新疆帕米尔牦牛群体线粒体D...的遗传多样性及系统进化分析_高勤学.pdf

第4 4卷 第7期家畜生态学报V o l.4 4N o.72 0 2 3年7月A c t aE c o l o g i a eA n i m a l i sD o m a s t i c iJ u l.2 0 2 3科学研究新疆帕米尔牦牛群体线粒体D NA的遗传多样性及系统进化分析 收稿日期 2 0 2 1-0 4-1 3修改日期:2 0 2 1-0 6-2 1 基金项目 江苏农牧科技职业学院凤凰人才计划项目(2 0 1 3 XWD-S 0 7 1 0 0 7)作者简介 高勤学(1 9 7 6-),男,安徽凤台人,博士,副教授,主要从事动物遗传育种研究。E-m a i l:3 0 8 3 1 3 4q q.c o m高勤学1,2,杨文科2,3,蒙永刚2,牙生江纳斯尔2,买买提吐尔干库瓦西2(1.江苏农牧科技职业学院 动物科技学院,江苏 泰州2 2 5 3 0 0;2.克孜勒苏柯尔克孜自治州畜牧兽医局,新疆 阿图什8 4 5 3 5 0;3.克孜勒苏柯尔克孜自治州畜禽繁育改良站,新疆 阿图什8 4 5 3 5 0)摘 要 为了从分子水平上探究新疆帕米尔牦牛群体的遗传多样性、亲缘关系,为帕米尔牦牛种质资源的保护与利用提供参考依据,该研究以克孜勒陶牦牛、布伦口牦牛、吉根牦牛、哈拉峻牦牛、库兰萨日克牦牛、苏木塔什牦牛等6个帕米尔牦牛类群的1 1 1头牦牛为研究对象,测定牦牛m t D NAD-l o o p区序列,分析其多态性,构建系统进化树。结果表明:帕米尔牦牛m t D-N AD-l o o p区序列长度为8 9 5 9 1 6b p,共检测到1 1 1个变异位点,其中单态突变位点3 6个,简约信息位点7 5个;在1 1 1头个体中共检测出3 3种单倍型,平均单倍型多样性(Hd)、平均核苷酸多样性(Pi)分别为0.9 2 0 6、0.0 2 6 1 3;6个类群间平均遗传距离为0.0 2 7,哈拉峻牦牛与克孜勒陶牦牛间遗传距离最小(0.0 1 9)。以上结果表明,帕米尔牦牛具有丰富的遗传多样性,苏木塔什牦牛、哈拉峻牦牛是较纯的牦牛类群,其它牦牛类群在进化过程中出现相互交流的情况。关键词 帕米尔牦牛;m t D NA;D-l o o p区;遗传多样性;系统进化树 中图分类号 S 8 2 3.8+5 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 5-5 2 2 8(2 0 2 3)0 7-0 0 0 9-0 7d o i:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 6 7 3-1 1 8 2.2 0 2 3.0 7.0 0 2 现代牦牛(B o sg r u n n i e n s)是由野牦牛进化而来1,中国大约有1 41 06头牦牛,其中大部分饲养在高海拔的青藏高原,且已有约45 0 0年的驯化历史2,通过帕米尔地区向周边地区迁徙,从而形成了今天的牦牛分布状态。新疆有牦牛2 61 04头左右,其中一半在巴音郭楞蒙古自治州(巴州),一半在克孜勒苏柯尔克孜自治州(克州)3。新疆巴州牦牛是2 0世纪2 0年代从西藏引入,经过近百年繁育逐渐形成的品种4;而克孜勒苏柯尔克孜自治州、喀什塔什库尔地区及阿克苏地区的牦牛属于比较古老的品种,均分布于帕米尔高原地区。此外,帕米尔地区还包括吉尔吉斯斯坦的巴达-赫尚省及塔吉克斯坦部分地区,因此本文将帕米尔地区的牦牛统称为“帕米尔牦牛”。线粒体D NA(m i t o c h o n d r i a lD NA,m t D NA)是存在于细胞质中的遗传物质,具有分子结构简单、突变率高、变异速度快等特点5,常被用于研究群体遗传结构、遗传多样性以及种群间遗传关系等6。