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中 国 农 业 科 学 2006,39(2):389-397 Scientia Agricultura Sinica 牦 牛 品 种 的 遗 传 多 样 性 及 其 分 类 研 究 钟 金 城 1,2, 赵 素 君 1,3, 陈 智 华 1, 马 志 杰 1,4 ( 1 西 南 民 族 大 学 生 命 科 学 与 技 术 学 院, 成 都 610041; 2 电 子 科 技 大 学, 成 都 610054; 3 四 川 省 畜 牧 科 学 研 究 院, 成 都 610066; 4 青 海 省 畜 牧 兽 医 科 学 院 畜 牧 研 究 所, 西 宁 810016) 摘 要 : 目 的 对 中 国 部 分 牦 牛 品 种 即 麦 洼 牦 牛 九 龙 牦 牛 大 通 牦 牛 天 祝 白 牦 牛 的 遗 传 多 样 性 及 其 分 类 进 行 研 究, 从 而 揭 示 其 遗 传 多 样 性 程 度 和 进 行 较 为 合 理 的 类 型 划 分 方 法 用 9 个 微 卫 星 标 记 对 上 述 牦 牛 品 种 的 等 位 基 因 频 率 多 态 信 息 含 量 杂 合 度 和 有 效 等 位 基 因 数 等 指 标 进 行 统 计 分 析, 并 在 此 基 础 上 对 其 进 行 合 理 的 聚 类 分 析 和 分 类 研 究 结 果 (1)9 个 微 卫 星 标 记 在 所 检 测 的 牦 牛 群 体 中 都 表 现 出 较 丰 富 的 多 态 性, 均 为 高 度 多 态 位 点 每 个 微 卫 星 标 记 平 均 检 测 到 6.8 个 等 位 基 因 (5~9);9 个 微 卫 星 标 记 的 平 均 多 态 信 息 含 量 (PIC) 为 0.6534 (0.5037~0.7351), 各 群 体 的 平 均 多 态 信 息 含 量 (PIC) 差 异 不 显 著 ; 全 部 群 体 平 均 杂 合 度 为 0.6625, 麦 洼 牦 牛 ( 若 尔 盖 群 体 ) 平 均 杂 合 度 最 高, 为 0.6883, 而 九 龙 牦 牛 杂 合 度 最 低, 为 0.6317; 各 群 体 平 均 有 效 等 位 基 因 数 为 3.2680(3.189~3.4478), 其 中 九 龙 牦 牛 最 少 这 显 示 牦 牛 群 体 的 等 位 基 因 频 率 多 态 信 息 含 量 杂 合 度 和 有 效 等 位 基 因 数 等 指 标 有 较 好 的 一 致 性, 说 明 牦 牛 品 种 间 和 品 种 内 在 微 卫 星 位 点 上 均 具 有 丰 富 的 遗 传 多 样 性 (2) 通 过 各 指 标 的 分 析 可 以 看 出, 九 龙 牦 牛 与 其 它 牦 牛 品 种 的 差 异 比 较 大, 遗 传 距 离 和 聚 类 分 析 结 果 也 表 明 了 这 一 差 异 在 遗 传 距 离 中 九 龙 牦 牛 和 麦 洼 牦 牛 ( 红 原 群 体 ) 的 遗 传 距 离 最 大, 为 1.506; 麦 洼 牦 牛 两 个 群 体 之 间 的 遗 传 距 离 最 小, 为 1.062 5 个 牦 牛 群 体 被 聚 为 两 大 类, 九 龙 牦 牛 单 独 成 一 大 类, 其 他 牦 牛 品 种 聚 为 一 类 麦 洼 牦 牛 的 两 个 群 体 在 较 近 的 水 平 上 首 先 聚 在 一 起, 大 通 牦 牛 和 天 祝 白 牦 牛 在 稍 远 的 距 离 处 聚 在 一 起 该 聚 类 结 果 与 各 牦 牛 品 种 的 地 理 分 布 所 处 生 态 条 件 育 成 史 及 其 分 化 的 实 际 情 况 是 一 致 的, 也 同 蔡 立 等 的 分 类 结 果 相 同 结 论 (1) 中 国 牦 牛 品 种 间 和 品 种 内 在 微 卫 星 位 点 上 均 具 有 丰 富 的 遗 传 多 样 性 ;(2) 本 研 究 中 的 5 个 牦 牛 群 体 聚 为 两 大 类, 与 蔡 立 等 将 中 国 牦 牛 划 分 为 横 断 高 山 型 和 青 藏 高 原 型 的 结 果 基 本 一 致, 说 明 中 国 牦 牛 分 为 两 个 类 型 是 合 理 的 关 键 词 : 牦 牛 ; 微 卫 星 ; 遗 传 多 样 性 Study on Genetic Diversity and Classification of the Yak ZHONG Jin-cheng 1, 2, ZHAO Su-jun 1, 3, CHEN Zhi-hua 1, MA Zhi-jie 1,4 ( 1 College of Life Science and Technology, Southwest University for Nationalities, Chengdu 610041; 2 University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054; 3 Sichuan Academy of Animal Science, Chengdu 610066; 4 Institute of Animal Science, Qinghai Academy of Animal Science and Veterinary Medicine, Xining 810016) Abstract: Objective The genetic diversity and classification of partial chinese yak breeds including Maiwa yak (two populations), Jiulong yak, Datong yak, and Tianzhu white yak were studied in order to indicate the degree of genetic diversity and provide a more reasonable type division. Method The genetic diversity of nine microsatellite sites in above five yak populations was studied by means of PCR, and the alleles frequency, polymorphism information content (PIC), heterozygosity (H) and effective number of alleles(ne) in different yak populations computed by means of statistics method. At the same time, the cluster of these yaks has also been researched. Result (1) The nine microsatellite sites analyzed were polymorphic in these yak populations and all of them were highly polymorphic sites. The average numbers of alleles and polymorphism information content (PIC) in each site were 6.8 (ranged from 5 to 9) and 0.6534 (from 0.5037 to 0.7351) respectively. The difference of average PIC among these populations was not significant. The average heterozygosity in all populations was 0.6625, which varied from the highest in Ruoergai population of 收 稿 日 期 :2005-09-28; 接 受 日 期 :2005-12-10 基 金 项 目 : 四 川 省 应 用 基 础 研 究 项 目 资 助 作 者 简 介 : 钟 金 城 (1963-), 男, 云 南 人, 哈 尼 族, 教 授, 博 士, 研 究 方 向 为 动 物 遗 传 学 Tel:028-85522528;E-mail:zhongjincheng518@sohu.com

