5個(gè)安徽地方豬種和5個(gè)引進(jìn)豬種微衛(wèi)星dna標(biāo)記遺傳多樣性分析

5個(gè)安徽地方豬種和5個(gè)引進(jìn)豬種微衛(wèi)星dna標(biāo)記遺傳多樣性分析

定遠(yuǎn)豬、威豬、安慶豬、皖南黑豬和皖南花豬是安徽優(yōu)良的地方品種。長(zhǎng)期以來(lái)，從自然角度來(lái)看，它逐漸具有良好的繁殖性能、良好的肉質(zhì)、較強(qiáng)的抗逆性和較強(qiáng)的抗逆性。然而，由于生長(zhǎng)速度緩慢、飼料回報(bào)低、瘦肉率低，飼養(yǎng)成本高、銷(xiāo)售價(jià)格低，不同品種的繁殖數(shù)量減少，獨(dú)特的生物學(xué)特征逐漸減少或喪失，生物多樣性日益落后。在國(guó)家和當(dāng)?shù)卣墓餐ο?各品種建立起了保種場(chǎng),其中定遠(yuǎn)豬和安慶六白豬為國(guó)家級(jí)保種場(chǎng),其余品種為省級(jí)保種場(chǎng)。巴克夏、杜洛克、皮特蘭、大約克夏和長(zhǎng)白是當(dāng)前世界主要的瘦肉型豬種,在生長(zhǎng)速度、瘦肉率、飼料報(bào)酬方面均優(yōu)于我國(guó)地方豬種,這些瘦肉型豬及其雜交商品豬能夠較快地提供大量瘦肉產(chǎn)品,滿(mǎn)足全國(guó)普通豬肉市場(chǎng)的需求,從而解決了人們吃肉問(wèn)題。隨著人們生活水平的提高,對(duì)豬肉的質(zhì)量提出了更高的要求,為了適應(yīng)當(dāng)前豬肉多元化市場(chǎng),地方品種豬是一種不可或缺的寶貴資源,切實(shí)保護(hù)這些地方豬種資源,對(duì)于安徽養(yǎng)豬業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。微衛(wèi)星DNA標(biāo)記是20世紀(jì)80年代末期發(fā)展起來(lái)的一種分子標(biāo)記,具有多態(tài)信息含量豐富、共顯遺傳、高度保守、易于檢測(cè)等特點(diǎn),被國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛應(yīng)用畜禽和瀕危、稀有動(dòng)物的遺傳多樣性分析、品種間遺傳距離估測(cè)及群體遺傳分化關(guān)系的研究1材料和方法1.1試驗(yàn)動(dòng)物采用隨機(jī)采樣法分別采集安徽省5個(gè)地方豬品種和5個(gè)引進(jìn)品種的血樣,并于-20℃保存。各個(gè)豬品種的樣品數(shù)及采樣地點(diǎn)見(jiàn)表1。1.2豬體染色體的合成共選擇30個(gè)豬微衛(wèi)星標(biāo)記位點(diǎn),分別位于豬的17條常染色體和X染色體上,均由上海生工生物工程公司合成,其引物信息、所在染色體位置及擴(kuò)增長(zhǎng)度范圍見(jiàn)表2。1.3pcr擴(kuò)增采用酚-仿法抽提血液基因組DNA,經(jīng)濃度檢測(cè)后,DNA濃度稀釋至100ng/μL,用于PCR擴(kuò)增。PCR反應(yīng)體系(20μL):2×PCRMIX10μL、模板DNA1μL、上游和下游引物(10pmol/L)各0.5μL、雙蒸水8μL。PCR反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性4min;95℃變性30s、50~60℃退火(不同引物退火溫度不同)30s、72℃延伸30s(35個(gè)循環(huán));72℃延伸4min。1.4毛細(xì)管電泳分型根據(jù)PCR片段的遷移率差異性,將PCR產(chǎn)物在3730測(cè)序儀上進(jìn)行毛細(xì)管電泳,進(jìn)行精細(xì)分離,測(cè)序儀掃描熒光信號(hào)生成測(cè)序圖譜文件abi,利用GeneMapper軟件(v3.2.1)對(duì)圖譜進(jìn)行分型。