【摘要】：近年來,畜禽群體育種技術(shù)的不斷發(fā)展使得我國綿羊業(yè)取得了極大的進(jìn)步。但與發(fā)達(dá)國家相比,我國綿羊產(chǎn)業(yè)仍處于初級階段,綿羊遺傳評估技術(shù)的滯后更是制約我國綿羊業(yè)發(fā)展的一個重要問題。錯誤的系譜記錄會在很大程度上降低綿羊遺傳評估的準(zhǔn)確性,進(jìn)而減緩綿羊群體的遺傳進(jìn)展。為了降低錯誤系譜對遺傳育種造成的負(fù)面影響并節(jié)約鑒定成本,建立精確完善的系譜已迫在眉睫。而準(zhǔn)確的系譜記錄信息除了嚴(yán)格的生產(chǎn)管理制度外,更依賴于綿羊個體間親緣關(guān)系的確認(rèn)。據(jù)此,本文研究內(nèi)容由以下兩部分組成:1.驗(yàn)證SNP標(biāo)記用于新疆不同地方綿羊品種間親子鑒定的準(zhǔn)確性并尋找影響鑒定準(zhǔn)確性的主要因素。研究依據(jù)國際綿羊基因組學(xué)協(xié)會(International Sheep Genomics Consortium,ISGC)推薦的SNP標(biāo)記組合,通過累積非父排除概率(CPE)衡量SNP標(biāo)記的親子鑒定效力,由此確定該組合在新疆綿羊品種之間的親子鑒定準(zhǔn)確性,最后利用改進(jìn)后的似然法驗(yàn)證系譜鑒定結(jié)果。結(jié)果表明,由ISGC推薦的SNP標(biāo)記組合在新疆部分綿羊品種間的親子鑒定準(zhǔn)確性可以達(dá)到99.9%以上,綿羊個體間親子關(guān)系的分配結(jié)果與已有系譜一致。另外研究確定最小等位基因頻率(MAF)和SNP標(biāo)記數(shù)量為影響親子鑒定準(zhǔn)確性的主要指標(biāo)。2.提出一套用于新疆地方綿羊品種親子鑒定的SNP標(biāo)記選擇優(yōu)化方案。研究結(jié)合新疆地方綿羊品種遺傳特性,在對50K中密度SNP芯片質(zhì)量控制、編碼基礎(chǔ)上利用蒙特卡羅模擬算法實(shí)現(xiàn)SNP標(biāo)記基因型填充;然后利用主成分分析(PCA)大規(guī)模過濾冗余標(biāo)記,得到候選信息SNP標(biāo)記組合;再基于貪婪算法,同時結(jié)合MAF、標(biāo)記間的連鎖不平衡程度r~2和遺傳距離各遺傳多樣性指標(biāo)作進(jìn)一步篩選,得到最優(yōu)信息SNP標(biāo)記組合;最后通過CPE衡量最優(yōu)信息SNP標(biāo)記組合的親子鑒定效力,并與ISGC公布的SNP標(biāo)記組合、隨機(jī)篩選同等數(shù)量的SNP標(biāo)記組合的親子鑒定效力進(jìn)行對比。同時,本文還對比了篩選前后SNP標(biāo)記組合的遺傳多樣性差異,并通過NJ法構(gòu)建了新疆13個綿羊品種的系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文采取的優(yōu)化方法得到的132個SNP構(gòu)成的標(biāo)記組合相比其他兩種標(biāo)記組合具有更高的親子鑒定效力,CPE可以達(dá)到99.99%以上,并且大大降低了原本鑒定所需標(biāo)記數(shù)量,具有較好的遺傳多樣性。另外,通過發(fā)育樹發(fā)現(xiàn)該套SNP標(biāo)記組合還能有效區(qū)分不同綿羊品種間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近。
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S826;Q811.4
【圖文】：

圖 3-3 各綿羊品種中MAF 0.3的 SNP 韋恩圖羊品種中 的共同 SNP 標(biāo)記僅有 34 個， 的共同 SNP 標(biāo)記增加至 51 個。表（3 SNP 標(biāo)記信息。表 3-3 五個綿羊品種中 的 SNP 標(biāo)記統(tǒng)計(jì)分析ChromosomeMAFKSK DLS CMS ALT五個地方綿羊品種的 SNP 標(biāo)記（MAF 0.3）9 0.2174 0.1786 0.214 0.254 0.1925 0.08333 0.1169 0.2052 0.1335 0.1071 0.2356 0.102四個地方綿羊品種的 SNP 標(biāo)記（MAF 0.3）3 0.2795 0.2738 0.5i0.264

本文將 CPE 作為衡量 SNP 標(biāo)記系統(tǒng)所具有的親子鑒定效力的客觀指標(biāo)因此，為尋找影響 CPE 的主要因素，本章分別選取 5 個綿羊品種質(zhì)控后的 49400 個 SN標(biāo)記，按照 MAF 大�。�0~0.5）劃分 5 個區(qū)間，再將落在每個區(qū)間內(nèi)的 SNP 標(biāo)記以 10 個SNP 標(biāo)記作為梯度等級，得到 9 個密度梯度等級內(nèi)的 SNP 亞組合，再分別計(jì)算每組 SN標(biāo)記的 CPE。不同 MAF 區(qū)間下，CPE 與 SNP 標(biāo)記數(shù)目的關(guān)系曲線如圖（3-4）所示。

以 10 為密度梯度，在 BYS、DLS、ALT、CMS、KSK 共 5 個綿羊品種中分別依次選取 10、20、30、…、88 個 SNP 標(biāo)記，構(gòu)成共9 5組 SNP 標(biāo)記亞組合，分別計(jì)算每組 SNP 標(biāo)記的 CPE，結(jié)果如圖（3-5）所示。觀察圖（3-5（a）），用于鑒定全部 5 個綿羊品種親子關(guān)系的 88 個 SNP 標(biāo)記在三種鑒定類型下的 CPE 曲線呈現(xiàn)一致的趨勢，均隨 SNP 標(biāo)記數(shù)目的不斷增加而呈上升趨勢，且CPE2>CPE1>CPE3。在圖（3-5（a））基礎(chǔ)上，圖（3-5（b~f））估計(jì)出 5 個綿羊品種在三種鑒定類型下的CPE值均到99.9%時的最少SNP標(biāo)記數(shù)目分別是：ALT-54；BYS-55；CMS-54；DLS-58；KSK-53。當(dāng)三種鑒定類型下的 CPE 值均達(dá)到 99.95%時的最優(yōu) SNP 標(biāo)記數(shù)目分別是：ALT-61；BYS-63；CMS-62 個；DLS-67；KSK-59。需要注意的是，除 DLS外的其他 4 個綿羊品種包含的均是MAF 0.3的 SNP 標(biāo)記，且 DLS 需要的最少和最優(yōu) SNP標(biāo)記都要多于其他綿羊品種鑒定親子關(guān)系時需要的標(biāo)記。當(dāng) SNP 標(biāo)記數(shù)目達(dá)到上限 88個時，5 個綿羊品種在三種鑒定類型下的 CPE 值均在 99.98%以上，此時 CPE 曲線的上升是以增加 SNP 標(biāo)記數(shù)目為代價的。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2782090