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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   (336 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
Variation sites
氨基酸变异
Amino acid variation
变异数
Variation number



AP003321
0000122
1235124
9010875
YLTEVDI
竹乡鸡 ZX F...... 酪氨酸→苯丙氨酸 Tyrosine → Phenylalanine 3
竹乡鸡 ZX S...... 酪氨酸→丝氨酸 Tyrosine → Serine 1
竹乡鸡 ZX ..A.... 苏氨酸→丙氨酸 Threonine → Alanine 1
盐津乌骨鸡 YJ ..A.... 苏氨酸→丙氨酸 Threonine → Alanine 1
盐津乌骨鸡 YJ .VA.... 亮氨酸→缬氨酸, 苏氨酸→丙氨酸 Leucine → Valine, Threonine → Alanine 1
丝羽乌骨鸡 SK .....H. 天冬氨酸→组氨酸 Asparagine → Histidine 1
略阳乌鸡 LY ......V 异亮氨酸→缬氨酸 Isoleucine → Valine 1
江山乌骨鸡 JS ...K... 谷氨酸→赖氨酸 Glutamic acid → Lysine 1
余干乌骨鸡 YG ....E.. 缬氨酸→谷氨酸 Valine → Glutamic acid 1
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表4 COI基因编码的氨基酸变异及其在不同品种的分布。品种代号同表1
正文中引用本图/表的段落
选择脊椎动物线粒体遗传编码模式, 利用MEGA6.0将乌骨鸡COI基因转换为氨基酸, 以红原鸡线粒体COI基因(AP003321)编码的氨基酸为参考, 共得到231个氨基酸, 检测到7个氨基酸变异位点(表4)。发生氨基酸变异的有西南的竹乡鸡和盐津乌骨鸡, 华东的丝羽乌骨鸡、余干乌骨鸡和江山乌骨鸡, 以及西北的略阳乌鸡等6个品种共11个个体。其中竹乡鸡和盐津乌骨鸡变异数量最高, 其他品种未检测到氨基酸变异。值得注意的是, 竹乡鸡同一氨基酸编码位点发生两种变异, 产生了两种新的氨基酸, 竹乡鸡和盐津乌骨鸡拥有相同的氨基酸突变位点(苏氨酸→丙氨酸)。
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