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利用线粒体COI基因揭示中国乌骨鸡遗传多样性和群体遗传结构
翁茁先, 黄佳琼, 张仕豪, 余锴纯, 钟福生, 黄勋和, 张彬
生物多样性    2019, 27 (6): 667-676.   DOI: 10.17520/biods.2019013
摘要   (334 HTML2 PDF(pc) (1441KB)(48)  

全面了解中国乌骨鸡的遗传背景有利于保护和开发利用其种质资源。本研究测定了中国12个乌骨鸡品种线粒体细胞色素c氧化酶亚基I (cytochrome c oxidase subunit I, COI)基因, 比较分析其遗传多样性和群体遗传结构。255份乌骨鸡样品共检测到22个变异位点, 占分析位点的3.17%; 核苷酸多样性为0.00142-0.00339, 单倍型多样性为0.380-0.757, 其中略阳乌鸡核苷酸多样性最高, 德化黑鸡最低。检测到7个氨基酸变异位点, 来自6个品种共11个个体。定义了24种单倍型, 其中单倍型H1和H3为12个乌骨鸡品种共享, 出现频率分别为115次和64次; 盐津乌骨鸡单倍型数最多, 广西乌鸡最少。中性检验与错配分析显示实验种群未经历显著的群体扩张事件。分子变异分析显示81.06%的变异来自群体内; 品种间遗传距离为0.002-0.004, 品种间遗传分化系数Fst值为-0.035至0.594, 雪峰乌骨鸡与其他种群间的遗传分化程度最高。邻接树显示, 乌骨鸡未能独立形成分支, 不能从家鸡和红原鸡中有效区分开来。中国乌骨鸡中介网络图将24个单倍型分为3条进化主支, 呈现出一定的品种特异性, 由无量山乌骨鸡、云南盐津乌骨鸡和雪峰乌骨鸡组成单倍型H8、H9、H11、H12游离于这3条进化主支之外。增加其他家鸡和红原鸡COI基因的中介网络图主体结构与中国乌骨鸡的相同。结果表明中国乌骨鸡品种遗传多样性较低, 但品种间遗传分化显著, 可能是从当地家鸡中选育而来, 需要加强种质资源的保护。


品种名
Breed
变异位点数
No. of variable sites
平均核苷酸差异
Average K (k)
核苷酸多样性
Nucleotide diversity (π)
单倍型多样性
Haplotype diversity (h)
略阳乌鸡 LY 6 2.356 0.00339 ± 0.00064 0.733 ± 0.120
无量山乌骨鸡 WLS 6 1.653 0.00238 ± 0.00026 0.743 ± 0.051
盐津乌骨鸡 YJ 10 2.036 0.00293 ± 0.00042 0.757 ± 0.075
竹乡鸡 ZX 7 2.018 0.00290 ± 0.00028 0.730 ± 0.056
雪峰乌骨鸡 XF 6 1.310 0.00188 ± 0.00069 0.380 ± 0.134
江山乌骨鸡 JS 7 1.952 0.00281 ± 0.00048 0.729 ± 0.078
丝羽乌骨鸡 SK 7 0.993 0.00143 ± 0.00044 0.537 ± 0.115
余干乌骨鸡 YG 5 1.804 0.00260 ± 0.00025 0.680 ± 0.074
黄羽黑鸡 HY 5 1.523 0.00219 ± 0.00051 0.634 ± 0.093
德化黑鸡 DH 4 0.987 0.00142 ± 0.00047 0.455 ± 0.114
金湖乌凤鸡 JH 5 1.486 0.00214 ± 0.00044 0.572 ± 0.095
广西乌鸡 GX 3 1.456 0.00209 ± 0.00034 0.485 ± 0.079
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表2 12个乌骨鸡品种COI基因序列变异位点数、平均核苷酸差异、核苷酸多样性和单倍型多样性。品种代号同表1
正文中引用本图/表的段落
去除引物序列后, 获得长度为695 bp的线粒体COI基因序列。碱基A、T、G、C平均含量分别为 26.0%、33.6%、24.7%、15.7%, A + T含量(59.6%)大于G + C含量(40.4%), 具有明显的碱基组成偏倚性。12个品种共255条序列检测到22个变异位点, 占分析位点的3.17%, 其中单一位点突变9个, 简约信息位点13个。核苷酸多样性为0.00142-0.00339, 单倍型多样性为0.380-0.757,略阳乌鸡的平均核苷酸差异最大(2.356), 德化黑鸡最小(0.987); 相应地, 略阳乌鸡的核苷酸多样性最高, 德化黑鸡最低(表2)。由表3可见,22个变异位点定义了24种单倍型, 其中单倍型H1出现频率最高(115次), 其次是H3 (64次), 这两种单倍型为12个鸡品种所共有。盐津乌骨鸡的单倍型数最多(8个), 竹乡鸡次之(7个), 广西乌鸡最少(2个)。不同品种的单倍型分布存在差异, 如竹乡鸡的单倍型主要为H1和H3, 盐津乌骨鸡主要为H1、H8和H10, 黄羽乌鸡主要为H1和H24。
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