298 只萨能奶山羊全基因组变异资源:解锁奶山羊遗传育种新密码

【字体: 时间:2025年03月30日 来源:Scientific Data 5.8

编辑推荐:

  为解决萨能奶山羊遗传信息缺乏问题,研究人员开展了 298 只萨能奶山羊全基因组测序研究。通过严格测序和质量控制,鉴定出 1459 万单核苷酸多态性(SNPs)和 134 万插入缺失(InDels)。该研究丰富了奶山羊基因组数据库,助力遗传育种研究。

  在广袤的畜牧养殖领域,奶山羊凭借其独特优势,成为众多养殖户的心头好。奶山羊不仅易于管理,前期投入成本也较低,在发展中国家的经济活动中占据重要地位。萨能奶山羊更是其中的佼佼者,它是世界上产奶性能最高的品种,众多地方品种都有它的 “基因印记”,像罗马尼亚的巴纳特白山羊、中国的崂山奶山羊和关中奶山羊等。
然而,在遗传学研究的道路上,萨能奶山羊却面临着重重困境。尽管它在全球分布广泛,对各地品种改良贡献巨大,但由于缺乏系统的遗传层面的特征描述,其遗传改良进程严重受阻。已有的研究多聚焦于利用 SNP 芯片对奶山羊进行探究,全基因组测序研究相对较少,公开的萨能奶山羊全基因组测序数据更是稀缺。这种遗传信息的缺失,就像蒙在萨能奶山羊遗传育种研究前的一层厚纱,阻碍着科研人员探索其遗传奥秘,限制了通过遗传改良提升奶产量和质量的步伐。

为了揭开这层神秘的面纱,浙江大学生命科学学院动物科学学院的研究人员挺身而出。他们开展了一项针对 298 只萨能奶山羊的全基因组测序研究,致力于解锁萨能奶山羊的遗传和育种研究潜力。

研究人员从浙江和陕西的两个农场精心挑选了 298 只 2 - 3 岁健康的萨能奶山羊母羊非同胞个体,采集血液样本。随后,运用一系列先进的技术方法,为后续研究奠定基础。首先是 DNA 提取和质量控制,使用 CWE9600 磁珠血液 DNA 提取试剂盒,通过 1.5% 琼脂糖凝胶电泳和 NanoDrop 2000 分光光度计对 DNA 的完整性、纯度和浓度进行严格检测。接着构建通用文库,利用 NadPrep? DNA 文库构建试剂盒和 Bioruptor Pico 将 DNA 随机片段化,筛选出 300 - 350bp 的片段,经过一系列处理后进行 PCR 扩增和纯化,得到测序文库。最后在 DNBSEQ - T7 测序仪上进行测序,运用 FASTP、BWA、SAMtools、GATK 等软件对数据进行质量控制、比对和变异检测,经过层层筛选,最终保留了 1400 多万个双等位基因 SNP 和 134 万个双等位基因 InDel 用于后续分析。

研究结果如下:

  • 测序数据质量高:平均测序深度达到 14.64X,原始数据中约 92.3% 的碱基质量分数达到 Phred 30,测序准确性高达 99.9%。有效率达到 99.82%,平均基因组比对率为 99.9%。这些数据表明测序数据在数量和质量上都表现出色,为后续研究提供了可靠保障。
  • 变异位点分布广泛:在萨能奶山羊的 1 - 29 号染色体上共鉴定出 14597388 个 SNP 和 1348195 个 InDels。平均每 1KB 区域约有 6 个 SNP,每 2KB 区域约有 1 个 InDel。SNP 主要分布在基因间区(约 78.3%)、内含子区(约 19.4%),外显子区仅占约 0.7%;InDels 主要分布在基因间区(约 77.6%)、内含子区(约 20.2%),外显子区占约 0.2% 。

这项研究意义重大。从基础研究角度来看,它丰富了公共数据库中奶山羊的基因组资源,为研究奶山羊的遗传多样性、种群遗传结构和进化历史提供了宝贵的数据支持。从应用层面来说,有助于挖掘与生产性状相关的候选基因,开发用于奶山羊品种鉴定和育种的 SNP 基因分型阵列,从而推动萨能奶山羊的遗传改良,提高奶产量和质量,为全球奶山羊产业的发展注入新的活力。

在讨论部分,研究人员也指出了研究的局限性。例如,研究仅关注了常染色体变异,未涉及性染色体变异、拷贝数变异(CNVs)和结构变异(SVs)。这些未探索的领域可能隐藏着影响萨能奶山羊性状遗传的重要信息。未来的研究可以深入剖析这些变异,进一步揭示萨能奶山羊的遗传奥秘,为其遗传育种提供更全面、深入的理论依据,持续推动奶山羊产业朝着更高质量的方向发展。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号