全基因组单核苷酸多态性（SNP）证据表明本土牛群具有遗传独特性

《Mammalian Genome》：Genome-wide SNP evidence for the genetic uniqueness of indigenous cattle population

印度非登记牛群占全国牛群52%（193.46百万头），贡献仅9.82%牛奶产量，凸显基因组解析的紧迫性。本研究基于Bovine GGP50K SNP芯片，解析Maharashtra州维达巴地区两种原产牛群（Umarda和Pahadi/Melghati）的遗传特征，评估其种群结构、祖先比例及保护价值。结果显示：Umarda群异质性指数Ho=0.332，He=0.417，有效种群Ne=67，贝叶斯聚类（K=10）显示61.63%独特祖先成分，提示历史孤立；Pahadi群Ne=129，存在Brown Swiss和Dangi品种基因渗入（f3=-0.002647），与其它印度牛群聚类（39.19%共同祖先）。UM群13号染色体发现Bos taurus introgression及与乳牛形态相关的CBLN4基因，提示其适应乳业特性。研究为印度小农体系下的可持续牛种改良提供分子基础，支持全球牲畜生物多样性保护。

　　

摘要

印度常见的非特定品种牛群占全国1.9346亿头牛总数的52%，对国家的遗传多样性至关重要，但它们在牛奶产量中的贡献仅占9.82%。这凸显了对这些牛群进行基因组测序的迫切需求，以便将这些信息用于保护工作和育种策略中。本研究使用Bovine GGP50K SNP芯片，分析了马哈拉施特拉邦Vidarbha地区两个重要的本土牛群——Umarda（UM）和Pahadi/Melghati（PAH）的遗传独特性、种群结构、祖先比例及保护状况。这两个牛群是当地生计经济的基础。共有18个品种/种群（包括3个牛品种）接受了基于Bovine GGP50K SNP芯片的基因组分析。这两个本土牛群的杂合度较高（UM：Ho = 0.332, He = 0.417；PAH：Ho = 0.351, He = 0.416），有效种群规模也较大（UM：Ne = 67；PAH：Ne = 129，已传至第13代），表明它们具有很强的遗传韧性。通过ADMIXTURE软件在K = 10、使用1000个AIMs进行贝叶斯聚类分析后发现，UM具有显著的本土祖先成分（61.63%），这暗示了其历史上的隔离状态；而PAH有39.19%的祖先成分，与其他印度牛品种聚在一起，反映了广泛的基因流动。f?统计数据显示PAH中存在来自Brown Swiss和Dangi品种的基因混合（f? = -0.002647, Z = -3.619），这归因于历史上的杂交行为；而UM则没有这种混合现象，体现了其遗传独特性。局部祖先分析发现UM的第13号染色体上存在Bos taurus品种的基因渗入，以及与乳房形态相关的CBLN4基因，这表明该品种适应了奶牛生产的需求。这些发现突显了UM的遗传独特性以及PAH的共享祖先特征，呼吁采取措施保护这些牛群，并通过定向育种提高小农系统的生产力。这一基因组研究结果与全球保护牲畜生物多样性的努力相一致，为印度的可持续牛群改良提供了基础。