390 中 国 农 业 科 学 39 卷 Maiwa yak (0.6883) to the lowest in Jiulong yak (0.6317). Accordingly, the average effective number of alleles was 3.2680(ranged from 3.189 to 3.4478), with the lowest for Jiulong yak. These results indicated that there was a good compatibility between the parameters including allele frequencies, PIC, heterozygosity(h) and effective number of alleles(ne) in different yak populations. It also showed that there was rich in genetic polymorphisms of microsatellite sites within a breed and between breeds of the yak. (2) All calculated parameters showed that there was a significant difference between Jiulong yak and other yak populations. The same conclusion could be also taken from the results of genetic distance and cluster analysis. The greatest genetic distance (1.506) occurred between Jiulong yak and Maiwa yak of Hongyuan, while the lowest (1.062) occurred between two populations of Maiwa yak. These five yak populations could be classified as two groups by clustering analysis, i.e., Jiulong yak was a separate group, the other four populations were in another. The two populations of Maiwa yak were clustered as one at first, then the Datong Yak and the Tianzhu white yak. This result was in accordance with the fact of their distribution, ecological conditions, the breeding history and differentiation of different yak populations, and it was also as same as classification result of Cai Li. Conclusion (1) There was rich in genetic polymorphisms of microsatellite sites within a breed and between breeds of the chinese yaks. (2) This cluster result was in accordance with the classification of Cai Li. So, it was reasonable to classified Chinese yaks into two types including Qinghai-Tibetan Plateau yak and Henduan mountain Alpine yak. Key words: Yak; Microsatellite; Genetic diversity 0 引 言 本 研 究 的 重 要 意 义 牦 牛 (Bos grunniens) 是 分 布 在 海 拔 3 000m 以 上, 以 中 国 青 藏 高 原 为 中 心 及 其 毗 邻 的 高 山 亚 高 山 地 区 的 牛 种 之 一 全 世 界 现 有 牦 牛 1 470 多 万 头, 其 中 中 国 有 1 400 多 万 头, 是 世 界 上 拥 有 牦 牛 数 量 和 品 种 最 多 的 国 家, 约 占 世 界 牦 牛 总 数 的 95% 以 上 [1] 牦 牛 对 高 寒 草 地 生 态 环 境 条 件 具 有 很 强 的 适 应 性, 能 在 空 气 稀 薄 牧 草 生 长 期 短 气 候 寒 冷 的 恶 劣 环 境 条 件 下 生 活 自 如, 繁 衍 后 代 并 为 牧 民 提 供 奶 肉 毛 役 力 燃 料 等 生 产 生 活 必 需 品, 是 当 地 畜 牧 业 经 济 中 不 可 缺 少 的 畜 种 在 遗 传 上 是 一 个 极 为 宝 贵 的 基 因 库 家 畜 品 种 资 源 同 其 它 一 切 资 源 一 样, 正 确 的 分 类 就 意 味 着 有 可 能 合 理 利 用 和 创 造 财 富, 对 长 远 的 经 济 发 展 有 不 可 忽 视 的 巨 大 作 用 微 卫 星 标 记 具 有 覆 盖 整 个 基 因 组 多 态 性 丰 富 共 显 性 遗 传 检 测 方 便 等 优 点, 是 目 前 公 认 的 较 理 想 的 分 子 标 记 因 此, 微 卫 星 标 记 更 适 合 于 估 测 群 体 间 的 遗 传 距 离, 揭 示 群 体 间 的 遗 传 结 构 和 遗 传 关 系 利 用 微 卫 星 标 记 对 中 国 部 分 牦 牛 品 种 ( 类 群 ) 的 遗 传 多 样 性 及 其 分 类 进 行 系 统 研 究, 可 从 分 子 水 平 上 揭 示 其 遗 传 多 样 性 程 度 和 进 行 较 为 合 理 的 类 型 划 分, 从 而 为 其 遗 传 资 源 的 保 护 合 理 开 发 和 利 用 奠 定 理 论 基 础 前 人 研 究 进 展 牦 牛 品 种 的 遗 传 多 样 性 及 其 分 类 研 究 一 直 是 牦 牛 科 学 研 究 的 重 点 和 热 点 之 一 20 世 纪 70 年 代 末, 随 着 牦 牛 品 种 资 源 的 调 查 研 究, 专 家 提 出 了 多 种 分 类 结 果, 主 要 有 3 种 :(1) 蔡 立 等 中 国 牦 牛 类 型 划 分 考 察 组 在 对 青 海 甘 肃 四 川 云 南 四 省 的 牦 牛 主 要 产 区 进 行 实 地 考 察 后, 根 据 产 区 的 生 态 环 境 条 件 和 牦 牛 的 特 征 特 性, 将 中 国 牦 牛 分 为 : 青 藏 高 原 型 和 横 断 高 山 型 2 个 类 型, 这 是 目 前 多 数 学 者 认 为 较 合 理 的 牦 牛 类 型 划 分, 也 是 列 入 中 国 牛 品 种 志 的 分 类 ;(2) 陆 仲 璘 依 据 牦 牛 的 体 型 结 构 毛 色 发 展 历 史 产 区 的 生 态 环 境 等 将 中 国 牦 牛 分 为 : 西 南 高 山 峡 谷 型 青 藏 高 原 型 和 祁 连 山 型 3 个 类 型 ;(3) 在 中 国 牦 牛 学 一 书 中, 根 据 牦 牛 产 区 的 地 形 地 貌 特 点 划 分 为 : 青 藏 高 原 型 横 断 高 山 型 和 羌 塘 型 3 个 类 型 20 世 纪 90 年 代 之 后, 人 们 又 利 用 生 化 遗 传 标 记 细 胞 遗 传 标 记 分 子 遗 传 标 记 研 究 了 牦 牛 品 种 ( 群 体 ) 的 遗 传 多 样 性 [2] 和 分 类 钟 金 城 等 通 过 染 色 体 特 征 对 6 个 牦 牛 品 种 ( 群 体 ) 进 行 聚 类 分 析, 结 果 分 