基于全基因组重测序评估郏县红牛保种群遗传多样性与群体结构

来源：中国畜牧兽医杂志2024年第7期北京时间：

作者：张岩, 魏稚彤, 虎业浩, 张花菊, 张曼, 付彤, 刘贤, 李志钢, 祁兴磊, 王二耀, 张子敬, 梁栋, 高腾云

单位：1. 河南农业大学动物科技学院, 郑州 450046;2. 平顶山市畜牧技术推广站, 平顶山 467000;3. 泌阳县畜牧技术服务中心, 泌阳 463700;4. 河南省农业科学院畜牧兽医研究所, 郑州 450002;5. 河南省畜牧总站, 郑州 450008

摘要：【目的】了解郏县红牛保种群的群体结构和遗传多样性,从而更好地保护和利用郏县红牛遗传资源。【方法】基于全基因组重测序技术,对30头郏县红牛的全基因组单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)进行检测,并通过分析群体遗传多样性、群体结构、连续纯合片段(runs of homozygosity,ROH)分布特征和亲缘关系,对郏县红牛保种群的保种效果进行综合评估。【结果】在30头郏县红牛个体中共检测到41 215 797个高质量SNPs位点;郏县红牛群体遗传多样性丰富,最小等位基因频率为0.13±0.13,多态性标记比例为0.58±0.33,期望杂合度为0.192±0.152,观测杂合度为0.191±0.158,核苷酸多样性为0.003±0.001。郏县红牛群体的有效群体含量呈逐代下降趋势,在1 000代前有效群体含量为2 716头,在20代前为143头;郏县红牛个体间的遗传距离介于0.80~0.89之间,平均遗传距离为0.83±0.02。聚类分析显示,30头郏县红牛共分为7个家系,15头公牛可分为5个家系;30头郏县红牛个体中共检测到5 947个ROH,总长度为2.8 Gb,长度为0~0.5 Mb的ROH占比最多(73.08%),2~4 Mb的ROH占比最少(0.40%),基于ROH的平均近交系数为0.19±0.07,15头公牛的平均近交系数为0.15±0.05。【结论】郏县红牛保种群遗传多样性丰富,群体结构没有出现明显分层,整体上保持了较高水平的近交,出现了一定的近交风险,需加强选种选配工作,以确保郏县红牛遗传资源的可持续发展。

关键词：郏县红牛;全基因组重测序;遗传多样性;群体结构

基金资助：国家自然科学基金青年项目(32202636);河南省重大科技专项“地方畜禽精准快育种体系构建与新品种选育”(221100110200);河南省肉牛产业技术体系(HARS-22-13-T);财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系(CARS36)