及KITLG。同時,利用di分析太行黑山羊與其他群體的群體間分化程度,發現54個受選擇區域和多個潛在受選擇基因。兩種分析共有6個重疊潛在區域,區域中ASIP,KITLG,MSANTD1,HTT,GNA11和DST等與毛色相關基因都受到高度選擇(圖2)。


圖2 太行黑山羊的毛色受選擇情況

2、體型分析
貴州小山羊(Guizhou Small)體型較小,利用此群體進行ZHp分析,發現49個受選擇區域,其中包括FOSL2,DGCR8,MTOR和TBX15等常見基因。同時利用di分析,發現56個受選擇區域,但只有TBX15,DGCR8,CDC25A和RDH16等功能基因與Hp分析有重疊(圖3)。


圖3 貴州小山羊的體型受選擇情況

3、羊絨性狀
內蒙古絨山羊(Inner Mongolian Cashmere)是重要的羊絨生產品種,如何培養出質量好的產羊絨品種一直都是育種的重點。利用ZHp和di分析分別在內蒙古絨山羊中發現40和37個與絨毛產生相關的基因。其中兩種分析共有的區域有5個,包括LHX2,FGF9,WNT2,MC1R和FGF5等基因。


圖4 內蒙古絨山羊的絨毛受選擇情況

4、高原適應性
藏山羊(Tibetan goat)是西藏的重要山羊品種。在受選擇壓力分析中,共有49個受選擇區域被ZHp分析發現,53個區域被di分析發現。兩種分析都發現的共有區域有7個,包括CDK2,SOCS2,NOXA1,ENPEP,KITLG和FGF5等與高原生活相關的重要基因(圖5)。


圖5 藏山羊的高原受選擇情況

文章小結
大多數混池選擇壓力分析都是兩個群體的比較,因此在分析手段上多用Hp和Fst兩種方法的結合。本文的精彩之處在于,在多群體比較的基礎上,打破習慣的分析思維,利用全新的di分析方法,能夠更準確地分析多群體之間的遺傳分化距離。
 

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