为 两 类 : 九 龙 牦 牛 中 甸 牦 牛 西 藏 牦 牛 野 牦 牛 为 一 类 ; 麦 洼 牦 牛 和 环 [3] 湖 牦 牛 为 另 一 类 毛 永 江 等 对 九 龙 牦 牛 和 麦 洼 牦 牛 的 乳 蛋 白 多 态 性 的 研 究 表 明 两 个 品 种 间 具 有 明 显 的 差 [4] 异 涂 正 超 对 中 国 7 个 牦 牛 品 种 ( 类 群 ) 的 mtdna 限 制 性 片 段 长 度 多 态 性 (RFLP) 进 行 了 研 究 并 用 于 分 类, 将 中 国 牦 牛 聚 为 三 类 :A 类 包 括 九 龙 牦 牛 麦 洼 牦 牛 和 青 海 环 湖 牦 牛 ;B 类 包 括 巴 州 牦 牛 ;C 类 包 括 [5] 中 甸 牦 牛 青 海 高 原 牦 牛 和 天 祝 白 牦 牛 王 敏 强 对 大 通 牦 牛 甘 南 牦 牛 和 野 牦 牛 微 卫 星 变 异 研 究 结 果 表 明, 大 通 牦 牛 和 甘 南 牦 牛 两 个 群 体 13 个 微 卫 星 位 点 的 平 均 等 位 基 因 数 为 5.5 个, 说 明 各 牦 牛 群 体 遗 传 多 样 性 水 平 较 高 且 存 在 着 遗 传 差 异, 有 足 够 的 基 因 资 源 存 在 于 牦 牛 群 体 内 以 上 研 究 表 明, 不 同 的 遗 传 标 记 层 次 上 其 分 类 结 果 不 尽 相 同, 而 且 都 存 在 一 定 的 缺 陷 本 研 究 切 入 点 尽 管 专 家 利 用 形 态 遗 传 标 记 细

2 期 钟 金 城 等 : 牦 牛 品 种 的 遗 传 多 样 性 及 其 分 类 研 究 391 胞 遗 传 标 记 和 生 化 遗 传 标 记 对 牦 牛 品 种 的 遗 传 多 样 性 及 分 类 问 题 进 行 了 广 泛 的 研 究, 但 至 今 尚 无 定 论 [6] 此 外, 目 前 利 用 分 子 遗 传 标 记 对 中 国 牦 牛 品 种 的 遗 传 多 样 性 及 其 分 类 研 究 报 道 很 少, 且 无 系 统 地 分 析 研 究 [7] 拟 解 决 的 关 键 问 题 本 研 究 利 用 微 卫 星 DNA 遗 传 标 记 技 术 对 麦 洼 牦 牛 九 龙 牦 牛 大 通 牦 牛 和 天 祝 白 牦 牛 的 遗 传 多 样 性 及 其 品 种 分 类 进 行 了 系 统 分 析, 以 期 为 正 确 评 估 中 国 牦 牛 的 遗 传 多 样 性 及 其 类 型 划 分 提 供 理 论 依 据 1 材 料 与 方 法 1.1 试 验 动 物 随 机 选 取 健 康 的 成 年 牦 牛, 其 品 种 ( 群 体 ) 和 样 本 数 量 及 采 样 地 点 等 见 表 1 1.2 试 验 方 法 1.2.1 基 因 组 DNA 的 提 取 根 据 Sambrook [8] 等 的 研 究 方 法 提 取 牦 牛 基 因 组 DNA 1.2.2 引 物 的 选 择 从 联 合 国 粮 农 组 织 动 物 遗 传 学 会 (ISAG-FAO) 推 荐 的 30 种 普 通 牛 种 微 卫 星 标 记 中, 筛 选 出 多 态 性 丰 富 的 9 种 引 物 ( 表 2) 对 牦 牛 的 微 卫 星 DNA 多 态 性 进 行 研 究 1.2.3 PCR 扩 增 PCR 扩 增 采 用 25 µl 体 系 ( 表 3), 扩 增 程 序 为 :94 预 变 性 4 min;94 变 性 1 min,53~ 62 退 火 1 min,72 延 伸 1 min,35 个 循 环 ; 最 后 72 延 伸 5 min,4 保 存 1.3 统 计 分 析 1.3.1 等 位 基 因 频 率 根 据 电 泳 结 果 判 断 每 一 个 体 的 基 因 型, 计 算 各 微 卫 星 位 点 的 等 位 基 因 频 率, 其 计 算 公 式 为 : 基 因 型 频 率 :P ij =(ij)/n 基 因 频 率 :p i =[2(ii)+(ij 1 )+ (ij n )]/2N 其 中 P ij 为 基 因 型 ij 的 频 率,p i 为 等 位 基 因 i 的 频 率,ii 为 纯 合 子 ii 的 个 体 数,ij 1 ij n 为 杂 合 子 ij n 的 个 体 数,j 1 j n 为 与 i 等 位 基 因 共 显 性 的 第 1 到 n 个 复 等 表 1 供 试 牦 牛 品 种 数 量 及 采 样 地 点 Table 1 List of samples used for microsatellite analyses 品 种 ( 群 体 ) Breeds (populations) 代 码 Code 样 本 数 The number of samples 采 样 地 点 Sampling localities 麦 洼 牦 牛 Maiwa yak M1 32 四 川 省 龙 日 种 畜 场 Longri yak breeding farm of Sichuan province 麦 洼 牦 牛 Maiwa yak M2 34 四 川 省 若 尔 盖 县 Ruoergai county of Sichuan province 九 龙 牦 牛 Jiulong yak JL 33 四 川 省 九 龙 县 Jiulong county of Sichuan province 大 通 牦 牛 Datong yak DT 45 青 海 省 大 通 牛 场 Datong yak breeding farm of Qinghai province 天 祝 白 牦 牛 Tianzhu white yak TZ 28 甘 肃 省 天 祝 白 牦 牛 育 种 试 验 场 Tianzhu white yak breeding farm of Gansu province 表 2 9 种 微 卫 星 DNA 引 物 资 料 Table 2 Primer information of nine microsatellite markers 标 记 Markers BM1824 TGLA126 TGLA227 BM2113 CSSM066 ETH225 HEL1 INRA005 ETH185 引 物 序 列 (5' 3') Forward & reverse primers(5' 3') 资 料 来 源 : http://www.thearkdb.org/browser Material origin: http://www.thearkdb.org/browser F:GAGCAAGGTGTTTTTCCAATC R:CATTCTCCAACTGCTTCCTTG F:CTAATTTAGAATGAGAGAGGCTTCT R:TTGGTCTCTATTCTCTGAATATTCC F:CGAATTCCAAATCTGTTAATTTGCT R:ACAGACAGAAACTCAATGAAAGCA F:GCTGCCTTCTACCAAATACCC R:CTTCCTGAGAGAAGCAACACC F:ACACAAATCCTTTCTGCCAGCTGA R:AATTTAATGCACTGAGGAGCTTGG F:GATCACCTTGCCACTATTTCCT R:ACATGACAGCCAGCTGCTACT F:CAACAGCTATTTAACAAGGA R:AGGCTACAGTCCATGGGATT F:CCTTTCAAAAACACGGAAATTCGGGGG R:CTTCAGGCATACCCTACACCACATG F:TGCATGGACAG AGCAGCCTGGC R:GCACCCCAACGAAAGCTCCCAG 普 通 牛 常 染 色 体 (BTA) 01 20 18 02 14 09 15 12 17

