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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   (327 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。


单倍型
Haplotype
变异位点
Variation sites
单倍型在品种的分布(频率)
Haplotype distribution in breeds (frequency)
合计
Total





AP003321
6666666666677777777777
7777788889900012233333
1146704890012331537788
0255272216776245331467
ACATGTTTAATGAGACAGTCCA
H1 ...................... LY5, WLS10, YJ4, ZX14, XF1, JS10, SK17, YG7, HY10, DH16, JH15, GX6 115
H2 T..................... ZX1 1
H3 ...C.C...G............ LY2, WLS2, YJ1, ZX9, XF15, JS4, SK2, YG8, HY2, DH3, JH5, GX11 64
H4 T..C.C...G............ ZX2 2
H5 C..............T...... ZX1 1
H6 ..GC.C...G............ ZX1 1
H7 ...............T...... WLS1, YJ1, ZX4, JS4, SK2, YG1, HY1, DH3, JH3 20
H8 .........G...A........ WLS7, YJ11, XF2 20
H9 .........G..........T. WLS5, YJ1 6
H10 ......C............... YJ4 4
H11 ..G....C.G...A........ YJ1 1
H12 .GG......G..........T. YJ1 1
H13 ..................C... SK1 1
H14 ................G..... SK2 2
H15 ................GC.... SK1 1
H16 ....................TG LY1 1
H17 ...C.C...G..G......... LY2 2
H18 ...............T...T.. XF1 1
H19 ...C.C...G....G....... JS1, JH1 2
H20 ...CAC...G............ JS1 1
H21 ...........A...T...... JS1 1
H22 .....C...G............ YG1 1
H23 ..........A........... YG1 1
H24 ........G......T...... HY5 5
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表3 12个乌骨鸡品种线粒体COI基因的单倍型及其在不同品种的分布
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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