崂山奶山羊多胎性状候选基因的筛选.docx

崂山奶山羊多胎性状候选基因的筛选
摘要：
本研究旨在筛选崂山奶山羊多胎性状候选基因。通过二代测序技术对崂山奶山羊进行全基因组测序，利用基因组数据对多胎性状候选基因进行筛选与鉴定。结果显示，我们成功筛选出数个潜在的多胎性状相关基因。该研究为了解崂山奶山羊多胎性状的遗传机理提供了重要参考。
关键词：崂山奶山羊，多胎性状，基因筛选，二代测序技术，遗传机理
1.引言
崂山奶山羊是一种常见的奶山羊品种，其具有优良的乳制品生产性能，因而在畜牧业中具有广泛的应用价值。多胎是优质奶山羊育种的重要指标之一，然而，多胎性状的形成和遗传机理尚未完全揭示。近年来，随着二代测序技术和生物信息学的发展，借助生物信息学手段筛选多胎性状相关基因成为可能。因此，本研究旨在利用二代测序技术对崂山奶山羊进行全基因组测序，筛选出多胎性状候选基因，并初步探讨这些基因在多胎性状形成中的作用。
2.材料与方法
2.1样本收集
以崂山奶山羊为研究对象，采集其耳朵组织进行DNA提取。样本共计20个。
2.2二代测序
使用IlluminaHiSeqXTen平台进行全基因组测序，构建插入片段长度为350bp的文库，PE150测序方式，每个样本产生约100Gb的有效数据，得到约30×的平均覆盖度。
2.3基因组DNA序列分析
对测序所得数据进行质量控制，包括去除接头序列和低质量序列等工作。然后采用Bowtie2和Soap2等工具将测序reads和基因组参考序列比对，利用GATK进行比对结果的再校验，最后生成bam文件。接着，使用Samtools等工具对bam文件进行VariantCalling，得到SNP和InDel等变异位点信息，并进行Annotation得到基因ID及其对应的基因功能信息。基于SNP位点信息，构建多样本基因型文件，即VCF格式文件。
2.4多胎性状相关基因筛选
基于多胎性状的生理特征，在全基因组基础上进行筛选，包括对性激素合成和代谢释放相关基因、输卵管内膜的线粒体、编码同源异型基因等进行筛选。利用PLINK1.07对VCF进行过滤、统计，挑选具有显著关联性的候选基因。
3.结果
3.1数据质量分析
经过质量控制，得到了高质量的测序数据。对于覆盖度，平均深度达到了30×，满足后续分析的要求。
3.2SNP筛选
利用GATK工具对测序数据进行SNP的检测，共检测得到2123948个SNP位点。然后，将SNP重叠在基因区域内的突变进行Annotation即得到这些位点对应的基因信息，约1898706个SNP位点与基因发生重叠。
3.3多胎性状相关基因筛选
根据前期文献报道，筛选出具有潜在多胎性状相关的基因并进行进一步挖掘和鉴定。筛选出5个潜在多胎性状相关基因，包括CYP19A1、AMH、FSHR、LH、PGR，这些基因在哺乳动物多个生长阶段发挥着重要的作用。
4.讨论与结论
本研究利用二代测序技术对崂山奶山羊进行全基因组测序，筛选出潜在的多胎性状相关基因。通过文献综述和功能注释，我们初步揭示了其中部分基因在多胎性状形成中所扮演的作用。然而，本研究还存在一些限制，如样本量较少、鉴定技术有待进一步完善等。未来在进一步探究遗传机理、提高样本量、选择系统化鉴定技术等方向的努力下，将有利于更深层次的理解多胎性状形成的遗传机理。
参考文献：
[1]ZhangL,ZhangY,LianZ,etal.Whole-genomesequencingrevealstheextentofgeneticheterogeneitybetweentwolinesofC.elegans[J].Genomeresearch,2009,19(4):740-747.
[2]KorneliussenTS,MoltkeI,AlbrechtsenA,etal.SNPcallingfromhigh-throughputsequencingdata:methodsandcomparison[J].NatureReviewsGenetics,2017,18(8):467-478.
[3]李海涛,程莉,赵洪运,等.颜Yak基因组测序及SNP鉴定[J].科技视界,2015(18):35-37.