392 中 国 农 业 科 学 39 卷 表 3 牦 牛 微 卫 星 标 记 的 PCR 扩 增 体 系 组 分 Table 3 Components of PCR system of microsatellite markers in yak 组 分 Components 体 积 Volume(µl) 10 Buffer 2.50 dntp Mixture(2.5 mmol L -1 ) 2.00 Forward primer(10 pmol µl -1 ) 2.00 Reverse primer(10 pmol µl -1 ) 2.00 MgCl 2 (25 mmol L -1 ) 1.50 Taq DNA Polymeras(5 U µl) 0.25 ddh 2 O 12.75 DNA 模 板 DNA template(25 ng µl -1 ) 2.00 总 体 积 (All volume) 25.00 位 基 因,N 为 样 本 数 1.3.2 Hardy-Weinberg 平 衡 检 验 群 体 内 Hardy-Weinberg 定 律 的 适 合 性 χ 2 检 验 公 式 为 : χ 2 =[Σ(O-E) 2 ]/E 其 中 O 为 观 察 值,E 为 理 论 值 1.3.3 多 态 信 息 含 量 (PIC) 根 据 Botstein 等 提 出 的 公 式 计 算 多 态 信 息 含 量 (polymorphism information content,pic) [5], 其 公 式 为 : 其 中,n 为 某 微 卫 星 位 点 所 具 有 的 等 位 基 因 数, p i p j 为 某 位 点 第 i j 等 位 基 因 的 基 因 频 率 1.3.4 群 体 杂 合 度 (H) 根 据 Botstein 等 提 出 的 公 式 计 算 杂 合 度 (heterozygosity,h), 其 公 式 为 [5] : n i=1 2 H=1- p i n n-1 n 2 2 2 i i j i=1 i= 1 j= i+ 1 PIC=1 p 2p p 其 中,n 为 某 微 卫 星 位 点 所 具 有 的 等 位 基 因 数, p i 为 某 位 点 第 i 个 等 位 基 因 的 基 因 频 率 1.3.5 有 效 等 位 基 因 数 (Ne) 有 效 等 位 基 因 数 按 以 下 公 式 计 算 : 其 中,n 为 某 微 卫 星 位 点 所 具 有 的 等 位 基 因 数, p i 表 示 第 i 个 等 位 基 因 的 基 因 频 率 1.3.6 群 体 间 遗 传 距 离 和 聚 类 分 析 用 SPSS 统 计 软 件 完 成 对 遗 传 距 离 的 计 算 和 聚 类 分 析 2 结 果 与 分 析 n Ne = 1/ p i= 1 2 i 2.1 扩 增 产 物 电 泳 结 果 扩 增 产 物 用 8% 非 变 性 聚 丙 烯 酰 胺 凝 胶 电 泳 银 染 显 色 凝 胶 成 像 系 统 拍 照 后, 通 过 Quantity One 软 件 进 行 分 析 并 判 定 等 位 基 因 扩 增 片 段 的 大 小, 分 别 记 录 为 A B C 等 与 此 同 时, 判 定 每 一 个 体 的 基 因 型 : 扩 增 出 一 条 带 的 为 纯 合 子 ; 扩 增 带 为 两 条 的 为 杂 合 子 ( 无 扩 增 条 带 记 为 无 效 等 位 基 因 ) 其 扩 增 情 况 见 表 4 本 研 究 所 选 择 的 9 对 微 卫 星 引 物 对 所 有 试 验 牦 牛 个 体 的 基 因 组 DNA 进 行 了 PCR 扩 增, 每 一 个 体 在 各 位 点 上 都 产 生 了 清 晰 的 能 够 准 确 判 断 的 扩 增 条 带 随 机 抽 取 部 分 样 本 进 行 的 重 复 试 验 表 明, 微 卫 星 的 扩 增 结 果 稳 定, 能 够 完 全 重 复 2.2 等 位 基 因 及 其 频 率 由 扩 增 的 情 况 来 看,9 个 微 卫 星 位 点 的 等 位 基 因 数 平 均 为 6.8 个 其 中 CSSM066 位 点 的 等 位 基 因 数 目 最 多, 为 9 个 ;TGLA126 位 点 等 位 基 因 数 目 最 少, 为 5 个 根 据 各 个 体 的 扩 增 产 物 条 带 情 况, 计 算 出 各 微 卫 星 位 点 在 每 个 群 体 中 的 等 位 基 因 频 率 ( 表 5) 各 微 卫 星 位 点 上 各 等 位 基 因 的 基 因 频 率 在 不 同 的 群 体 间 有 比 较 明 显 的 差 异, 并 且 有 些 群 体 出 现 一 些 特 定 的 等 位 基 因 表 4 各 微 卫 星 位 点 的 扩 增 情 况 Table 4 Information of the results of nine microsatellite sites 微 卫 星 标 记 Microsatellite markers 等 位 基 因 大 小 Allele size(bp) 等 位 基 因 数 The number of alleles BM1824 179~180 6 56.0 TGLA126 111~129 5 55.5 TGLA227 79~110 7 53.5 BM2113 120~154 8 58.0 CSSM066 177~217 9 59.5 ETH225 145~178 7 58.0 HEL1 100~127 7 53.5 INRA005 137~153 6 61.5 ETH185 210~240 7 61.5 退 火 温 度 Annealing temperature( )

2 期 钟 金 城 等 : 牦 牛 品 种 的 遗 传 多 样 性 及 其 分 类 研 究 393 表 5 9 个 微 卫 星 位 点 在 各 牦 牛 群 体 中 的 等 位 基 因 频 率 Table 5 Allele frequencies for 9 microsatellite sites in different yak population 位 点 Sites 等 位 基 因 Alleles M1 M2 JL DT TZ BM1824 A 0.3320 0.1724 0.0618 0.3768 0.5700 B 0.1528 0.2403 0.2500 0.3333 0.1436 C 0.4482 0.4629 0.1664 0.2359 0.2132 D 0.0670 0.1244 0.2936 0.0540 0.0822 E 0.0000 0.0000 0.0618 0.0000 0.0000 F 0.0000 0.0000 0.1664 0.0000 0.0000 BM2113 A 0.4998 0.4120 0.8650 0.5000 0.5406 B 0.0608 0.1806 0.0000 0.0000 0.0000 C 0.1600 0.1806 0.0000 0.3418 0.3218 D 0.1625 0.0698 0.0325 0.0464 0.0000 E 0.1169 0.0000 0.0000 0.0710 0.0000 F 0.0000 0.0621 0.1025 0.0000 0.1376 G 0.0000 0.0949 0.0000 0.0000 0.0000 H 0.0000 0.0000 0.0000 0.0408 0.0000 TGLA126 A 0.5000 0.3759 0.3014 0.2006 0.4924 B 0.3125 0.2622 0.5042 0.0546 0.0000 C 0.0000 0.1485 0.0315 0.3169 0.2538 D 0.1875 0.2134 0.1629 0.3561 0.2538 E 0.0000 0.0000 0.0000 0.0718 0.0000 TGLA227 A 0.8842 0.4720 0.3416 0.5156 0.4602 B 0.0365 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 C 0.0365 0.0412 0.0000 0.0213 0.0453 D 0.0000 0.4186 0.6584 0.3882 0.2645 E 0.0428 0.0682 0.0000 0.0000 0.1500 F 0.0000 0.0000 0.0000 0.0213 0.0000 G 0.0000 0.0000 0.0000 0.0536 0.0800 HEL1 A 0.2562 0.0000 0.0630 0.1000 0.1800 B 0.1000 0.0409 0.0347 0.0000 0.0000 C 0.1000 0.2401 0.2410 0.0000 0.0000 D 0.1233 0.2010 0.1600 0.1356 0.2034 E 0.1457 0.0000 0.1882 0.0000 0.0452 F 0.2748 0.5180 