遺傳多樣性及起源研究分析

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1、...頁眉西北農(nóng)林科技大學(xué)2009級碩博連讀研究生學(xué)位論文開題報告黃牛、水牛和牦牛Y染色體分子遺傳多樣性與起源研究Y-chromosomeMolecularGeneticDiversityandOriginsinCattle,BuffaloandYak學(xué)院：動物科技學(xué)院　　學(xué)科、專業(yè)：動物遺傳育種與繁殖研究方向：動物遺傳學(xué)研究生：XX指導(dǎo)教師：雷初朝教授....頁腳...頁眉黃牛、水牛和牦牛Y染色體分子遺傳多樣性與起源研究一、選題的目的與意義黃牛、水牛和牦牛是我國3個重要的牛種，具有對周圍環(huán)境的高度適應(yīng)性、耐粗放管理、抗病力強(qiáng)、繁殖力高、肉質(zhì)好等特點(diǎn)。這些地方牛種本身就是一座天然的基因庫，正

2、是進(jìn)行雜種優(yōu)勢利用和進(jìn)一步培育高產(chǎn)品種的良好原始材料。在當(dāng)今世界畜禽品種資源日趨匱乏，品種逐步單一化的情況下，對我國這些牛種遺傳資源的保護(hù)將對今后的育種工作產(chǎn)生很大的影響，起到難以估量的作用[1]。中國黃牛的起源進(jìn)化與遺傳多樣性一直是國內(nèi)外動物遺傳學(xué)家感興趣的課題之一。一般認(rèn)為，中國黃牛是多元起源的，并主要受普通牛和瘤牛的影響，但究竟起源于哪幾個牛種，觀點(diǎn)不一[2,3]。在黃牛遺傳多樣性方面，自二十世紀(jì)八十年代以來，眾多研究者分析了中國地方黃牛的核型，發(fā)現(xiàn)不同黃牛品種的Y染色體形態(tài)具有明顯的多態(tài)性，普通牛為中著絲?；騺喼兄z粒，瘤牛為近端著絲粒[4-6]。常振華等發(fā)現(xiàn)中國黃牛Y染色體主要屬于

3、Y2（普通牛）和Y3（瘤牛）單倍群[7]，但事實(shí)上黃牛的每種Y染色體單倍群下都可細(xì)分為多種單倍型，而中國黃牛由哪些Y染色體單倍型組成，有無優(yōu)勢單倍型以及單倍型的品種分布有無地理特點(diǎn)，與國外黃牛品種有何不同，這些問題都亟待闡明，以期為黃牛品種資源保護(hù)和雜交育種工作提供參考依據(jù)。中國也擁有豐富的水牛資源。水牛的馴化時間，地點(diǎn)尚無定論，國內(nèi)一些學(xué)者在形態(tài)學(xué)和考古學(xué)方面進(jìn)行了一些研究，給中國水牛的馴化歷史提供了一些參考[8,9]，但僅靠形態(tài)學(xué)和考古學(xué)的研究是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要分子遺傳學(xué)的更多證據(jù)。目前國內(nèi)外對水牛的起源研究主要是在線粒體DNA的母系起源方面，認(rèn)為水牛有兩個母系起源（A支系和B支系）[

4、10-12]，近年來，也有中國學(xué)者對水牛的常染色體微衛(wèi)星多態(tài)性進(jìn)行了研究，其結(jié)果都表明中國水牛的遺傳多樣度豐富，傾向于支持中國水牛的本土起源假說[13,14]。對Y染色體遺傳多樣性的研究，將提供更多的分子遺傳學(xué)信息，會有助于評估水牛的遺傳資源狀況，也有助于闡明中國水牛的馴化歷史。牦牛主要分布于我國的青藏高原，俗稱“萬能種”，通常皆為兼用，如乳、肉、毛、皮、役力，是經(jīng)濟(jì)價值極高的珍貴畜種[1]。家牦牛是在青藏高原馴化的，藏族自古以來生息于西藏，是馴化牦牛之主，因此牦牛的馴化始終與藏族文化的發(fā)展休戚相關(guān)，是當(dāng)?shù)厝嗣癫豢煞蛛x的生產(chǎn)和生活資料[15]....頁腳...頁眉。從牦牛生活的特定氣候地帶的

5、適應(yīng)性和生態(tài)地理、生理特征的表現(xiàn)看，牦牛是地球之巔特有的高寒環(huán)境中生存的一個寶貴的特化種，牦牛的馴化與繁衍有著與其他牛種極其不同的種類特點(diǎn)，牦牛對高寒山區(qū)的氣候和貧瘠的草地所具有的特殊的適應(yīng)性也是世界上任何畜種所不及的。但目前為止，只有對家牦牛線粒體DNA多態(tài)性方面的研究，牦牛有兩個母系起源（Y1和Y2）[16-18]，對牦牛遺傳多樣性的了解仍比較缺乏[19]。Y染色體分子標(biāo)記在追溯動物的起源與進(jìn)化的歷史中發(fā)揮了重要作用，同時在家牛的繁殖體系中，一般為一公多母，在很多地區(qū)都采用人工授精，因此公牛特有的Y染色體遺傳多樣性對群體的遺傳多樣性有著非常重要的影響。本研究旨在利用牛Y染色體分子標(biāo)記來分

6、析中國三個牛種的Y染色體單倍型多樣性與地理分布特點(diǎn)，揭示三個牛種的父系遺傳多樣性，為探討我國家牛乃至亞洲家牛的起源歷史提供依據(jù)，同時也為我國家牛資源的系統(tǒng)分類、遺傳資源保護(hù)和進(jìn)一步開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)，對于了解我國家牛基因庫資源狀況，指導(dǎo)家牛的定向育種及保護(hù)家牛遺傳資源的多樣性具有重要意義。二、選題依據(jù)2.1理論依據(jù)牛的Y染色體遵循父系遺傳，其絕大部分為非重組區(qū)，故單倍型保持完整，不易受重組和回復(fù)突變影響，突變率低，比常染色體上的微衛(wèi)星標(biāo)記更能穩(wěn)定遺傳，是進(jìn)化事件的忠實(shí)記錄者。再者，由于Y染色體為單倍體，其有效群體大小遠(yuǎn)小于常染色體位點(diǎn)，較易產(chǎn)生牛群特異的單倍型，Y染色體特異性微衛(wèi)星位點(diǎn)和單

7、核苷酸多態(tài)性（SNPs）組成的單倍型在家牛的分布，是研究早期家牛的起源及其遷徙路線的理想工具[20-22]。Y染色體SNP分子標(biāo)記在一個物種的進(jìn)化歷程中幾乎不存在回復(fù)及重復(fù)突變，能忠實(shí)記錄下父系祖先的進(jìn)化歷史，并且突變率很低（約1×10-9）[23]。位于Y染色體的MSY區(qū)（雄性特異區(qū)）的Y-SNPs，可以組合成Y染色體特異的單倍群[24]，而每個特異的單倍群只有唯一的起源，這樣就可以構(gòu)建最大簡約樹來分析各單