基于简化基因组测序的娄门鸭遗传多样性评价

旨在通过分析娄门鸭保种群体的遗传多样性和群体结构来评估保种效果.本研究在娄门鸭保种群中随机选择同一世代163只90日龄的健康个体(39公,124母),翅静脉采血后提取基因组DNA,利用简化基因组测序技术检测全基因组范围内的单核苷酸多态性(SNPs);利用R软件计算个体水平的多态信息含量(PIC)、固定指数(Fix-index)、香农信息指数(SHI)、基因多样性指数(Nei)、有效等位基因数(Ne)以及本研究自创的相对多态信息含量(rPIC)等6个遗传多样性指标,并比较分析了不同染色体水平的遗传多样性指标;同时利用admixture软件分析群体遗传结构,gcta软件分析群体主成分和个体间的亲缘关系,并分析连续性纯合片段(runs of homozygosity,ROH)以及基因组近交系数FROH,评估保种效果.结果显示,163只娄门鸭个体共检测到622 205个SNPs位点,质控过滤后得到374 455个高质量SNPs位点,其中50.70％的位点分布在NC_040046、NC_040047、NC_040048和NC_040049四个染色体中.娄门鸭群体PIC、Nei、Ne、SHI和rPIC指标值分别为0.154 1、0.192 9、1.336、0.296 9和0.410 9,对于SNPs而言,该群体38.80％的SNPs位点属于高度多态性位点,遗传多样性较为丰富;Fix-index值为0.320 8,说明娄门鸭群体出现了分化,这与遗传结构、PCA和亲缘关系分析将娄门鸭群体划分为3个群体的结果一致.PIC、Nei、Ne和SHI四个指标分别在不同染色体上的分布规律均一致,且4个指标两两相关性均达到0.97以上,而Fix-index与其他4个指标的相关性较低,在0.23以下,说明可以选择Fix-index以及PIC等少数指标来评估娄门鸭群体的遗传多样性.163只娄门鸭个体共检测到2 966条ROH,ROH片段长度主要集中在0～2 Mb区间;基于ROH得到的基因组近交系数FROH在公、母鸭中分别为0.027 5和0.043 3,说明娄门鸭保种群近交程度较低;具体到染色体水平,NC_040068、NC_040074染色体的FROH值分别达到0.352 4和0.319 3.结果提示,娄门鸭保种群的遗传多样性较丰富,群体基因组近交系数较低,但个别染色体的近交系数较高,且群体出现了部分分化.后续保种中可以将遗传结构分析得到的3个分化的亚群个体之间进行适当的非随机交配,消除目前的群体分化现象,并重点监测染色体近交系数较高的基因组区域,避免个别染色体近交系数上升过快.