0.2231 0.2026 0.3912 G 0.0000 0.0000 0.0900 0.5618 0.1802 CSSM066 A 0.3815 0.2716 0.5716 0.2918 0.1800 B 0.1325 0.0980 0.1634 0.1800 0.0415 C 0.2610 0.0315 0.0000 0.1800 0.1120 D 0.1000 0.4412 0.1350 0.1182 0.2918 E 0.0315 0.0000 0.0000 0.0000 0.1179 F 0.0620 0.0630 0.0325 0.1756 0.0724 G 0.0315 0.0000 0.0000 0.0520 0.0000 H 0.0000 0.0947 0.0325 0.0024 0.1120 I 0.0000 0.0000 0.0650 0.0000 0.0724 ETH225 A 0.4634 0.4680 0.1987 0.2816 0.4070 B 0.0325 0.1165 0.1528 0.0250 0.0000 C 0.1260 0.0000 0.0000 0.1364 0.0000 D 0.2806 0.3800 0.4015 0.5058 0.5010 E 0.0650 0.0355 0.0000 0.0512 0.0460 F 0.0325 0.0000 0.2470 0.0000 0.0000 G 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0460 ETH185 A 0.4110 0.1431 0.0200 0.0000 0.0200 B 0.1136 0.2512 0.0375 0.0235 0.2210 C 0.0000 0.0960 0.1800 0.0448 0.2359 D 0.0000 0.0000 0.2638 0.1720 0.2896 E 0.1253 0.1235 0.4412 0.2180 0.1500 F 0.0000 0.0000 0.0375 0.3715 0.0635 G 0.3501 0.3862 0.0200 0.1702 0.0200 INRA005 A 0.0223 0.1760 0.1400 0.3018 0.0000 B 0.2038 0.3896 0.4302 0.0000 0.2543 C 0.2600 0.2060 0.0410 0.0000 0.2312 D 0.2850 0.1623 0.1605 0.3682 0.0000 E 0.1489 0.0431 0.0223 0.2500 0.0000 F 0.0800 0.0230 0.2060 0.0800 0.5145

394 中 国 农 业 科 学 39 卷 2.3 Hardy-Weinberg 平 衡 检 验 本 研 究 对 牦 牛 9 个 微 卫 星 位 点 作 了 基 因 型 分 布 的 适 合 性 χ 2 检 验, 结 果 表 明, 除 位 点 BM2113 在 九 龙 牦 牛 和 大 通 牦 牛 2 个 牦 牛 群 体 以 及 INRA005 位 点 在 天 祝 白 牦 牛 群 体 处 于 不 平 衡 状 态 外, 其 余 各 位 点 在 各 牦 牛 群 体 中 均 处 于 Hardy-Weinberg 平 衡 状 态 2.4 多 态 信 息 含 量 各 微 卫 星 位 点 在 不 同 群 体 内 的 多 态 信 息 含 量 有 一 定 的 差 异 ( 表 6), 其 中, 在 九 龙 牦 牛 群 体 中 HEL1 位 点 的 多 态 信 息 含 量 最 高 (0.8094), 而 BM2113 位 点 的 多 态 信 息 含 量 最 低 (0.2404) 从 各 标 记 位 点 的 平 均 多 态 信 息 含 量 来 看,CSSM066 位 点 最 高 (0.7351),TGLA227 位 点 最 低 (0.5037), 平 均 多 态 信 息 含 量 为 0.6534 2.5 群 体 杂 合 度 由 各 微 卫 星 位 点 不 同 等 位 基 因 的 频 率 计 算 得 到 群 体 的 杂 合 度 ( 表 7), 在 所 有 牦 牛 群 体 中 M2 群 体 平 均 杂 合 度 最 高 (0.6883), 变 化 范 围 在 0.7461~0.5969 之 间 ; 其 次 是 DT 群 体 为 0.6817, 变 化 范 围 在 0.8025~ 0.5797 之 间 ; 而 JL 群 体 杂 合 度 最 低 为 0.6317, 变 化 范 围 在 0.8179~0.2402 之 间 ; 全 部 群 体 平 均 杂 合 度 为 0.6625 2.6 有 效 等 位 基 因 数 从 有 效 等 位 基 因 数 的 计 算 结 果 ( 表 8) 可 以 看 出, 在 TZ 牦 牛 群 体 中 9 个 微 卫 星 位 点 的 平 均 有 效 等 位 基 因 数 最 多 (3.4478), 变 化 范 围 在 2.3760~5.9262 之 间 ;JL 牦 牛 群 体 平 均 有 效 等 位 基 因 数 最 少 (3.1894), 变 化 范 围 在 1.3162~5.4901 之 间 ; 各 牦 牛 群 体 平 均 有 效 等 位 基 因 数 为 3.2680, 变 化 范 围 在 2.2279~4.2217 之 间 2.7 群 体 间 的 遗 传 距 离 和 聚 类 分 析 根 据 微 卫 星 位 点 的 等 位 基 因 频 率, 计 算 了 5 个 牦 牛 群 体 的 欧 氏 遗 传 距 离 ( 表 9), 并 用 最 远 距 离 法 绘 制 了 树 系 聚 类 图 ( 图 ) 由 聚 类 结 果 可 以 看 出, 麦 洼 牦 牛 和 九 龙 牦 牛 的 遗 传 距 离 最 大 (1.506), 麦 洼 牦 牛 2 个 群 体 间 的 遗 传 距 离 最 小 (1.062) 5 个 牦 牛 群 体 被 聚 为 两 大 类, 九 龙 牦 牛 单 独 成 一 大 类, 其 它 牦 牛 群 体 聚 为 一 类 3 讨 论 3.1 牦 牛 品 种 的 遗 传 多 样 性 微 卫 星 标 记 具 有 覆 盖 整 个 基 因 组 多 态 性 丰 富 共 显 性 遗 传 检 测 方 便 等 优 点, 是 目 前 公 认 的 较 理 想 的 分 子 标 记 在 哺 乳 动 物 基 因 组 中 大 约 平 均 10 kb 就 表 6 9 个 微 卫 星 位 点 在 不 同 牦 牛 群 体 中 的 多 态 信 息 含 量 (PIC) Table 6 PIC of 9 microsatellite sites in different yak populations 位 点 Sites M1 M2 JL DT TZ Average PIC BM1824 0.6447 0.6480 0.7787 0.6441 0.5864 0.6604 BM2113 0.6767 0.7338 0.2404 0.6238 0.5853 0.5720 TGLA126 0.5684 0.6979 0.5807 0.6968 0.6204 0.6328 TGLA227 0.2116 0.5934 0.4498 0.5795 0.6839 0.5037 HEL1 0.7967 0.6271 0.8094 0.6149 0.7379 0.7172 CSSM066 0.7441 0.7062 0.6046 0.7940 0.8265 0.7351 ETH225 0.6806 0.6154 0.7131 0.6320 0.5781 0.6430 ETH185 0.6755 0.7391 0.6675 0.7373 0.7655 0.7170 INRA005 0.7600 0.7215 0.7169 0.6867 0.6103 0.6991 Average PIC 0.6398 0.6758 0.6179 0.6677 0.6660 0.6534 表 7 9 个 微 卫 星 位 点 在 不 同 牦 牛 群 体 中 杂 合 度 (H) Table 7 Heterozygosity of 9 microsatellite sites in different yak populations 位 点 Sites M1 M2 JL DT TZ Average H BM1824 0.6611 0.6828 0.7883 0.6884 0.6023 0.6846 BM2113 0.6806 0.7423 0.2402 0.6243 0.5853 0.5756 TGLA126 0.6172 0.7224 0.6274 0.7244 0.6287 0.6640 TGLA227 0.2137 0.5969 0.4498 0.5797 0.6873 0.5052 HEL1 0.8024 0.6320 0.8179 0.6149 0.7387 0.7212 CSSM066 0.7530 0.7080 0.6220 0.8025 0.8313 0.7434 ETH225 0.6843 0.6217 0.7150 0.6430 0.5791 0.6486 ETH185 0.6799 0.7428 0.6997 0.7534 0.7843 0.7320 INRA005 0.7806 0.7461 0.7250 0.7044 0.6172 0.7146 Average H 0.6525 0.6883 0.6317 0.6817 0.6727 0.6625

