中国美利奴（新疆军垦型）A品系、B品系绵羊群体遗传结构研究

贾春暘，刘龙腾，张文祥，赵宗胜，王小义，努尔力·阿不力孜

（石河子大学动物科技学院，新疆石河子832003）

中国美利奴羊遗传性能稳定，特性明显，生产性能高，羊毛品质优良，并且在品种培育过程中和品种育成以后一直广泛采用了品系繁育的方法，对巩固品种的遗传性，不断提高品种的生产性能取得了显著的效果，其中A 品系是采用一只公羊建系，品系的主要特点为体格大，污毛量高，对提高军垦细毛羊体格，改进外型和羊毛品质，为毛纺工业生产高档产品提供优质原料有一定积极作用。B品系采用生产性能相似的3只公羊建系，用含波尔华斯血液较多的中国美利奴（新疆军垦型）绵羊做母本，加入澳洲美利奴公羊血液，后代进行横交选育而形成的品系，品系的主要特点为羊毛，毛长、细度理想，乳白油汗，大中弯曲，柔软光泽［1］。对于中国美利奴的遗传结构已有一些研究，但针对建立的各品系遗传结构的深入研究却较少，A 品系、B 品系羊育成都已有20多年的历史，遗传结构相对该品种其他品系要稳定的多，为今后中国美利奴绵羊能够更好的选育提高，有必要深入分析其各品系的遗传结构和特性，为此，我们选择了9对绵羊微卫星对中国美利奴（新疆军垦型）的A 品系、B 品系进行了研究。所选9 对微卫星位点中，据研究，位于绵羊1 号染色体上的BM6438、BM6506、BM1824可以对羊毛的细度进行标记，含有可控制羊毛细度的有利基因型［2］；而位于绵羊6 号染色体上的OarJMP8、BM143 和ILSTS004 可以对羊毛的自然长度进行标记［3］；BM4621、OarDB6、OarHH55是本实验室经过很多试验证明的中国美利奴（新疆军垦型）羊可以表现出良好多态性的标记。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验所用中国美利奴羊（新疆军垦型）选自农八师紫泥泉种羊场。祖代及后代羊均饲养于该场，饲养管理稳定，无疾病史。其中A 品系绵羊312只，B品系绵羊299只。

1.2 主要试剂与仪器

试验用试剂主要有TaqDNA 聚合酶，Tris饱和酚，丙烯酰胺，过硫酸胺，十二烷基磺酸钠，PBR322DNA／mapI Marker，琼脂糖和N，N，N＇，N＇－四甲基乙二胺。仪器有PTC－200扩增仪（美国），DYY－Ⅲ型电泳槽（北京），EPC 3000三恒多用电泳仪（北京），Icematic F120 制冰机，FA21048 天平，101－2干燥箱。

1.3 微卫星引物与模板DNA 的提取

9个微卫星位点的序列、退火温度及染色体的位置见表1。模板DNA 的提取采用常规的酚抽提法提取DNA。

表1 9个微卫星位点的序列、退火温度及染色体的位置Table 1 The sequence，annealing temperature and chromosomes location of 9micro－satellite loci

1.4 PCR 反应体系及反应程序

1.5 数据统计处理

1.3.1 基因频率与基因型频率的计算

设某一基因位点上有A 和B 2个等位基因，基因频率为p和q，则：

式中：AA 为具有AA 基因型的个体数，BB 为具有BB基因型的个体数，AB为具有AB基因型的个体数，N 为群体中的个体总数。

1.3.2 位点杂合度（h） 参见Nei［4］的报道，按下式计算：pi2

式中：pi为基因频率，m 为等位基因数，r为微卫星位点数，H 为平均位点杂合度。

1.3.3 多态信息含量（PIC） 按Botstein等［5］所示公式计算。

为了检验假设1，在欧拉跨期投资方程的基础上，添加虚拟变量CDY，若CDY为0，表示样本公司未进行碳信息披露；若CDY为1，则表示样本公司进行了碳信息披露。具体的模型设定如下：

1.3.4 有效等位基因数（Ne） 按公式（5）计算：

1.3.5 基因频率的方差（Vp）按公式（6）计算：

式中：P为基因频率，n 为某个微卫星位点的检测个体数。

1.3.6 基因频率估计值的精确度（η）和可靠性（β）

式中：p为基因频率，Vp为基因频率的方差，λ＝0.5P÷［Vp0.5］。

2 结果与分析

2.1 群体遗传多样性的分析

对两个品系的绵羊的遗传多样性检测结果见表2。由表2可见，在中国美利奴（新疆军垦型）绵羊A品系中，BM4621、OarDB6、ILSTS004、BM1824 的等位基因数最高，都为4个。BM143中A 等位基因频率最高，达到0.4804；在中国美利奴（新疆军垦型）B品系绵羊中，OarDB6的等位基因数最高，为6个。BM6506中A 等位基因频率最高，达到0.4909。

表2 9个微卫星位点的等位基因频率Table 2 The allelic frequencies of 9micro－satellite loci

2.2 群体的遗传变异

衡量群体遗传变异的指标目前主要有基因杂合度、多态信息含量和有效等位基因数［6－7］。由表3可知，A 品系绵羊和B品系绵羊在9个位点的平均杂合度分别为0.7137和0.7676；平均有效等位基因数分别为3.6100和4.5005。从这些数据看出，有效等位基因数多的类型羊，其杂合度和多态信息含量也高。根据Botstein等提出的衡量基因变异程度高低的多态信息含量（Polymorphism Information Content，PIC）指标，2个品系的绵羊PIC值的大小与杂合度的高低体现了较高的一致性［8－9］。

