Genetic structure and diversity of Yading yak and Larima yak populations

doi:10.11686/cyxb2020212

Abstract

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

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.

Figures/Tables 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