亚丁牦牛和拉日马牦牛遗传多样性及遗传结构分析

doi:10.11686/cyxb2020212

草业学报 ›› 2021, Vol. 30 ›› Issue (5): 134-145.DOI: 10.11686/cyxb2020212

亚丁牦牛和拉日马牦牛遗传多样性及遗传结构分析

纪会¹^,²(), 官久强¹, 王会², 周建旭³, 阿农呷⁴, 何宗伟⁵, 樊珍详⁶, 邱龙康⁶, 曹诗晓¹, 安添午¹, 柏琴¹, 钟金城²(), 罗晓林¹()

^1.四川省草原科学研究院，四川成都 611731
^2.西南民族大学，四川成都 610041
^3.小金县科学技术和农业畜牧水务局，四川阿坝州 624200
^4.甘孜藏族自治州畜牧站，四川甘孜州 626099
^5.稻城县农牧农村和科技局畜牧站，四川甘孜州 627750
^6.新龙县农牧农村和科技局畜牧站，四川甘孜州 626800

收稿日期:2020-05-12 修回日期:2020-08-19 出版日期:2021-05-20 发布日期:2021-04-16
通讯作者: 钟金城,罗晓林
作者简介:642163534@qq.com
E-mail：zhongjincheng518@126.com
纪会（1995-），女，云南普洱人，在读硕士。E-mail：1328051168@qq.com
基金资助:
国家肉牛牦牛产业技术体系(CARS-37);川西北牧区牦牛高效养殖技术示范(2018NFP0167);牦牛产业链关键技术集成与产业化示范(16ZC2530);青藏高原区域畜禽遗传资源调查（牛）(19190660);四川省科技支撑计划“牦牛生态健康养殖关键技术集成研究与产业化示范”(16ZC2530);牦牛高效生产与配套技术应用(20YSZH0018);第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0302);国家十三五重点研发计划项目“青藏高原牦牛高效安全养殖技术应用与示范”(2018YFD0502304)

Genetic structure and diversity of Yading yak and Larima yak populations

Hui JI¹^,²(), Jiu-qiang GUAN¹, Hui WANG², Jian-xu ZHOU³, Nong-ga A⁴, Zong-wei HE⁵, Zhen-xiang FAN⁶, Long-kang QIU⁶, Shi-xiao CAO¹, Tian-wu AN¹, Qin BAI¹, Jin-cheng ZHONG²(), Xiao-lin LUO¹()

^1.Sichuan Academy of Grassland Sciences，Chengdu 611731，China
^2.Southwest Minzu University，Chengdu 610041，China
^3.Xiaojin County Science，Technology，Agriculture，Animal Husbandry and Water Authority，Tibetan Qiang Autonomous Prefecture of Ngawa 624200，China
^4.Ganzi Tibetan Autonomous Prefecture Animal Husbandry Station，Ganzi Prefecture 626099，China
^5.Daocheng County Agriculture，Animal Husbandry and Technology Bureau Animal Husbandry Station，Ganzi Prefecture 627750，China
^6.Xinlong County Agriculture，Animal Husbandry and Rural Science and Technology Bureau Animal Husbandry Station，Ganzi Prefecture 626800，China

Received:2020-05-12 Revised:2020-08-19 Online:2021-05-20 Published:2021-04-16
Contact: Jin-cheng ZHONG,Xiao-lin LUO

摘要/Abstract

摘要：

亚丁牦牛和拉日马牦牛均为肉乳兼用型优良地方牦牛资源，本研究旨在探究亚丁牦牛和拉日马牦牛的遗传多样性及各牦牛群体间的亲缘关系，对亚丁牦牛、拉日马牦牛以及其他7个地方牦牛群体（九龙牦牛、麦洼牦牛、金川牦牛、昌台牦牛、中甸牦牛、玉树牦牛、类乌齐牦牛）进行RAD简化基因组测序，基于检测到的SNP信息计算遗传统计量。结果表明，亚丁牦牛和拉日马牦牛的观测杂合度分别为0.2186、0.2233，亚丁牦牛遗传多样性较贫乏。亚丁牦牛的平均遗传分化指数Fst值最高为0.0653，与其他8个牦牛群体存在中度分化，Structure分析显示其血统构成纯正，可列为一个独立遗传资源。拉日马牦牛Fst值最低为0.0443，其群体遗传结构较复杂，与九龙牦牛和麦洼牦牛存在基因交流，属麦洼牦牛的祖先群之一。亚丁牦牛和拉日马牦牛均值得进一步研究和保护，研究结果对牦牛遗传资源的保护与利用具有重要意义。