1.5基因數(shù)、觀察雜合度和多態(tài)信息含量采用Popgene32軟件對(duì)10個(gè)豬群體的30個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)上的等位基因數(shù)(Na)、有效等位基因數(shù)(Ne)、觀察雜合度(Ho)和期望雜合度(He)、多態(tài)信息含量(PIC)、遺傳相似系數(shù)、Nei's遺傳距離進(jìn)行計(jì)算,基于Nei's遺傳距離應(yīng)用NTSYSPC2.10e軟件中的非加權(quán)分組平均法(UPGMA法)對(duì)10個(gè)豬種進(jìn)行聚類(lèi)分析并作圖。2結(jié)果2.11sq2座有效等位基因數(shù)30個(gè)微衛(wèi)星座位在測(cè)定的10個(gè)豬種總?cè)后w中均表現(xiàn)為高度多態(tài)位點(diǎn)?？傆^察等位基因數(shù)380,平均為12.6667;觀察等位基因數(shù)最少為S0155、S0026和SW72座位的7,最多為S0002座位的24;總有效等位基因數(shù)為183.9449,平均為6.1315,最少為S0218座位的3.0733,最多為SW1067座位的11.6091;多態(tài)信息含量在0.6721~0.9127之間,平均多態(tài)信息含量為0.8155(表3),多態(tài)信息含量豐富,可用于群體遺傳多樣性分析。2.2引進(jìn)品種的數(shù)量和雜合度由表4可以看出,10個(gè)豬種的平均觀察等位基因數(shù)范圍為3.4667~7.2000,安徽地方品種豬平均觀察等位基因數(shù)(6.1200)高于引進(jìn)品種(4.4067);平均有效等位基因數(shù)最多的為安慶六白豬(4.5131),最少的為巴克夏(2.2742),安徽地方品種的平均有效等位基因數(shù)(3.7294)高于引進(jìn)品種(2.6849)。觀察雜合度和期望雜合度范圍分別為0.4935~0.7475和0.4963~0.7777;地方品種的平均觀察雜合度和平均期望雜合度分別為0.6831和0.7049,高于引進(jìn)品種的0.5701和0.5749;多態(tài)信息含量范圍為0.4668~0.7504,地方品種多態(tài)信息含量(0.6872)高于引進(jìn)品種(0.5543)。地方品種屬于高度多態(tài),引進(jìn)品種中除巴克夏為中度多態(tài)外,其余品種為高度多態(tài)。2.3德國(guó)克氏豬干的結(jié)構(gòu)對(duì)10個(gè)豬品種的30個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)進(jìn)行卡方檢驗(yàn),結(jié)果表明,定遠(yuǎn)豬中除SW857、SW2406、SW24、S0097、S0090、S0068和S0005之外,均處于哈德-溫伯格平衡狀態(tài);圩豬中除SW2406、SW240、SW1067、S0335、S0218、S0155和S0005之外,均處于哈德-溫伯格平衡狀態(tài);安慶六白豬中除SW2406和S0101之外,均處于哈德-溫伯格平衡狀態(tài)外;皖南黑豬中除SW911、SW2406、SW632、SW1828、SW24、S0143、S0178和S0090之外,其余各位點(diǎn)均處于哈德-溫伯格平衡狀態(tài);皖南花豬中除S0026、SW72、SW2008、SW2406、SW632、SW122、SW830、SW24、S0218、S0068之外,均處于哈德-溫伯格平衡狀態(tài);巴克夏中除SW830和S0228之外,均處于哈德-溫伯格平衡狀態(tài);杜洛克中除SW2406、SW24、S0218之外,均處于哈德-溫伯格平衡狀態(tài);皮特蘭中除S0002、SW1941、SW240、SW830和S0101之外,均處于哈德-溫伯格平衡狀態(tài);大約克夏中除SW2410、SW1828和SW1941之外,均處于哈德-溫伯格平衡狀態(tài);長(zhǎng)白中除SW936、SW72、SW2406、SW1828、SW24、S0218和S0090之外,均處于哈德-溫伯格平衡狀態(tài)。2.4引進(jìn)品種的近交率(is)分別對(duì)5個(gè)地方品種和5個(gè)引進(jìn)品種進(jìn)行F-統(tǒng)計(jì)量分析,結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知,5個(gè)地方品種的每個(gè)品種內(nèi)所有位點(diǎn)的亞群體的固定指數(shù)(Fis)平均值為0.0117,5個(gè)引進(jìn)品種的平均Fis值為-0.0071,說(shuō)明引進(jìn)品種內(nèi)基本不存在近交。