从河流和沼泽水牛基因组中纯合性的分布中,发现适应、迁移和杂交事件的历史。
水牛是世界上最重要的家畜品种之一,存在两种水牛:河水牛和沼泽水牛,水牛基因组最近被测序,因此开发了新的90K单核苷酸多态性珠芯片。
在这项研究中,研究者调查了基因组群体结构和水平的近亲繁殖的185河流和153沼泽水牛使用运行的纯合性,对这两种水牛分别进行了联合分析。
家养水牛是世界上许多地区农村人口的基本家畜资源,提供牛奶、肉和牵引力,该物种也在集约化乳品系统中养殖最著名的是莫扎里拉奶酪的生产,这种奶酪具有很高的市场价值。
在过去的50年里,世界水牛数量出现了巨大增长,从1961年的88,321,807头增加到2017年的200,967,747头,尽管地区差异很大,水牛数量增加最多的是印度、巴基斯坦和中国,而相对增加最多的是意大利和巴西(>200%)。
存在两种水牛:河水牛和沼泽水牛。然而,是否应该将它们视为两个不同的种、亚种或生态型仍在讨论之中。由于沼泽水牛的4号染色体和9号染色体之间的串联融合,这两种水牛类型具有不同数量的染色体,这导致河流水牛和沼泽水牛分别具有50和48条染色体。
它们可以杂交,它们的杂交后代(2n=49)通常是可育的,尽管一些作者提出不平衡配子的出现可能会降低生育力,这两种类型之间的混合的一些古代和近代事件已经被记录。
印度和巴基斯坦的河流水牛被养殖到东南亚和南欧、北非和南美洲,而沼泽水牛主要分布在东亚和东南亚。
大约7000年前,水牛发生了两次驯化事件,一次是在印度次大陆,水牛被驯化;另一次是在东亚,水牛被驯化。
河流和沼泽水牛表现出生态和行为差异,并以独特的生物多样性模式为特征,河流型由选择后表现出不同表型的品种组成,而沼泽型主要由适应特定环境的本地和未选择的种群代表。
对河流和沼泽水牛以及不同种群/品种之间的联合分布的分析提供了对其遗传结构的有趣见解。在两种水牛和所有品种/种群中都检测到了联合。
当使用同一组单核苷酸多态性珠芯片联合分析时,沼泽中联合的数量(>43%)大于河流水牛,在两种水牛中检测到的每只动物的平均联合频率,与之前报道的水牛数据相当。
在绵羊和山羊中,其他家畜物种中每只动物的平均联合频率从24到77不等,从40到90英寸牛牛和55英寸瘤牛牛。
然而,检测到的联合数量取决于单核苷酸多态性珠芯片组的密度、样本的信息量和大小,以及用于联合鉴定的算法和联合参数。
本研究通过强调了河流水牛和沼泽水牛之间联合数的差异,特别是对于最短的联合,与河流水牛相比,沼泽水牛个体显示出更多的纯合片段和更大的基因组联合覆盖范围。
基于描述性统计的结论得到了逻辑回归分析结果的支持,该结果强调了沼泽联合中包含单核苷酸多态性珠芯片的概率显著高于水牛河中包含单核苷酸多态性珠芯片的概率。
单核苷酸多态性珠芯片阵列的确定偏差的影响,至少部分是通过使用沼泽水牛中多态性的17.8K单核苷酸多态性珠芯片解决的。
这个减少的单核苷酸多态性珠芯片组显示出与包括46k单核苷酸多态性珠芯片的RIVER_DATA组的结果基本一致,这表明较低密度的单核苷酸多态性珠芯片组足以鉴定水牛基因组结构的粗略特征。
在之前的研究中,来自本研究中使用的同一微珠芯片的20K单核苷酸多态性珠芯片的子集被用于区分沼泽水牛和河流水牛。
作为一般考虑,应该指出短联合比长联合更可能是假阳性,一些作者指出,使用50K单核苷酸多态性珠芯片面板可能会高估短于5Mb的联合的数量,因为纯合单核苷酸多态性珠芯片之间的差距很大。
在研究者的论文中,在最短的联合类别中,两种水牛类型的单核苷酸多态性珠芯片之间的平均距离相似,分别为90kb和135kb。
当短于4Mb的联合被丢弃时,联合和联合基因组覆盖的模式基本上保持不变,与沼泽水牛个体相比,大多数河流水牛个体显示出较小的数量和降低的联合基因组覆盖率。
在目前的研究中,纯合性的运行被用来调查两种水牛类型及其品种的基因组结构,并比较国内水牛群体。特别是,基于联合的基因组关系矩阵的解剖表明,这两种水牛已经经历了环境适应。
种群的地理隔离和遗传漂变在水牛基因组的形成中起了重要作用,尤其是沼泽型水牛,对联合群岛分布的分析确定了一个与其他反刍动物物种共有的区域,这个区域的进化意义值得进一步研究。
参考文献
【1】使用单步全基因组关联研究寻找与水牛产奶量和牛奶质量相关的基因组区域
【2】沼泽水牛和摩拉水牛的染色体带同源性
【3】沼泽水牛母系和父系的强烈和稳定的地理分化表明在中国/印度支那边境地区的驯化