2 期 钟 金 城 等 : 牦 牛 品 种 的 遗 传 多 样 性 及 其 分 类 研 究 395 表 8 9 个 微 卫 星 位 点 在 不 同 牦 牛 群 体 中 的 有 效 等 位 基 因 数 Table 8 Effective number of alleles of 9 microsatellite sites in different yak populations 位 点 Sites M1 M2 JL DT TZ Average Ne BM1824 2.9503 3.1524 4.7233 3.2089 2.5143 3.3098 BM2113 3.1331 3.9571 1.3162 2.6618 2.4112 2.6959 TGLA126 2.6122 3.6018 2.6839 3.6283 2.6933 3.0439 TGLA227 1.2718 2.4731 1.8176 2.3791 3.1980 2.2279 HEL1 5.0611 2.7171 5.4901 2.5970 3.8267 3.9384 CSSM066 4.0478 3.4252 2.6456 5.0639 5.9262 4.2217 ETH225 3.1677 2.6437 3.5083 2.8012 2.3760 2.8994 ETH185 3.1241 3.8881 3.3304 4.0544 4.6363 3.8066 INRA005 4.5573 3.9381 3.6357 3.3835 2.6121 3.6245 Average Ne 3.3719 3.2323 3.1894 3.2993 3.4478 3.2680 表 9 5 个 牦 牛 群 体 间 的 欧 氏 遗 传 距 离 Table 9 Euclidean genetic distances between populations of yak 牦 牛 群 体 Yak populations M1 M2 JL DT TZ M1 1.062 1.506 1.349 1.289 M2 1.062 1.222 1.251 1.121 JL 1.506 1.222 1.436 1.396 DT 1.349 1.251 1.436 1.191 TZ 1.289 1.121 1.396 1.191 图 不 同 牦 牛 群 体 的 树 系 聚 类 图 Fig. Clustering dendrogram map of different yak populations 有 1 个 微 卫 星, 其 多 态 性 来 源 于 核 心 序 列 重 复 数 的 变 异 一 般 来 说, 重 复 数 越 多, 其 变 异 就 越 大, 该 位 点 的 等 位 基 因 数 就 越 多, 其 多 态 性 就 越 丰 富 王 敏 强 研 究 表 明, 大 通 牦 牛 和 甘 南 牦 牛 两 个 群 体 13 个 微 卫 星 位 点 的 平 均 等 位 基 因 数 为 5.5 个 ; 本 研 究 结 果 表 明 5 个 牦 牛 群 体 中 9 个 微 卫 星 位 点 的 平 均 等 位 基 因 数 为 6.8 个, 其 中 CSSM066 位 点 扩 增 出 9 个 等 位 基 因, TGLA126 位 点 的 等 位 基 因 最 少, 但 也 有 5 个, 这 说 明 各 牦 牛 群 体 都 具 有 较 丰 富 的 微 卫 星 遗 传 多 样 性 微 卫 星 的 多 态 性 能 够 反 映 物 种 的 进 化 历 史, 群 体 中 频 率 最 高 的 等 位 基 因 被 认 为 是 物 种 中 最 原 始 最 保 守 的, 其 余 的 等 位 基 因 是 物 种 进 化 过 程 中 由 频 率 最 高 的 等 位 基 因 突 变 形 成 的 据 此,BM1824 位 点 的 C 等 位 基 因 BM2113 位 点 的 A 等 位 基 因 TGLA126 位 点 的 A 等 位 基 因 TGLA227 位 点 的 A 等 位 基 因 CSSM066 位 点 的 D 等 位 基 因 ETH225 位 点 的 D 等 [5] 位 基 因 ETH185 位 点 的 E 等 位 基 因 INRA005 位 点 的 B 等 位 基 因 可 能 是 牦 牛 群 体 相 应 微 卫 星 基 因 位 点 最 原 始 的 等 位 基 因 通 过 表 5 可 以 看 出, 各 微 卫 星 位 点 在 各 群 体 中 的 等 位 基 因 频 率 有 较 大 的 差 异 如 位 点 BM1824 的 E F 等 位 基 因 仅 出 现 在 九 龙 牦 牛 中, 在 其 它 群 体 中 的 频 率 均 为 零 ; 而 位 点 BM2113 的 C 等 位 基 因 位 点 TGLA227 的 C 等 位 基 因 位 点 CSSM066 的 C 等 位 基 因 在 九 龙 牦 牛 群 体 中 频 率 均 为 零, 其 它 群 体 均 有 分 布 位 点 BM2113 的 B 等 位 基 因 仅 出 现 在 麦 洼 牦 牛 的 2 个 群 体 中, 而 位 点 ETH185 的 D F 等 位 基 因 仅 在 这 2 个 群 体 中 频 率 为 零, 其 它 群 体 均 有 分 布 位 点 BM2113 的 H 等 位 基 因 位 点 TGLA126 的 E 等 位 基 因 位 点 TGLA227 的 F 等 位 基 因 仅 出 现 在 大 通 牦 牛 中, 而 位 点 ETH185 的 A 等 位 基 因 位 点 INRA005 的 B C 等 位 基 因 却 在 大 通 牦 牛 中 没 有 分 布 位 点 ETH225 的 G 等 位 基 因 仅 出 现 在 天 祝 白 牦 牛 中, 而 位 点 BM2113 的 D 等 位 基 因 位 点 TGLA126 的 B 等 位 基 因 位 点 ETH225 的 B 等 位 基 因 位 点 INRA005 的 A D E 等 位 基 因 仅 在 此 群 体 中 没 有 分 布 这 说 明 在 不 同 的 牦 牛 群 体 中, 各 位 点 的 等 位 基 因 频 率 分 布 不 平 衡, 存 在 明 显 的 品 种 间 差 异 此 外, 一 些 位 点 的 某 一 个 等 位 基 因 在 某 一 群 体 中 的 频 率 非 常 高, 而 其 他 等 位 基 因 在 该 群 体 中 频 率 较 低 或 者 没 有 分 布, 如 位 点 BM2113 的 A 等 位 基 因 在 九 龙 牦 牛 中 的 频 率 为 0.8650, 这 说 明 该 等 位 基 因 在 九

