鸡脾脏重全基因组关联分析

摘要：

[目的]利用全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)技术解析产蛋后期母鸡脾脏重的分子机制和遗传特征,为改善产蛋后期母鸡的健康状况提供理论依据.[方法]利用东乡绿壳蛋鸡和白来航蛋鸡构建资源群体,以72周龄F2代501只母鸡脾脏重为研究材料.首先利用高密度600 K基因芯片对试验群体基因组进行SNPs检测.其次利用APT软件进行质控、BEAGLE软件进行基因型填充、PLINK软件进行主成分分析,GEMMA软件进行全基因组关联分析,最终获得脾脏重的显著和潜在显著关联位点.然后利用GCTA软件计算基于SNP数据的脾脏重遗传力以及染色体遗传力,并利用Haploview软件对显著或潜在关联位点进行连锁不平衡分析.最后通过显著位点区域的相关基因功能注释来筛选影响母鸡产蛋后期脾脏重的候选基因.[结果]由72周龄母鸡脾脏重的表型数据可知,在蛋鸡产蛋后期存在较大的变异系数,脾脏重的遗传力为0.236.通过基因型分析得到43万个高质量的SNP进行进一步分析.群体结构分析发现基因膨胀系数为1.042,表明试验群体没有群体分层的现象,避免了关联分析中假阳性结果的出现.利用单变量混合线性模型分析共发现了412和281个SNPs位点与脾脏重显著和潜在显著关联,位于1、4、16、28号染色体上.显著性关联位点在1号染色体161-174 Mb区间和28号染色体0.47-1.27 Mb区间,潜在性显著位点在4号染色体76 Mb区间和16号染色体175kb区间.由于显著区域可能存在的连锁不平衡,对显著性位点进行了条件分析和连锁不平衡检验,以1号染色体位点rs314001986和28号染色体上位点rs312729296进行条件分析,经分析后原先显著关联的位点均不显著,即以rs314001986和rs312729296作为候选SNP进行基因注释分析.对4号染色体和16号染色体潜在显著位点进行连锁不平衡分析,结果显示潜在性显著位点间存在强的连锁不平衡,即以性状表型方差贡献率最大的SNP rs315270535和rs314065899为候选位点进行进一步分析.参考鸡的galga14基因组,对各显著及潜在性显著位点及区间初步筛选到KCTD4、LDB2、HEP21和PCASP2候选基因,鉴定的候选基因可能参与了脾脏生长以及免疫应答等过程.此外,将显著位点的基因型与群体的表型数据进行关联分析,发现rs314001986和rs312729296在基因型为GG时对脾脏均有增重效应.此外,基于群体的基因型数据得到1号染色体解释的遗传力为9.25％,28号染色体为4.55％.[结论]初步揭示了母鸡产蛋后期脾脏重的遗传特征,脾脏重的遗传力和染色体遗传力为首次报道.生物信息学分析鉴定到影响脾脏重的区域为新的发现,并初步筛选出4个候选基因.

关键词：鸡、脾脏、全基因组关联分析、资源群体

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资助基金：现代农业产业技术体系建设专项资金CARS-41-K02;江苏省蛋鸡产业技术体系集成创新中心项目SXGC[2017]252;江苏省农业科技自主创新资金CX[16]1008;江苏省农业重大新品种创制项目PZCZ201729;国家自然科学基金二青年基金31601938

在线出版日期：2018-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1213-1222