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水牛是世界上最重要的家畜品种之一,存在两种水牛:河水牛和沼泽水牛,水牛基因组最近被测序,因此开发了新的90K单核苷酸多态性珠芯片。
在这项研究中,研究者调查了基因组群体结构和水平的近亲繁殖的185河流和153沼泽水牛使用运行的纯合性,对这两种水牛分别进行了联合分析。
家养水牛是世界上许多地区农村人口的基本家畜资源,提供牛奶、肉和牵引力,该物种也在集约化乳品系统中养殖最著名的是莫扎里拉奶酪的生产,这种奶酪具有很高的市场价值。
在过去的50年里,世界水牛数量出现了巨大增长,从1961年的88,321,807头增加到2017年的200,967,747头,尽管地区差异很大,水牛数量增加最多的是印度、巴基斯坦和中国,而相对增加最多的是意大利和巴西(>200%)。
存在两种水牛:河水牛和沼泽水牛。然而,是否应该将它们视为两个不同的种、亚种或生态型仍在讨论之中。由于沼泽水牛的4号染色体和9号染色体之间的串联融合,这两种水牛类型具有不同数量的染色体,这导致河流水牛和沼泽水牛分别具有50和48条染色体。
它们可以杂交,它们的杂交后代(2n=49)通常是可育的,尽管一些作者提出不平衡配子的出现可能会降低生育力,这两种类型之间的混合的一些古代和近代事件已经被记录。
印度和巴基斯坦的河流水牛被养殖到东南亚和南欧、北非和南美洲,而沼泽水牛主要分布在东亚和东南亚。
大约7000年前,水牛发生了两次驯化事件,一次是在印度次大陆,水牛被驯化;另一次是在东亚,水牛被驯化。
河流和沼泽水牛表现出生态和行为差异,并以独特的生物多样性模式为特征,河流型由选择后表现出不同表型的品种组成,而沼泽型主要由适应特定环境的本地和未选择的种群代表。
对河流和沼泽水牛以及不同种群/品种之间的联合分布的分析提供了对其遗传结构的有趣见解。在两种水牛和所有品种/种群中都检测到了联合。
当使用同一组单核苷酸多态性珠芯片联合分析时,沼泽中联合的数量(>43%)大于河流水牛,在两种水牛中检测到的每只动物的平均联合频率,与之前报道的水牛数据相当。
在绵羊和山羊中,其他家畜物种中每只动物的平均联合频率从24到77不等,从40到90英寸牛牛和55英寸瘤牛牛。
然而,检测到的联合数量取决于单核苷酸多态性珠芯片组的密度、样本的信息量和大小,以及用于联合鉴定的算法和联合参数。
本研究通过强调了河流水牛和沼泽水牛之间联合数的差异,特别是对于最短的联合,与河流水牛相比,沼泽水牛个体显示出更多的纯合片段和更大的基因组联合覆盖范围。
基于描述性统计的结论得到了逻辑回归分析结果的支持,该结果强调了沼泽联合中包含单核苷酸多态性珠芯片的概率显著高于水牛河中包含单核苷酸多态性珠芯片的概率。
单核苷酸多态性珠芯片阵列的确定偏差的影响,至少部分是通过使用沼泽水牛中多态性的17.8K单核苷酸多态性珠芯片解决的。
这个减少的单核苷酸多态性珠芯片组显示出与包括46k单核苷酸多态性珠芯片的RIVER_DATA组的结果基本一致,这表明较低密度的单核苷酸多态性珠芯片组足以鉴定水牛基因组结构的粗略特征。
在之前的研究中,来自本研究中使用的同一微珠芯片的20K单核苷酸多态性珠芯片的子集被用于区分沼泽水牛和河流水牛。
作为一般考虑,应该指出短联合比长联合更可能是假阳性,一些作者指出,使用50K单核苷酸多态性珠芯片面板可能会高估短于5Mb的联合的数量,因为纯合单核苷酸多态性珠芯片之间的差距很大。
在研究者的论文中,在最短的联合类别中,两种水牛类型的单核苷酸多态性珠芯片之间的平均距离相似,分别为90kb和135kb。
当短于4Mb的联合被丢弃时,联合和联合基因组覆盖的模式基本上保持不变,与沼泽水牛个体相比,大多数河流水牛个体显示出较小的数量和降低的联合基因组覆盖率。
在目前的研究中,纯合性的运行被用来调查两种水牛类型及其品种的基因组结构,并比较国内水牛群体。特别是,基于联合的基因组关系矩阵的解剖表明,这两种水牛已经经历了环境适应。
种群的地理隔离和遗传漂变在水牛基因组的形成中起了重要作用,尤其是沼泽型水牛,对联合群岛分布的分析确定了一个与其他反刍动物物种共有的区域,这个区域的进化意义值得进一步研究。
参考文献
【1】使用单步全基因组关联研究寻找与水牛产奶量和牛奶质量相关的基因组区域
【2】沼泽水牛和摩拉水牛的染色体带同源性
【3】沼泽水牛母系和父系的强烈和稳定的地理分化表明在中国/印度支那边境地区的驯化
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