不同品系(组合)鸭蛋品质的研究

为比较不同品系鸭及其杂交组合的蛋品质差异,从绍兴鸭、缙云麻鸭、山麻鸭、绍兴鸭×缙云麻鸭和山麻鸭×缙云麻鸭共5个品种(组合)选育出的5个青壳系为研究对象,每个品系随机抽取青壳蛋各30枚,进行蛋品质测定和相关性分析。结果表明:各品系蛋形指数无显著差异(P>0.05),均符合蛋形标准;绍兴鸭×缙云麻鸭的蛋壳厚度最大,与绍兴鸭、山麻鸭、山麻鸭×缙云麻鸭3个品系差异显著(P<0.05);绍兴鸭×缙云麻鸭和山麻鸭的蛋壳强度最大,与绍兴鸭差异显著(P>0.05);绍兴鸭的蛋重最大,显著高于其他品系(P<0.05);蛋白高度绍兴鸭×缙云麻鸭最高,与其他品系差异显著(P<0.05);缙云麻鸭的哈夫单位数值最大,绍兴鸭最小,差异显著(P<0.05)。总体上看,绍兴鸭×缙云麻鸭蛋壳厚度、蛋壳强度和蛋白高度均为最佳,而绍兴鸭的蛋重最大。蛋品质各性状相关分析发现:蛋壳厚度与蛋壳强度呈极显著正相关(P<0.01);哈夫单位与平均蛋重呈负相关(P<0.05),与蛋白高度强正相关(P<0.01)。     

甜玉米种质资源种子性状全基因组关联分析

粒长、粒宽、粒厚、百粒质量是影响玉米籽粒产量的重要性状,本研究主要统计分析了100份甜玉米种质资源的粒长、粒宽、粒厚和百粒质量等4个种子性状,并利用37297个单核苷酸多态性(SNP)标记位点关联分析了控制甜玉米种子性状的重要位点.结果表明,100份甜玉米种质资源种子性状具有丰富的遗传多样性,性状变异幅度比较大,其中粒...     

玉米籽粒长度的全基因组关联分析

【目的】筛选与玉米粒长紧密关联的SNP标记和候选基因,为分子标记辅助选择籽粒较长的玉米材料及克隆相关的功能基因奠定基础。【方法】以80个核心玉米自交系作为关联群体,在2014年和2015年分别将其种植在吉林省长春市和梅河口市,收获后考种。同时采用Illumina Hiseq PE150高通量测序仪对关联群体进行全基因组重测序,将获得的高质量SNP标记用于后续玉米粒长的全基因组关联分析。【结果】不同玉米自交系的籽粒长度遗传变异较大,广义遗传力为83.67%,说明该性状主要受到遗传因素的控制。经过全基因组关联分析,在4个环境下共检测到16个与玉米粒长显著关联(P10-6)的SNP标记,解释的表型变异率在1.68%~27.61%。其中7个标记位于前人已定位的粒长QTL置信区间内,1个标记在2015年的2个环境中都被检测到。在显著性SNP标记的LD范围内共发掘出GRMZM2G018607、GRMZM2G034882和GRMZM2G322641等3个候选基因,其分别编码ABCF4转运蛋白、WIP2互作蛋白和一个含DUF2346结构域的蛋白质,可能与玉米粒长的发育形成密切相关。【结论】筛选出16个与玉米粒长紧密关联的显著性SNP标记和3个候选基因。     

基于SLAF-seq的华山松球果数量性状全基因组关联分析

【目的】挖掘与华山松球果数量相关的基因。【方法】以华山松球果数量性状表型数据筛选华山松高、低球果数量单株,利用前期已开发的单核苷酸多态性(single-nucleotide polymorphism,SNP)标记结合表型数据进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),构建华山松样品的系统发育树,发掘与华山松球果数量性状相关的SNP标记与候选基因,并进一步分析筛选出的基因在华山松针叶、木质部、韧皮部、树皮、幼嫩球果和树根的qPCR基因组织特异性表达。【结果】系统发育树显示：同一种源的单株基本处于相近的位置,而来自巍山的单株广泛分布于各个群体中,与主成分分析结果基本一致。全基因组关联分析共检测到12个与球果数量显著关联的SNP位点,其中,Marker193307的序列与纤维素合成相关基因Korrigan (KOR1,编码跨膜内切β-1,4-D葡聚糖酶)的序列相似度较高(74.74%)。qPCR基因组织特异性表达分析结果显示：该基因在华山松枝条韧皮部的表达量最高,幼嫩球果中次之,在根系的表达量最少,初步判断该基因与球果数量相关。【结论】华山松...     