396 中 国 农 业 科 学 39 卷 龙 牦 牛 中 纯 合 性 比 较 好 这 些 结 果 可 能 与 各 牦 牛 品 种 ( 群 体 ) 的 起 源 演 化 育 种 历 史 及 所 处 生 态 条 件 有 关 多 态 信 息 含 量 (PIC) 是 衡 量 片 段 多 态 性 的 较 好 [9] 指 标 Botstein 等 首 次 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 位 点 为 高 度 多 态 位 点 ;0.25<PIC<0.5 时 为 中 度 多 态 位 点 ; PIC<0.25 时 为 低 度 多 态 位 点 本 研 究 中 除 位 点 BM2113 在 JL 群 体 中 PIC 为 0.2404 以 及 位 点 TGLA227 在 M1 和 JL 群 体 中 PIC 分 别 为 0.2116 和 0.4498 外, 其 它 均 表 现 出 较 高 的 多 态 性,9 个 微 卫 星 位 点 均 为 高 度 多 态 位 点 5 个 群 体 在 9 个 微 卫 星 位 点 上 的 平 均 PIC 为 0.6534, 与 Ciampolini 等 利 用 微 卫 星 多 态 性 分 析 意 大 利 牛 种 内 与 种 间 遗 传 差 异 的 研 究 结 果 接 近 [10] 群 体 杂 合 度 (H) 是 反 映 各 群 体 在 多 个 基 因 位 点 上 的 遗 传 变 异 程 度 的 指 标 之 一 平 均 杂 合 度 的 高 低 代 表 了 该 分 子 标 记 多 态 性 的 高 低, 群 体 的 平 均 杂 合 度 越 大, 表 明 用 以 检 测 该 群 体 的 分 子 标 记 的 多 态 性 越 高 在 本 研 究 的 9 个 微 卫 星 标 记 中,CSSM066 位 点 的 平 均 杂 合 度 最 大, 为 0.7434;TGLA227 位 点 最 小, 为 0.5052 此 外, 本 研 究 检 测 的 M2 群 体 平 均 杂 合 度 最 高 为 0.6883,DT 群 体 次 之 为 0.6817, 而 九 龙 牦 牛 杂 合 度 最 低 为 0.6317; 全 部 群 体 平 均 杂 合 度 为 0.6625 这 表 明 本 研 究 中 的 各 群 体 内 均 有 很 高 的 遗 传 变 异 王 [5] 敏 强 对 大 通 牦 牛 甘 南 牦 牛 和 野 牦 牛 微 卫 星 变 异 研 究 结 果, 与 本 研 究 中 大 通 牦 牛 群 体 的 平 均 杂 合 度 (0.6817) 结 果 基 本 相 同 说 明 各 牦 牛 群 体 间 存 在 着 遗 传 差 异, 遗 传 多 样 性 水 平 较 高, 有 足 够 的 基 因 资 源 存 在 于 牦 牛 群 体 内, 这 可 能 与 各 品 种 育 成 史 及 所 处 生 态 条 件 有 关 有 效 等 位 基 因 数 (Ne) 是 基 因 一 致 度 的 倒 数, 反 映 了 等 位 基 因 间 的 相 互 影 响 本 研 究 结 果 表 明, 在 天 祝 白 牦 牛 中 9 个 微 卫 星 位 点 的 平 均 有 效 等 位 基 因 数 最 多, 为 3.4478; 而 九 龙 牦 牛 的 平 均 有 效 等 位 基 因 数 最 少, 为 3.189; 各 群 体 平 均 有 效 等 位 基 因 数 为 3.2680 说 明 牦 牛 群 体 在 微 卫 星 位 点 上 具 有 较 高 的 有 效 等 位 基 因 数, 在 发 生 选 择 突 变 或 遗 传 漂 变 时, 群 体 保 持 其 等 位 基 因 的 能 力 较 强 这 也 许 是 牦 牛 这 一 物 种 得 以 发 展 延 续 的 遗 传 基 础 综 上 所 述, 本 研 究 中 的 各 牦 牛 群 体 的 平 均 等 位 基 因 数 平 均 基 因 杂 合 度 平 均 多 态 信 息 含 量 平 均 有 效 等 位 基 因 数 均 比 较 高, 相 互 之 间 具 有 很 好 的 一 致 性 说 明 9 个 微 卫 星 位 点 在 各 牦 牛 品 种 中 的 遗 传 变 异 程 度 较 高, 具 有 较 丰 富 的 遗 传 多 样 性 反 映 了 牦 牛 虽 然 是 家 养 动 物 中 地 理 分 布 范 围 及 其 有 限 的 家 畜, 但 由 于 其 产 区 的 自 然 生 态 环 境 和 社 会 经 济 条 件 的 不 同, 在 人 工 选 择 和 自 然 选 择 的 作 用 下, 遗 传 结 构 已 发 生 了 较 大 的 变 异, 形 成 了 不 同 的 生 态 类 型 这 为 中 国 牦 牛 划 分 为 青 藏 高 原 型 横 断 高 山 型 两 大 类 型 和 5 个 品 种 提 供 了 理 论 依 据 3.2 牦 牛 品 种 的 遗 传 分 化 及 分 类 家 畜 品 种 资 源 同 其 它 一 切 资 源 一 样, 正 确 的 分 类 就 意 味 着 有 可 能 合 理 利 用 和 创 造 财 富, 对 长 远 的 经 济 发 展 有 不 可 忽 视 的 巨 大 作 用 本 研 究 首 次 在 国 内 外 应 用 微 卫 星 DNA 标 记 系 统 分 析 了 5 个 牦 牛 群 体 之 间 的 遗 传 距 离 ( 表 9), 进 行 了 牦 牛 品 种 间 的 聚 类 分 析, 并 用 最 远 距 离 法 绘 制 了 树 系 聚 类 图 ( 图 ) 结 果 表 明, 5 个 牦 牛 群 体 被 聚 为 两 大 类, 即 四 川 九 龙 牦 牛 单 独 成 一 大 类, 其 它 牦 牛 群 体 聚 为 一 类 麦 洼 牦 牛 的 两 个 群 体 在 较 近 的 水 平 上 首 先 聚 为 一 类, 大 通 牦 牛 和 天 祝 白 牦 牛 在 稍 远 的 距 离 处 聚 为 一 类, 然 后 这 两 类 在 较 远 处 [8] 又 聚 为 一 大 类 该 聚 类 结 果 与 钟 金 城 等 应 用 染 色 体 特 征 聚 类 的 结 果 相 吻 合, 也 同 这 些 牦 牛 群 体 的 地 理 分 布 所 处 生 态 条 件 品 种 育 成 史 及 其 分 化 的 实 际 情 况 是 基 本 一 致 的 中 国 牦 牛 类 型 或 品 种 的 分 类 研 究 一 直 是 牦 牛 科 学 研 究 的 重 点 和 热 点 之 一, 学 者 们 根 据 形 态 遗 传 标 记 细 胞 遗 传 标 记 生 化 遗 传 标 记 和 分 子 遗 传 标 记 等 4 个 不 同 的 层 次 上 进 行 了 研 究 [6] 首 先, 自 20 世 纪 70 年 代 末 以 来, 随 着 牦 牛 品 种 资 源 的 调 查 研 究, 专 家 学 者 们 提 出 了 多 种 分 类 结 果, 主 要 有 3 种 :(1) 蔡 立 等 中 国 牦 牛 类 型 划 分 考 察 组 在 对 青 海 甘 肃 四 川 云 南 四 省 的 牦 牛 主 要 产 区 进 行 实 地 考 察 后, 根 据 产 区 的 生 态 环 境 条 件 和 牦 牛 的 特 征 特 性, 将 中 国 牦 牛 分 为 : 青 藏 高 原 型 和 横 断 高 山 型 2 个 类 型, 这 是 目 前 多 数 学 者 认 为 较 合 理 的 牦 牛 类 型 划 分, 也 是 列 入 中 国 牛 品 种 志 的 分 类 ;(2) 陆 仲 璘 依 据 牦 牛 的 体 型 结 构 毛 色 发 展 历 史 产 区 的 生 态 环 境 等 将 中 国 牦 牛 分 为 : 西 南 高 山 峡 谷 型 青 藏 高 原 型 和 祁 连 山 型 3 个 类 型 ;(3) 在 中 国 牦 牛 学 一 书 中, 根 据 牦 牛 产 区 的 地 形 地 貌 特 点 划 分 为 : 青 藏 高 原 型 横 断 高 山 型 和 羌 塘 型 3 个 类 型 20 世 纪 90 年 代 之 后, 人 们 又 利 用 生 化 遗 传 标 记 细 胞 遗 传 标 记 分 子 遗 传 标 记 研 究 牦 牛 品 种 ( 群 [3] 体 ) 的 遗 传 多 样 性 毛 永 江 等 对 九 龙 牦 牛 和 麦 洼 牦 牛 的 乳 蛋 白 多 态 性 的 研 究 表 明 2 个 品 种 间 具 有 明 显 的 [4] 差 异 涂 正 超 对 中 国 7 个 牦 牛 品 种 ( 类 群 ) 的 mtdna 限 制 性 片 段 长 度 多 态 性 (RFLP) 进 行 了 研 究 并 用 于 分

