野牦牛及青海地方牦牛品种全线粒体基因组母系遗传多样性、分化及系统发育分析
青海省格尔木市畜牧兽医站;青海大学畜牧兽医科学院;西北农林科技大学动物科技学院;青海省海西州农业技术推广服务中心
- 摘 要：
- 旨在从分子水平上探究野牦牛及青海地方牦牛品种的母系遗传多样性、群体遗传结构、亲缘关系和遗传背景.本研究在测定青海省4个地方牦牛品种(即青海高原、环湖、雪多和玉树牦牛)22条全线粒体基因组(Mitoge-nome)序列的基础上,从GenBank下载了已公布的野牦牛及上述4个地方牦牛品种的142条相应序列,使用BioEdit 7.2.5、Arlequin 3.11和Network 10.1等软件对共计164条线粒体基因组序列进行综合分析.结果显示:1)根据序列间核苷酸变异共确定了 115种单倍型,其中野牦牛和青海地方牦牛品种分别拥有22种和93种单倍型;在野牦牛和青海高原、环湖、雪多、玉树牦牛中分别检测到22、26、18、23、19种特有的单倍型.遗传多样性分析显示,野牦牛单倍型多样度最高(0.992 8±0.014 4),且高于4个青海地方牦牛品种的单倍型多样度(0.973 1±0.007 7);4个青海地方牦牛品种单倍型多样度大小依次为:雪多牦牛(0.988 5士0.012 6)、玉树牦牛(0.975 8士0.018 7)、青海高原牦牛(0.973 0±0.016 6)和环湖牦牛(0.939 3±0.027 8).2)野牦牛与环湖牦牛之间的固定分化指数值(FsT值)最大(0.041 2),分化程度最高,而与玉树牦牛间的FST值最小(-0.008 8),分化程度最低.青海4个地方牦牛品种中,雪多牦牛与青海高原牦牛之间F ST值最大(0.035 8),分化程度最高,而雪多牦牛与环湖牦牛间FST值最小(0.011 2),分化程度最低.3)聚类分析显示,4个青海地方牦牛品种各自为1类,存在明显的母系遗传差异.相比而言,环湖牦牛和雪多牦牛聚类较近,青海高原牦牛和玉树牦牛聚类较近,而野牦牛与玉树牦牛聚类关系更近,各品种(群体)间的聚类结果与其分化程度、地理分布一致.4)系统发育分析表明,115种单倍型分布在3个大的母系遗传分支(即Mt-Ⅰ、Mt-Ⅱ和Mt-Ⅲ),其中Mt-Ⅰ支系所占比例为72.17%,由A、B、E和F 4种单倍型组构成;Mt-Ⅱ支系包括C、D和H 3种单倍型组,占26.09%;而Mt-Ⅲ支系只包含G单倍型组,由雪多牦牛和野牦牛所拥有,所占比例为1.74%,提示牦牛有3个母系起源.综上所述,野牦牛和青海4个地方牦牛品种均具有丰富的母系遗传多样性,其多样性水平由高到低依次为野牦牛、雪多牦牛、玉树牦牛、青海高原牦牛和环湖牦牛.青海4个地方牦牛品种间及与野牦牛间的遗传分化程度均较弱,但各自拥有特有的母系遗传信息,存在明显的母系遗传差异.野牦牛和青海家牦牛品种由3个母系支系组成,推测牦牛有3个母系起源.
关键词：牦牛;线粒体基因组;遗传多样性;分化;聚类关系;系统发育
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