甘蓝型油菜品质相关性状全基因组关联分析

采用近红外方法,分析104份甘蓝型油菜种子中的芥酸、油酸与硫代葡萄糖苷含量;运用简化基因组技术(ddRADseq)对全部材料进行基因分型;结合性状与基因型的数据,利用Tassel混合线性模型进行全基因组关联分析。结果表明:芥酸含量与硫代葡萄糖苷呈极显著正相关,油酸含量与芥酸、硫代葡萄糖苷呈极显著负相关;群体结构分析将104份材料划分为4个亚群;通过全基因组关联分析发现,与芥酸、油酸含量显著关联的SNP标记主要分布在A08与C03染色体上,与硫代葡萄糖苷含量显著关联的标记分布在A05、A02与C09染色体上。     

全基因组关联分析在5种农作物中的应用及展望

农作物是人类赖以生存的基础。然而,随着全球极端天气的增加、耕地的减少、人口数量的增多以及人民生活需求的提高,培育具备多个优良性状的聚合品种已成为解决粮食安全问题和现代农业分子设计育种的核心任务。全基因组关联分析(GWAS)是挖掘农作物优异基因的有效方法,已广泛应用于各类农作物中。这种分析方法成功揭示了控制农作物产量、品质以及抗逆性等关键育种性状的基因。本文系统总结了GWAS在5种代表性农作物中的最新研究进展,同时深入剖析了GWAS的局限性及未来发展趋势,期望为未来农作物的遗传改良提供有益参考。     

甜玉米种子营养品质主要性状全基因组关联分析

利用玉米56K SNP芯片评估包含100份甜玉米自交系的甜玉米育种资源群体的群体结构,并对种子营养品质性状进行关联定位。结果表明:100份甜玉米自交系可划分为两个亚群,其中,亚群1包括92份种质,亚群2包括8份种质。利用获得均匀覆盖甜玉米基因组的37 297个高质量SNP发现,PIC值集中在0.19、基因多样性变幅集中在0.36～0.38。甜玉米种子中淀粉含量、蛋白质含量、脂肪含量波动较大,其中,淀粉含量变幅在53.91%～73.70%,蛋白质含量变幅在8.96%～18.01%,脂肪含量变幅在5.53%～18.50%。利用GLM-Q模型关联定位到控制甜玉米种子淀粉含量、蛋白质含量、脂肪含量的SNP位点分别是14、15和20,能够解释表型变异的3.45%～51.69%。其中,在-log₁₀P>3.50水平下,位于3号染色体上Affx-115329496处的qSTA-3-1对淀粉含量贡献率最大,约为20.90%;位于1号染色体Affx-91181539处的qPRO-1-1位点和9号染色体上Affx-115333989处的qPRO-9-2与种子蛋白质含量显著关联;...     

小麦种子活力相关性状全基因组关联分析

【目的】鉴定控制小麦种子活力相关性状位点,发掘相关候选基因,为高活力品种提高理论基础。【方法】以404份遗传背景广泛的小麦为试验材料,对11个种子活力相关性状进行测定,结合基因型信息与活力相关性状参数进行全基因组关联分析。【结果】鉴定出28个与小麦种子活力相关性状的显著关联位点。【结论】发现2个控制小麦种子活力潜在新位点,在这2个位点共检测到80个与种子活力相关的候选基因,其中,TraesCS4A01G020000.1编码LEA蛋白基因和TraesCS5B01G298500.1编码解螺旋酶基因,在种子中特异表达,与种子活力高度相关。     

全基因组关联分析在畜禽中的研究进展

全基因组关联分析（genome-wide association studies,GWAS）是近几年发展起来的一种复杂性状研究的新方法。在过去几年中,国内外不少研究者对畜禽的重要经济性状、遗传缺陷性疾病、复杂疾病的抗性、品种的某些特征等性状开展了GWAS。这些研究不仅大大丰富了畜禽标记辅助选择中可利用的分子标记,而且为这些性状分子机理的探索研究提供了重要线索。本文对国内外畜禽GWAS中所用的群体、主要分析方法和研究结果进行综述,并对GWAS的研究应用做一展望,以期为进一步利用GWAS进行畜禽各种性状遗传基础的研究提供参考。     