关键词: 牦牛, 遗传多样性, 群体结构, 简化基因组测序

Abstract:

Yading yak and Larima yak are excellent local yak resources for meat and milk production. The aims of this study were to explore the genetic diversity of Yading yak and Larima yak and the genetic relationships among yak populations. We conducted restriction site associated DNA simplified genome sequencing for Yading yak， Larima yak， and seven other local yak populations （Jiulong yak， Maiwa yak， Jinchuan yak， Changtai yak， Zhongdian yak， Yushu yak， and Leiwuqi yak）. Genetic statistics were calculated based on the detected single nucleotide polymorphism information. The observed heterozygosity values of Yading yak and Larima yak populations were 0.2186 and 0.2233， respectively. The genetic diversity of Yading yak was relatively poor. The average genetic differentiation index （Fst value） of Yading yak was 0.0653， which was moderately different from those of other Yak populations. A Structure analysis showed that the pedigree of Yading yak is pure， so it can be classified as an independent genetic resource. The lowest Fst value was that of Larima yak （0.0443）. Our analyses suggest that the population genetic structure is more complicated for Larima yak than for other yak populations. Our results indicate that here have been genetic exchanges between Larima yak and Jiulong yak as well as Maiwa yak， and that Larima yak is one of the ancestor groups of Maiwa yak. Further research on Yading yak and Larima yak is warranted， and both populations require protection. The results of this study will be useful for developing strategies to protect and utilize yak genetic resources.

Key words: yak, genetic diversity, population structure, simplified genome sequencing

纪会, 官久强, 王会, 周建旭, 阿农呷, 何宗伟, 樊珍详, 邱龙康, 曹诗晓, 安添午, 柏琴, 钟金城, 罗晓林. 亚丁牦牛和拉日马牦牛遗传多样性及遗传结构分析[J]. 草业学报, 2021, 30(5): 134-145.

Hui JI, Jiu-qiang GUAN, Hui WANG, Jian-xu ZHOU, Nong-ga A, Zong-wei HE, Zhen-xiang FAN, Long-kang QIU, Shi-xiao CAO, Tian-wu AN, Qin BAI, Jin-cheng ZHONG, Xiao-lin LUO. Genetic structure and diversity of Yading yak and Larima yak populations[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2021, 30(5): 134-145.

图/表 13

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序号Number	品种Population	代号Code	样本量Sample size	地理位置Geographic position
1	亚丁牦牛Yading yak	YD	10	四川稻城县Daocheng County, Sichuan
2	拉日马牦牛Larima yak	LRM	10	四川新龙县Xinlong County, Sichuan
3	九龙牦牛Jiulong yak	JL	10	四川九龙县Jiulong County, Sichuan
4	麦洼牦牛Maiwa yak	MW	11	四川红原县Hongyuan County, Sichuan
5	昌台牦牛Changtai yak	CT	9	四川白玉县Baiyu County, Sichuan
6	金川牦牛Jinchuan yak	JC	9	四川金川县Jinchuan County, Sichuan
7	中甸牦牛Zhongdian yak	ZD	10	云南香格里拉县Shangrila County, Yunnan
8	类乌齐牦牛Leiwuqi yak	LWQ	9	西藏类乌齐县Leiwuqi County, Tibet
9	玉树牦牛Yushu yak	YS	10	青海曲麻莱县Qumalai County, Qinghai
总计Total	-	-	88	-

