全基因组关联研究,考虑基因型对环境的相互作用,用于生产性和生殖性特征,使用Nellore牛的全基因组测序
Ivan Carvalho Filho1, Leonardo M Arikawa1, Lucio F M Mota2
1Department of Animal Science, School of Agricultural and Veterinarian Sciences, São Paulo State University (UNESP), Jaboticabal, SP, 14884-900, Brazil.
在Nellore牛的基因组分析通过检查基因型与环境相互作用来确定影响生长和繁殖的关键基因. 这项研究绘制了基因区域的地图,这些基因区域对于在各种环境条件下适应和生产力至关重要.
科学领域:
- 动物遗传学和动物基因组学
- 量化遗传学 量化遗传学
- 动物育种和繁殖 动物育种和繁殖
背景情况:
- 基因型与环境相互作用 (GxE) 对于理解动物适应性和生产力至关重要.
- 反应规范模型与全基因组关联研究 (GWAS) 结合,可以绘制与GxE相关的基因组区域.
- 全基因组测序数据使得候选基因的高分辨率映射能够影响跨环境梯度的特征.
研究的目的:
- 使用反应规范方法与内罗尔牛的全基因组测序数据进行GWAS.
- 识别与生殖表达相关的候选基因 (第一次分娩时的年龄,阴囊周长) 和生长特征 (断奶后体重增加,年龄体重).
- 绘制基因组区域的地图,负责在不同的环境条件下适应和表现.
主要方法:
- 使用的表型数据是第一个分娩时的年龄 (AFC),阴囊周长 (SC),断奶后的体重增加 (PWG) 和年龄的体重 (YW).
- 采用了来自20,000名男性和7,159名女性的全基因组测序数据,归因于2900万个变异.
- 应用了质量控制和链接不平衡 (LD) 修剪,导致生长特征大约有241万个SNP和AFC的506万个SNP.
主要成果:
- 在AFC (10, 11, 14, 18-21, 24, 25, 27) 和SC (4, 5, 8) 的各种Bos taurus自体 (BTA) 上确定了显著的SNP.
- 在BTA 3,5和20发现了重要的SNP生长特征标记 (YW,PWG).
- 确定了56个AFC候选基因,9个SC候选基因,3个PWG候选基因和24个YW候选基因,这些基因与生长,适应和繁殖有关,涉及脂质代谢,免疫反应,MAPK信号和能量代谢.
结论:
- GWAS的结果揭示了GxE影响的生理过程 (脂质代谢,免疫反应,MAPK信号传递,能量代谢),影响了适应和表现.
- 反应规范的截取点和斜率之间的共享基因组区域涉及到调节内罗尔牛的生长和生殖特征.
- 该研究提供了对动物在不同环境条件下的适应和生产力的基因机制的见解.
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