荆江鸭生长性状与产蛋及蛋品质性状间的典型相关分析

[目的]揭示荆江鸭的生长与产蛋及蛋品质性状之间的典型相关性,为提高蛋鸭的生产水平和加快选育工作提供参考依据。[方法]采用典型相关分析方法,对荆江鸭的生长性状与产蛋及蛋品质性状等性状间的17个变量的相关性进行了分析。[结果]生长性状与产蛋和蛋品质性状的第1个典型相关系数达到显著水平(P0.05),典型相关系数为0.461,其相关信息(贡献率)占2组性状间总相关信息的27.2%,在2组性状中起主要作用的性状包括开产体重、初生重、蛋黄重和蛋黄比率。[结论]该研究结果对于利用生长性状对荆江鸭进行早期选育具有一定的指导意义。     

苏太猪宰后72 h pH和肉色性状的全基因组关联分析

【目的】利用全基因组关联分析（GWAS）方法搜寻与苏太猪肉质性状相关的候选基因及分子标记。【方法】屠宰测定了150头苏太猪的背最长肌和半膜肌72 h pH值（包括72 h pH、45 min至72 h pH下降值）及72 h肉色性状（包括红度a,黄度b,亮度L和主观评分）。利用Illumina猪60 K SNP芯片,对这些个体进行基因型判定,用PLINK v1.07对获得的基因型数据进行质量控制,剔除检出率<99.7%、次等位基因频率（minor allele frequency, MAF）<0.05、偏离哈代温伯格（Hardy-Weinberg Equilibrium,HWE）P≤10-5的SNP标记和检出率<90%的个体,最终有150个个体和43 760个SNP用于GWAS研究。利用R语言环境下的GenABEL软件包中的广义线性混合模型,对每个SNP与性状作关联分析,采用Bonferroni方法确定关联显性阈值。群体层化效应的检测通过QQ-plot的结果展示,它通过比较无效假设关联显著性的分布与实际关联性分布的差异来展示可能的群体结构或者显著关联位点。【结果】1.背最长肌72 h pH和半膜肌72 h pH、背最长肌45 min至72 h pH下降值和半膜肌45 min至72 h pH下降值、背最长肌和半膜肌的72 h肌肉黄度、背最长肌和半膜肌的肉色主观评分与肌肉亮度L性状间均为高度相关,且均达到显著水平（P<0.05）。2. 群体层化分析没有发现明显的整体系统偏差,也不存在明显群体层化效应。3.关联分析结果表明共有39个SNPs达到染色体显著水平,分布于基因组上的20个区域（≤10 Mb）;其中,与pH显著关联的SNPs有17个,除了标记ASGA0082337没有定位在猪基因组序列上,其余16个SNPs分别位于3、4、10、14、X号染色体上;与肉色显著关联的SNPs有22个,它们分别位于1、3、7、10、12、14、15号染色体上;但在背最长肌的红度、亮度和肉色主观评分及半膜肌的亮度和肉色主观评分性状中未检测到显著SNPs。 背最长肌和半膜肌的45 min至72 h pH下降值最强关联的SNP位点都为14号染色体上的M1GA0020074和MARC0028756,利用Haploview version 4.2软件开展单倍型分析,结果表明,它们位于一个跨度为433 kb的单倍型框内。【结论】在10、14、15号染色体上存在影响多个肉质指标的一因多效的基因位点,显著位点附近的BNIP3、PRKG1和ADRB3等可能是影响这些性状的候选基因。     

玉米杂交种穗部性状的全基因组关联分析

【目的】玉米穗部性状是产量的重要构成因子,利用全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）方法解析玉米杂交种穗部性状的遗传基础、挖掘与穗部性状相关的位点,为功能基因克隆和高产玉米品种培育提供参考。【方法】选用115份来源于陕A群和陕B群的优良玉米自交系和4份国内骨干作为亲本,以基于NCⅡ遗传交配设计获得的442份玉米杂交种为材料构建关联群体,调查2个环境中群体材料的穗长、穗粗、穗行数等8个穗部性状;利用tGBS技术检测亲本基因型,推测出F₁杂交种的19 461个高质量SNP,结合杂交种表型和基因型开展基于加性、显性及上位性模型的穗部性状的全基因组关联分析,并利用公共数据库中玉米穗发育相关组织的转录组数据和基因的注释信息预测候选基因。【结果】表型数据分析结果显示,试验群体的8个穗部性状均符合正态分布,表型变异为3.78%—45.25%。方差分析表明,8个穗部性状的环境效应和基因型效应均呈现极显著水平（P<0.001）,广义遗传力为54.15%—68.89%。同时玉米杂交种穗部性状间呈现显著正相关或显著负相关。利用加性和显性模型分别检测到16个和3个显著SNP,上位性模型检测到79个上位性位点。3种模型检测的显著位点累积解释各性状38.21%—60.69%的表型变异,其中,加性模型检测到的显著SNP累积解释的表型变异为0.00—41.26%,上位性模型检测到的位点累积解释的表型变异为15.18%—45.36%。基于加性和显性模型检测的显著SNP的效应分析发现多数位点呈现加性和部分显性效应,仅2个为超显性。进一步分析发现,7个单SNP和5个上位性位点能够解释5%以上的表型变异。根据SNP的位置以及基因的表达信息预测了17个候选基因。【结论】玉米杂交种穗部性状主要受加性、上位性效应影响,显性效应影响较小;加性和显性模型检测的SNP主要表现为加性和部分显性效应,可通过聚合有利等位基因改良目标性状。     