表3 两个品系9个微卫星位点的H，和Table 3 The H， and of 9micro－satellite loci on 2sheep breeds

表3 两个品系9个微卫星位点的H，和Table 3 The H， and of 9micro－satellite loci on 2sheep breeds

类型Breeds平均位点杂合度H位点平均多态信息含量PIC平均有效等位基因数Ne A 品系A strain 0.7137 0.6684 3.6100 B品系B strain 0.7676 0.7332 4.5005

2.3 2个绵羊群体结构基因座等位基因频率分析

由表4可见，所检测的中国美利奴（新疆军垦型）绵羊A 品系、B 品系各9 个座位中，均存在多型。并且中国美利奴（新疆军垦型）绵羊A 品系、B品系基因频率估计值不偏离实有值0.5倍的可靠性均在95% 以上。因此，就总体而言，中国美利奴（新疆军垦型）绵羊A 品系、B 品系基因频率的抽样估计准确可靠，可以做为其他分析的基础。其中微卫星位点BM143在A 品系中有3 个等位基因，等位基因频率分别为0.4808、0.2773、0.1924，B品系

中有4 个等位基因，等位基因频率分别0.3038、0.2480、0.2773、0.1241，可见此标记的A 等位基因的基因频率存在明显差异，且等位基因数也不同，可以依此来区分A、B品系；BM6506在A 品系中有3个等位基因，等位基因频率分别为0.3780、0.3041、0.2182，B品系中有3个等位基因，等位基因频率分别为0.4909、0.2195、0.1552，可见此标记的A 等位基因的基因频率存在明显差异，也可以用来区分A、B品系；所以，微卫星位点BM143和BM6506的A等位基因差异明显，这些差异表现出了A、B品系的遗传结构的不同，都可以作为初步对中国美利奴（新疆军垦型）绵羊A 品系、B品系的鉴别。

表4 两个绵羊群体结构基因座频率的抽样估计Table 4 Sampling estimates of gene frequencies of structural gene loci in 9populations of sheep

3 讨论

本试验所选的9个微卫星位点中，根据赵宗胜等［2］对绵羊微卫星标记与部分毛用性状的关系的研究结果表明，位于绵羊1 号染色体上的BM6438、BM6506、BM1824可以对羊毛的细度进行标记，含有可控制羊毛细度的有利基因型，另外BM6438 可以对羊毛的回潮率进行标记。而位于绵羊6号染色体上的OarJMP8、BM143 和ILSTS004可以对羊毛的自然长度进行标记。根据本试验结果显示，微卫星位点OarJMP8在中国美利奴（新疆军垦型）A 品系、B品系中的等位基因数、等位基因频率均相同，A 品系与B品系之间无差异，无法作为区分中国美利奴（新疆军垦型）A 品系、B 品系的依据。而BM143、BM6506、BM1824 在中国美利奴（新疆军垦型）A 品系、B 品系中的等位基因数相同，但等位基因频率不同；BM6438、ILSTS004在中国美利奴（新疆军垦型）A 品系、B 品系中的等位基因数、等位基因频率都不同，且存在较明显的差异。并且中国美利奴（新疆军垦型）A 品系、B 品系基因频率估计值不偏离实有值0.5倍的可靠性均在95% 以上。这一结果与赵宗胜等［3］的结果基本相同，故可将微卫星位点BM6438、ILSTS004、BM143、BM6516、BM1824作为区分中国美利奴（新疆军垦型）A 品系、B品系的重要依据。

根据本试验所得的等位基因频率计算出的平均杂合度数值表明，A 品系平均杂合度小于B 品系，所以A 品系遗传变异程度小于B品系，选择潜力也小于B品系。

本研究通过对中国美利奴（新疆军垦型）A 品系、B品系遗传多样性检测、平均有效等位基因数、平均杂合度等以及其基因和基因型的分析，显示了两个类型绵羊都表现出了不同程度的多态性，说明有效等位基因数多的品系的羊，其杂合度和多态信息含量也高；PIC 值的大小与杂合度的高低也体现了较高的一致性。杂合度（H）和多态信息含量（PIC）都是群体内遗传变异的测度，其值的高低反映了群体内个体的均匀度，若数值高，表明遗传变异大，反之则群体的遗传变异就小［10－12］。

多态信息含量（Polymorphic Information Content）是衡量片段多态性的一个较好指标。在一个群体中，该座位的杂合子比例越大，提供的遗传信息越高［13－14］。Boestein等提出了衡量基因变异程度高低的多态信息含量指标，当PIC＞0.5时，该基因为高度多态基因，0.25 ＜PIC＜0.5时为中度多态基因座，PIC＜0.25 时为低度多态基因座［15－18］。本研究中的结果为中国美利奴（新疆军垦型）A 品系9个微卫星位点的平均多态信息含量为0.6684，B品系为0.7332。中国美利奴（新疆军垦型）羊A 品系和B品系的遗传多样性丰富，遗传变异范围适中［19－21］。在所检测群体中各微卫星座位上拥有的等位基因数量均较丰富。

群体的遗传变异就其本质而言，是DNA 分子的遗传变异［22］，不同品种或不同类型在遗传上的差异可不同程度地反映在其DNA 序列上，体现出了在DNA 水平上检测群体的遗传变异，研究群体间的遗传相关的重要性。

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