地方品種和引進(jìn)品種的平均全群固定指數(shù)(Fit)值分別為0.1598和0.2143,引進(jìn)品種較地方品種偏離隨機(jī)交配的程度較大。5個(gè)地方品種的遺傳分化系數(shù)(Fst)變化范圍在0.0591~0.2394,平均值為0.1498;5個(gè)引進(jìn)品種的遺傳分化系數(shù)(Fst)范圍為0.1131~0.4075,均值為0.2198,引進(jìn)品種間差異要大于地方品種間的差異。地方品種和引進(jìn)品種的基因流(Nm)平均分別為1.4187和0.8873,說(shuō)明5個(gè)地方品種間的基因交流程度高于5個(gè)引進(jìn)品種。2.5ss遺傳距離特征10個(gè)品種的遺傳距離和遺傳相似系數(shù)見(jiàn)表6。由表6可知,10個(gè)品種之間的遺傳距離在0.3414~1.6286之間,大約克夏與杜洛克的遺傳距離最小(0.3414),巴克夏與皖南花豬的遺傳距離最大(1.6286)。遺傳相似系數(shù)在0.1962~0.7108之間,與遺傳距離呈反比,品種間遺傳距離越小,遺傳相似系數(shù)越大;遺傳距離越大,遺傳相似系數(shù)也越小。地方品種中的圩豬和安慶六白豬的遺傳相似系數(shù)最高(0.6399),圩豬和皖南花豬的遺傳相似系數(shù)最低(0.4026);引進(jìn)品種中巴克夏與長(zhǎng)白的遺傳相似系數(shù)最低(0.3988),杜洛克與大約克夏的遺傳相似系數(shù)最高(0.7108)。基于Nei's遺傳距離的聚類(lèi)圖見(jiàn)圖1。由圖1可知,10個(gè)品種被聚為兩大分支,一支為安徽5個(gè)地方品種(Ⅰ),一支為5個(gè)引進(jìn)品種(Ⅱ);Ⅰ支又分為兩個(gè)小支,即Ⅰ3討論3.1品種及品種的遺傳變異有效等位基因數(shù)、期望雜合度和多態(tài)信息含量是反映群體遺傳多樣性的3個(gè)重要指標(biāo),表示等位基因在群體中分布的均勻程度。相同座位在不同豬品種中,其遺傳變異程度不一,這可能與微衛(wèi)星座位的特性、所研究品種及品種的樣本含量有關(guān)。如張桂香等研究的56個(gè)地方品種豬和3個(gè)引進(jìn)豬種的有效等位基因、期望雜合度和多態(tài)信息含量范圍分別為2.12~9.03、0.44~0.87、0.39~0.86和2.89~4.42、0.52~0.71、0.44~0.63.2群體內(nèi)近交程度當(dāng)一個(gè)物種種群足夠大、種群個(gè)體間隨機(jī)交配、沒(méi)有突變、沒(méi)有選擇、沒(méi)有遷移、沒(méi)有遺傳漂變的情況下,其基因頻率和基因型頻率保持不變,遵循哈德-溫伯格遺傳定律。本研究中5個(gè)地方品種中安慶六白豬、定遠(yuǎn)豬、圩豬、皖南黑豬和皖南花豬分別有2、7、7、8、10個(gè)微衛(wèi)星座位處于不平衡狀態(tài);5個(gè)引進(jìn)品種中巴克夏、杜洛克、皮特蘭、大約克夏和長(zhǎng)白分別為2、3、5、3、7個(gè)微衛(wèi)星座位處于不平衡狀態(tài),表明安徽5個(gè)地方品種較引進(jìn)品種偏離哈德-溫伯格平衡的座位多,表明地方品種群體內(nèi)近交程度較引進(jìn)品種高。各地方品種的采樣地點(diǎn)由于群體規(guī)模較小,血統(tǒng)數(shù)量有限,又沒(méi)有外血引入,難免會(huì)造成一定程度的近交;而引進(jìn)品種也存在一定的近交水平,可能是因?yàn)椴蓸拥姆秶〉脑颉?.3亞群體間的基因分化F-統(tǒng)計(jì)量是群體間遺傳分化程度和近交程度的衡量指標(biāo),包括亞群體的固定指數(shù)(Fis)、總?cè)后w的固定指數(shù)(Fit)和亞群體間的基因分化系數(shù)(Fst)3.4花豬、黑豬和經(jīng)濟(jì)豬品種分布遺傳距離和聚類(lèi)分析表明,5個(gè)地方品種被分為2大類(lèi),一類(lèi)是皖南花豬和皖南黑豬;另一類(lèi)是安慶六白豬、圩豬和定遠(yuǎn)豬,其中安慶六白豬和圩豬又被分為一小