福建鸭品种的典型体型性状的确定

【研究目的】探讨确定福建省四个优良地方鸭品种莆田黑鸭、连城白鸭、金定鸭、福建白番鸭具有代表性的典型体型性状。【方法】应用相关分析和聚类分析方法对四个鸭品种的11个体型性状进行了研究。【结果】根据聚类分析分类结果和相关指数的均值R2,从各类的体型性状中选出代表性的典型性状。莆田黑鸭可以聚成3类,典型性状为体重,胸宽,颈长;连城白鸭聚成4类,典型性状为体重,胸宽,嘴宽,骨盆宽;金定鸭聚成4类,典型性状为体重,半潜水长,骨盆宽,胸深;福建白番鸭聚成5类,典型性状为体重,体斜长,胸深,嘴长,嘴宽。【结论】聚类分析可将众多的体型性状归结为数量较少的几个综合指标,为福建地方鸭的选育、改良,提供了体型性状选育的重点和方向。     

油菜耐盐相关性状的全基因组关联分析及其候选基因预测

【目的】通过对甘蓝型油菜耐盐相关性状进行全基因组关联分析,寻找可能与油菜耐盐性相关的SNP位点,发掘与油菜耐盐性有关的候选基因。【方法】以1.2%NaCl溶液作为培养液,去离子水为对照,对307个不同品系的甘蓝型油菜进行发芽试验。播种后7 d测定幼苗根长、鲜重及发芽率,计算盐胁迫下各性状相对值,并作为评价耐盐的指标。结合油菜60K SNP芯片,利用SPAGeDi v1.4软件对该群体307份甘蓝型油菜进行亲缘关系分析,并计算亲缘关系值的矩阵。利用软件STRUCTURE v2.3.4对关联群体进行了群体结构分析。为有效排除假关联的影响,将群体结构和材料间的亲缘关系考虑进关联分析中,同时进行了PCA+K模型、Q+K模型以及K模型3种混合线性模型分析和比较,根据所有SNP的–lg(P)观察值和期望值,确定每个性状GWAS分析的最优模型。采用TASSEL 5.0软件,在最优模型下对307份材料耐盐各性状的相对值分别与SNP标记进行全基因组关联分析。利用油菜基因组数据库,在显著SNP位点侧翼序列200 kb范围内提取基因。根据拟南芥中已经明确功能的耐盐相关基因,筛选出目标基因组区段内与耐盐相关的油菜同源基因。【结果】全基因组关联分析共检测到164个与根长显著关联的SNP位点,23个与鲜重显著关联的SNP位点,38个与发芽率显著关联的SNP位点。其中与根长、鲜重、发芽率最显著关联的SNP位点分别位于染色体A08、A02和A06,贡献率分别为23.84%、18.59%和31.81%。在这些显著SNP位点侧翼序列200 kb范围内发掘出可能与油菜耐盐性有关的50个候选基因。这些候选基因主要包括转录因子MYB、WRKY、ABI1、b ZIP、ERF1、CZF1、XERICO等以及一些下游受转录因子调控的不同功能基因NHX1、PTR3、CAT1、HKT、CAX1、ACER、STH、STO等。在根长和发芽率2个不同耐盐性状的分析结果中均筛选出位于A03染色体上的耐盐基因BnaA03g14410D。另外,这些耐盐候选基因中包含两组串联重复基因,分别是位于A03染色体上的BnaA03g18900D和BnaA03g18910D,位于C09染色体上的BnaC09g19080D、BnaC09g19090D和BnaC09g19100D。除此之外,耐盐候选基因中还包含2个距离非常近(中间只间隔2个基因)的重复基因BnaC02g39600D和BnaC02g39630D。【结论】共检测到225个与耐盐性状显著关联的SNP位点,筛选出50个可能与油菜耐盐性有关的候选基因。     