2 期 钟 金 城 等 : 牦 牛 品 种 的 遗 传 多 样 性 及 其 分 类 研 究 397 类, 将 中 国 牦 牛 聚 为 三 类 :A 类 包 括 九 龙 牦 牛 麦 洼 牦 牛 和 青 海 环 湖 牦 牛 ;B 类 包 括 巴 州 牦 牛 ;C 类 包 括 [2] 中 甸 牦 牛 青 海 高 原 牦 牛 和 天 祝 白 牦 牛 钟 金 城 等 通 过 染 色 体 特 征 对 6 个 牦 牛 品 种 ( 群 体 ) 进 行 聚 类 分 析, 结 果 分 为 两 类 : 九 龙 牦 牛 中 甸 牦 牛 西 藏 牦 牛 野 牦 牛 为 一 类 ; 麦 洼 牦 牛 和 环 湖 牦 牛 为 另 一 类 表 明 在 不 同 的 标 记 层 次 上 其 分 类 结 果 不 尽 相 同, 而 且 都 存 在 一 定 的 缺 陷 在 以 往 的 牦 牛 研 究 中, 染 色 体 和 血 液 蛋 白 是 测 定 遗 传 距 离 最 常 用 的 多 态 性 标 记 这 些 标 记 虽 然 在 种 间 以 及 种 内 存 在 遗 传 差 异, 但 是 多 态 性 不 丰 富, 可 用 的 位 点 也 很 少, 因 此 所 估 计 的 遗 传 距 离 很 难 代 表 群 体 的 真 实 距 离 而 微 卫 星 DNA 标 记 具 有 诸 多 优 点, 加 之 是 直 接 从 DNA 水 平 即 遗 传 物 质 本 身 揭 示 群 体 遗 传 变 异 程 度, 在 进 化 过 程 中 所 受 的 选 择 压 小 因 此, 微 卫 星 标 记 更 适 合 于 估 测 群 体 间 的 遗 传 距 离, 揭 示 群 体 间 的 遗 传 结 构 和 遗 传 关 系, 从 而 得 出 比 较 真 实 的 结 果 用 微 卫 星 标 记 计 算 出 的 群 体 杂 合 度 值 一 般 在 0.3~0.8 之 间, 而 利 用 血 液 蛋 白 多 态 性 标 记 所 检 测 的 平 均 杂 合 度 一 般 在 0.1 左 右 所 以, 作 者 认 为, 将 中 国 牦 牛 划 分 为 青 藏 高 原 型 横 断 高 山 型 两 大 类 型 是 比 较 合 理 的 4 结 论 本 研 究 用 9 个 微 卫 星 标 记 对 麦 洼 牦 牛 九 龙 牦 牛 大 通 牦 牛 天 祝 白 牦 牛 的 遗 传 多 样 性 进 行 分 析 研 究, 得 出 如 下 结 论 :(1) 中 国 牦 牛 品 种 间 和 品 种 内 在 微 卫 星 位 点 上 均 具 有 丰 富 的 遗 传 多 样 性 ;(2) 本 研 究 中 的 5 个 牦 牛 群 体 聚 为 两 大 类, 与 蔡 立 等 将 中 国 牦 牛 划 分 为 横 断 高 山 型 和 青 藏 高 原 型 的 结 果 基 本 一 致, 说 明 中 国 牦 牛 分 为 两 个 类 型 是 合 理 的 References [1] 中 国 畜 禽 遗 传 资 源 状 况 编 委 会. 中 国 畜 禽 遗 传 资 源 状 况. 北 京 : 中 国 农 业 出 版 社, 2004: 18. Committee of domestic Animal and Poultry Genetic Resources in China. Domestic Animal and Poultry Genetic Resource in China. Beijing: China Agriculture Press, 2004: 18. (in Chinese) [2] 钟 金 城, 陈 智 华, 字 向 东, 文 勇 立, 马 力. 牦 牛 品 种 的 聚 类 分 析. 西 南 民 族 学 院 学 报 ( 自 然 科 学 版 ), 2001, 27(1): 92-94. Zhong J C, Chen Z H, Zi X D, Wen Y L, Ma L. Cluster analysis of [3] 毛 永 江, 钟 光 辉, 郑 玉 才, 彭 先 文, 杨 章 平, 王 永, 江 明 峰. 中 国 牦 牛 乳 蛋 白 遗 传 多 态 性 及 其 与 泌 乳 性 能 相 关 性 研 究. 中 国 农 业 科 学, 2004, 37: 291-295. Mao Y J, Zhong G H, Zheng Y C, Peng X W, Yang Z P, Wang Y, Jiang M F. Genetic polymorphisms of milk protein and their relationships with milking performances in Chinese yak. Scientia Agricultura Sinica, 2004,37: 291-295. (in Chinese) [4] 涂 正 超, 张 亚 平, 邱 怀. 中 国 牦 牛 线 粒 体 DNA 多 态 性 及 遗 传 分 化. 遗 传 学 报, 1998, 25: 205-212. Tu Z C, Zhang Y P, Qiu H. Mitochondrial DNA polymorphism and genetic diversity in Chinese yaks. Acta Genetica Sinica, 1998, 25: 205-212. (in Chinese) [5] Wang M Q, Li P L, Han J L. An example of yak paternity assignment by microsatellite genotyping. Proceeds of the 4th International Congress on yak. Yak Production in Central Asian Highlands. Sichuan Publishing Group Sichuan Publishing House of Science & Technology, 2004: 135-137. [6] Zhong J C, Chen Z H, Deng K Y. The study on classification of Chinese yak. Proceeds of the 4st International Congress on Yak. Yak Production in Central Asian Highlands. Sichuan Publishing Group Sichuan Publishing House of Science & Technology, 2004: 9-13. [7] 欧 江 涛, 钟 金 城, 白 文 林, 赵 素 君. 中 国 牦 牛 的 遗 传 多 样 性. 黄 牛 杂 志, 2002, 28(4): 42-46. Ou J T, Zhong J C, Bai W L, Zhao S J. Genetic diversity of Chinese yak. Journal of Yellow Cattle Science. 2002, 28(4): 42-46. (in Chinese) [8] 萨 姆 布 鲁 克 J, 拉 塞 尔 D W. 分 子 克 隆 实 验 指 南. 北 京 : 科 学 出 版 社, 2002. Sambrook J, Russell D W. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. Beijing: Science Press, 2002. (in Chinese) [9] Botstein D, White R L, Skolnick M, Davis R W. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. American Journal of Human Genetics, 1980, 32: 314-331. [10] Ciampolini R, Moazami-Goudarzi K, Vaiman D, Dillmann C, Mazzanti E, Foulley J L, Leveziel H, Cianci D. Individual multilocus genotypes using microsatellite polymorphisms to permit the analysisof the genetic variability within and between Italian beef cattle breeds. Journal of Animal Science, 1995, 73: 3259-3268. yak breeds. Journal of Southwest Nationalities College (Nature Science Edition), 2001, 27(1): 92-94. (in Chinese) ( 责 任 编 辑 林 鉴 非 )