序号Number	品种Population	代号Code	样本量Sample size	地理位置Geographic position
1	亚丁牦牛Yading yak	YD	10	四川稻城县Daocheng County, Sichuan
2	拉日马牦牛Larima yak	LRM	10	四川新龙县Xinlong County, Sichuan
3	九龙牦牛Jiulong yak	JL	10	四川九龙县Jiulong County, Sichuan
4	麦洼牦牛Maiwa yak	MW	11	四川红原县Hongyuan County, Sichuan
5	昌台牦牛Changtai yak	CT	9	四川白玉县Baiyu County, Sichuan
6	金川牦牛Jinchuan yak	JC	9	四川金川县Jinchuan County, Sichuan
7	中甸牦牛Zhongdian yak	ZD	10	云南香格里拉县Shangrila County, Yunnan
8	类乌齐牦牛Leiwuqi yak	LWQ	9	西藏类乌齐县Leiwuqi County, Tibet
9	玉树牦牛Yushu yak	YS	10	青海曲麻莱县Qumalai County, Qinghai
总计Total	-	-	88	-

群体 Population	原始数据 Raw data (M)	有效数据 Valid data (M)	有效率 Effective rate (%)	Q₂₀ (%)	Q₃₀ (%)	GC (%)
YS	524.6	486.3	92.69	97.16	91.81	48.35
MW	513.6	466.6	90.84	97.88	93.61	48.75
ZD	508.6	484.8	95.33	97.30	92.19	48.76
YD	484.3	435.1	89.82	96.93	91.47	48.92
LRM	464.9	440.4	94.75	96.99	91.55	49.07
JC	455.9	427.6	93.80	97.46	92.57	48.96
LWQ	433.4	403.9	93.18	97.00	91.55	48.64
JL	419.2	400.5	95.54	97.22	92.03	48.92
CT	401.5	371.3	92.47	97.66	93.06	48.78

群体 Population	原始数据 Raw data (M)	有效数据 Valid data (M)	有效率 Effective rate (%)	Q₂₀ (%)	Q₃₀ (%)	GC (%)
YS	524.6	486.3	92.69	97.16	91.81	48.35
MW	513.6	466.6	90.84	97.88	93.61	48.75
ZD	508.6	484.8	95.33	97.30	92.19	48.76
YD	484.3	435.1	89.82	96.93	91.47	48.92
LRM	464.9	440.4	94.75	96.99	91.55	49.07
JC	455.9	427.6	93.80	97.46	92.57	48.96
LWQ	433.4	403.9	93.18	97.00	91.55	48.64
JL	419.2	400.5	95.54	97.22	92.03	48.92
CT	401.5	371.3	92.47	97.66	93.06	48.78

群体 Population	观测杂合度 Observed heterozygosity （Ho）	期望杂合度 Expected heterozygosity （He）	He-Ho
YS	0.2440	0.2841	0.0401
JC	0.2354	0.2798	0.0443
ZD	0.2307	0.2735	0.0428
LWQ	0.2283	0.2732	0.0449
MW	0.2278	0.2803	0.0525
LRM	0.2233	0.2799	0.0566
CT	0.2230	0.2782	0.0552
YD	0.2186	0.2570	0.0383
JL	0.2172	0.2665	0.0493
平均值Mean	0.2276	0.2747	0.0471

亚丁牦牛和拉日马牦牛遗传多样性及遗传结构分析

Genetic structure and diversity of Yading yak and Larima yak populations

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群体Population	CT	JC	JL	LRM	MW	YD	YS	ZD	平均值Mean
LWQ	0.0465	0.0477	0.0548	0.0444	0.0450	0.0698	0.0432	0.0532	0.0506
CT		0.0399	0.0496	0.0394	0.0399	0.0639	0.0396	0.0475	0.0458
JC			0.0507	0.0408	0.0406	0.0659	0.0404	0.0487	0.0468
JL				0.0459	0.0479	0.0697	0.0479	0.0527	0.0524
LRM					0.0380	0.0626	0.0379	0.0453	0.0443
MW						0.0631	0.0380	0.0464	0.0449
YD							0.0639	0.0632	0.0653
YS								0.0464	0.0447
ZD									0.0504

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