文昌鸡蛋品质性状与微卫星标记的关联分析

对120只55周龄文昌鸡进行了蛋品质的测定,测定的8个性状为:蛋重、蛋壳重、蛋壳厚度、蛋壳强度、哈氏单位、蛋形指数、蛋黄重、蛋黄颜色。通过统计软件,对各蛋品质性状进行了相关分析,并通过选用20对微卫星标记,分析蛋品质性状的遗传参数,筛选出了与哈氏单位、蛋重、蛋壳强度有关的分子遗传标记。结果表明:①蛋品质大多数性状间相关性不显著;②文昌鸡群体内遗传差异较大,保留着丰富的遗传多样性;③位于2号染色体的标记ADL0176、MCW0239和4号染色体的标记MCW0240与55周龄哈氏单位呈显著相关;位于4号染色体的标记LEI0119与55周龄蛋重相关;位于Z染色体的标记MCW0246和LEI0229与55周龄蛋壳强度呈显著相关。本研究结果为文昌鸡的蛋品质的间接选择提供理论依据,同时也为哈氏单位、蛋壳强度、蛋重的QTL定位和标记辅助选择提供理论依据。     

大豆主要农艺性状与品质性状的遗传分析

各农艺性状的遗传变异中加性主效应、显性主效应均起一定的作用,株高主要受加性主效应的控制,株高的狭义遗传力为50.8%,通过早代选择可取得较好的改良效果,其选择效果不易受到环境条件变化的影响;蛋白质和脂肪含量主要受加性主效应的控制,其狭义遗传率分别为66.3%和64.2%,宜在较低世代进行选择;异黄酮含量主要受显性主效应的控制,应该在较高世代进行选择。     

春小麦籽粒主要品质性状的全基因组关联分析

[目的]挖掘小麦籽粒品质性状显著相关的SNP位点及候选基因,并揭示其遗传机理,为相关基因克隆和分子标记辅助选择提供理论依据.[方法]通过检测298份国内外春小麦品种(系)5个环境下蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、淀粉含量、籽粒硬度、出粉率和容重等7个籽粒品质性状的表型,并结合小麦55K SNP芯片,采用Q+K关联混合模...     

蛋鸡资源群体的盲肠长度全基因组关联分析

【目的】盲肠是鸡进一步消化和吸收养分,尤其是纤维的器官,对鸡的生长及后期产蛋都具有重要作用,因此鸡的盲肠长度是一个重要的生理指标.【方法】通过对白来航鸡与东乡绿壳蛋鸡杂交所得F2代个体的盲肠长度进行测量,并运用单核苷酸多态性(SNP)芯片检测其基因分型,根据SNP检测数据运用SAS进行遗传评估,并用全基因组混合模型关联算法(GEMMA)进行单变量全基因组关联分析(GWAS).【结果】结果显示,盲肠长度表现出中等遗传力(0.39).GWAS鉴定出54个SNP与盲肠的长度显著相关,且1号染色体170 Mb附近对于盲肠长度来说是一个重要区域.在这个区域,覆盖26个SNP位点的18个基因被定为候选基因,其中2个分别在编码序列(CDS)和3'非翻译区(3'UTR),对应于NHLRC3和SIAH3,它们可能是影响盲肠长度的重要SNP位点和基因.【结论】利用GWAS筛选并鉴定出和鸡盲肠长度相关联的SNP位点及基因,将为揭示蛋鸡盲肠发育的机制和分子育种提供基础.     

日粮能蛋值对高邮鸭产蛋性能及蛋品质的影响

为探索高邮鸭产蛋期日粮适宜的能蛋值,选择280日龄健康状况良好的高邮鸭蛋鸭270只进行为期66d的饲养试验,研究不同能蛋值日粮对高邮鸭产蛋性能和蛋品质的影响。结果表明:日粮能蛋值对高邮鸭蛋鸭采食量的影响不显著(P>0.05),但高能高蛋白日粮的采食量低于其他组。日粮能量、蛋白质含量分别为11.30MJ/kg和17.07%时其蛋重、料蛋比和产蛋数均最高。日粮能蛋值对蛋品质指标的影响不大。日粮蛋白质对鸭蛋氨基酸含量的影响较大,日粮能蛋比值在0.62～0.66MJ/kg时能获得较高的氨基酸含量。结论:高邮鸭产蛋期的日粮能量、蛋白质含量分别以11.30MJ/kg和17.07%为宜,能获得较好的产蛋性能和蛋品质。