基于mtDNA D-loop序列分析10个藏山羊群体的遗传结构及母系起源

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藏山羊主要分布在平均海拔高度4 000m以上的青藏高原地区。由于处在特殊的地形地貌与生态环境,在长期的自然选择和人工选择下,形成了我国独特的藏山羊种质资源。我国西藏地区拥有丰富的藏山羊资源,但不同生态类群藏山羊群体的遗传结构和系统发育关系尚不明确。线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)D-loop序列是mtDNA基因组中进化速率最高、最具多态的区域,已被用来研究多个物种的系统发育关系和遗传多样性。为揭示藏山羊群体间的遗传结构及其母系来源,本研究对西藏地区8个群体111只藏山羊的mtDNA D-loop全序列进行扩增和测序,结合从NCBI下载的四川阿坝州和西藏日喀则市江孜县2个藏山羊群体的19条mtDNA序列,分析藏山羊群体的遗传多样性,计算群体间的遗传分化指数,构建单倍型系统发育邻接树等。主要结果如下。1.藏山羊mtDNA D-loop序列长度为1 2111 213bp,在130条序列共检测到164种变异类型,其中多态位点162个,277bp和1 075bp处各有1个碱基的插入或缺失。这些变异定义了86种单倍型,其中97.7%(84/86)是群体独享单倍型。单倍型多样性(Haplotype diversity,Hd)和核苷酸多样度(Nucleotide diversity,Pi)分别为0.990和0.0145,表明藏山羊群体具有较丰富的遗传多样性,但西藏城关地区藏山羊群体遗传多样性(Hd=0.33,Pi=0.0045)较低。2.群体间遗传分化指数(Pairwise FST)结果显示,每两个群体间遗传分化达到显著(P<0.05)的比例达到了57.8%(26/45),其中FST值大于0.05的比例达到68.9%(31/45)。分子变异分析(AMOVA)表明,虽然藏山羊群体间的变异极显著(FST=0.0858,P<0.001),但变异来源主要发生在群体内部,提示藏山羊群体遗传结构差异在缩小。3.藏山羊群体86种单倍型聚类成4个支系(Haplogroup A-D),其中Haplogroup A为主要单倍型组,提示藏山羊有4个母系起源,单倍型网络图显示不同地理来源的藏山羊没有完全聚类在同一群簇。4.中性检验结果(Fs=-33.67,P<0.01)极显著偏离中性假说,结合错配分布曲线结果分析表明,在历史驯养过程中,藏山羊发生过群体扩增事件。以上结果表明,藏山羊有4个母系起源,并呈现出较丰富的遗传多样性,群体间遗传结构发生了一定程度的分化,但没有形成明显的地理分隔格局,群体遗传结构差异在缩小。本研究结果为开展藏山羊品种遗传资源的保护和利用提供了理论依据。
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