《基於群體組學的豬體長性狀重要基因鑑定及進化分析》是依託中國農業大學，由方美英擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於群體組學的豬體長性狀重要基因鑑定及進化分析
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：方美英
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
馴化和品種培育形成了體長性狀各異的豬品種。豬體長是多基因控制的複雜性狀，與產肉量具有明顯正相關，是豬種改良的重要經濟性狀之一。申請人前期完成了杜洛克豬體長性狀全基因組關聯分析，鑑定了染色體1、7、8、13和14上與體長性狀顯著相關的基因組區段。本項目擬在前期基礎上，綜合群體組學信息進一步在上述區段精細定位豬體長性狀重要基因及SNPs。實驗擬選取我國特有小體型海南五指山豬，另以當地海南野豬和商用大體型杜洛克豬為對照，通過RNA-seq對上述豬種進行深度表達譜分析，揭示其轉錄組差異；同時結合體長差異群體selective sweep分析結果，縮小體長性狀相關基因組區段；進一步綜合特徵群體重測序單倍型數據，從群體基因組和轉錄組水平精細定位豬體長性狀重要基因及SNPs，並進行不同豬種候選基因及SNPs分子遺傳特性和進化分析。研究結果將為體長性狀變異的分子機制解析及豬體長性狀的分子選育提供科學依據。
結題摘要
體長性狀是物種進化過程中最重要的數量性狀之一，其在物種間以及物種內不同品種間均存在較大差異。已有研究表明體長性狀與生物體的生長發育、健康以及疾病等正相關，是一個受多因素作用的綜合複雜性狀。在農用經濟動物中，體長性狀與動物的產肉量息息相關，因此一直是家畜養殖業的重要改良性狀之一。本研究採用Neogen公司生產的豬80K SNP晶片，選取我國特有的五指山豬作為小體型豬代表，以杜洛克豬為大體型豬代表，從基因組和轉錄組兩個層面對豬體長性狀的分子機理進行系統研究。在基因組水平上，課題組採用80K SNP晶片進行關聯分析；同時也基於選擇信號方法分析了體長性狀相關的受選擇基因組區域。具體獲得以下研究進展：1、GWAS分析共獲得2個Bonferroni顯著水平的SNP，分別為ALGA0123731（6號染色體27979377bp）和DRGA0000478（1號染色體35443761）；2、選用Fst與XP-CLR方法共篩選到4個受選擇區段，其中兩個定位於1號染色體，另外兩個位於9號染色體；進一步的精細分析發現，上述受選擇區域共包含7個功能候選基因，其中3個已有功能注釋，分別為NEDD4L、ABCB5與SP8基因。 在轉錄組水平上，對收集到的胸椎軟骨組織進行RNA組的測序分析，並構建了LncRNA、mRNA與miRNA互作網路調控圖。採用多組學分析篩選與骨生長相關的功能候選基因，並在細胞水平上探究候選基因GREM1和miRNA（ssc-miR-326）影響骨生長的作用模式。研究表明：GREM1基因的低表達將促進ATDC5細胞的增殖和分化，進而促進脊椎骨節的軸向延伸。ssc-miR-326通過抑制NKX3.2基因的表達，促進了軟骨細胞肥大成熟過程，加快脊椎骨節的軸向延伸。上述豬體長性狀關鍵功能基因的篩選鑑定以及基因表達調控模式的清晰闡述，為養豬生產中豬體長性狀的選育提供了分子依據，同時也可為人類身高性狀的遺傳研究提供醫學模型。
