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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。


变异起源
Source of variation
自由度
df
平方和
Sum of squares
方差组分
Variance components
方差比例
Percentage of variance (%)
群体间 Among populations 11 52.622 0.18826 18.94
群体内 Within populations 243 195.743 0.805553 81.06
总变异 Total variation 254 248.365 0.99378 100
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表6 12种乌骨鸡种群遗传变异的分子变异分析
正文中引用本图/表的段落
AMOVA分析结果显示, 群体内遗传变异(81.06%)大于群体间(18.94%), 总体Fst值为0.18943, 且P值小于0.01, 表明群体间遗传分化极显著(表6)。
中国乌骨鸡品种的选育历史(来源、选育时间与地点)仍不明确。乌骨鸡主要分为丝羽型和常羽型, 前者开发利用较早, 主要作为观赏和药用, 后者主要作为药食两用。一种观点认为中国乌骨鸡来源于江西的丝羽乌骨鸡(吾豪华和谢若泉, 1999), 但现有研究表明丝羽是常羽的突变型(Feng et al, 2014), 丝羽乌骨鸡是从常羽乌骨鸡长期选育而来(刘益平, 2002)。另一种观点是多元论, 即我国乌骨鸡经过多次选育而来(刘益平, 2002)。我国家鸡大部分为常羽型, 确切的驯化历史在3,600年以上(袁靖, 2010), 而乌骨鸡的饲养记录较短(李时珍, 2005)。尽管研究表明纤维黑色素基因(fibromelanosis, Fm)表型已存在6,600-9,100年, 早于乌骨鸡品种的选育, 但乌骨鸡的确切选育时间并不清楚(Dharmayanthi et al, 2017)。本研究显示乌骨鸡遗传多样性低, 但遗传分化显著, 表明品种间基因交流较少; 邻接树未能将乌骨鸡从家鸡和红原鸡中分开; 乌骨鸡与家鸡共享主要单倍型和未偏离中性选择等证据暗示乌骨鸡品种的选育历史较短, 可能是从各地家鸡的突变型中独立选育而来, 这与多元论观点相符。
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