m t D NAD-l o o p区是线粒体上进化最快的区域且富有多态性,常用作分子标记7-8。因此,分析新疆帕米尔牦牛类群的m t D NA D-l o o p区序列多样性,将有助于研究该群体的亲缘关系及驯化过程,对于该物种遗传资源的保护和开发至关重要。李静等9对喀喇昆仑-帕米尔地区牦牛遗传多样性分析发现,喀喇昆仑-帕米尔地区牦牛拥有2个不同的母系起源,具有较独特的遗传背景,推测可能是由早期野牦牛驯化而来。虽然前人对新疆地区牦牛m t D NAD-l o o p区序列的遗传多样性进行了研究,也对帕米尔地区的牦牛遗传背景进行了探讨,但是没有对帕米尔牦牛多个群体进行系统分析,针对帕米尔牦牛群体m t D-NAD-l o o p区的比较也尚未见报道。本研究旨在对新疆维吾尔族自治区克孜勒苏柯尔克孜自治州6个牦牛类群的m t D NA D-l o o p区序列进行测定,分析其遗传多样性和系统进化关系,以期全面而系统地评估新疆帕米尔牦牛的亲缘关系和遗传结构,为进一步保护和开发新疆帕米尔牦牛宝贵的遗传资源提供科学依据。1 材料与方法1.1 样品采集和基因组D NA提取2 0 1 5年4月从克孜勒苏柯尔克孜自治州的6个牦牛类群中选取健康的成年牦牛2 1 9头(表1),采用E D T A抗凝管静脉采集新鲜血样5m L置于4冰盒带回实验室,于-2 0保存备用。使用血液基因组D NA提取试剂盒(无锡百运纳米科技有限公司)提取各类群牦牛血液的基因组D NA。用1%的琼脂糖凝胶电泳检测D NA的纯度后,于-2 0 保存备用。表1 牦牛采样信息T a b l e1 S a m p l e i n f o r m a t i o no fB o sm u t u s类群P o p u l a t i o n缩写名称A b b r e v i-a t i o n s数量/头N u m b e r采样地点S a m p l i n gl o c a t i o n克孜勒陶牦牛K i z i l t oy a kK Z L T3 3阿克陶县布伦口牦牛B u l u n g k o l y a kB L K3 0阿克陶县吉根牦牛J i g i ny a kJ G3 3乌恰县哈拉峻牦牛H a r a j u ny a kHL J4 7阿图什市库兰萨日克牦牛K u r a n s a r i ky a kK L S R K3 8阿合奇县苏木塔什牦牛S u m u t a s hy a kS MT S3 8阿合奇县1.2 P C R扩增和基因测序参考张成福等3对牦牛m t D NAD-l o o p区设计的 引 物,其 中F:5-C T A C AG T C T C A C C G T-C AA C C-3(L 1 5 7 3 7),R:5 -G G G G T G T AGAT G C T-T G C-3(H 4 9 6)。在引物(L 1 5 7 3 7)5 端加上M 1 3 F引物G T AAAA C GA C G G C C AG,在引物(H 4 9 6)5 端加 上M 1 3 R引 物C AG GAAA C AG C T AT GA C。融合引物由英维捷基(上海)贸易有限公司合成。P C R反应体系为2 5L,其中D N A模板2.5L(1 0 0n g/L),上下游引物各1L(1 0p m o l/L),2Q u i c kT a qH SD y e M i x预混合酶1 2.5L(上海东洋纺生物科技有限公司),灭菌d d H2O8L。P C R反应条件:9 5预变性5m i n;9 5变性4 5s,5 8退火3 5s,7 2延伸1m i n,共8个循环;9 5变性4 5s,6 8退火延伸9 5s,2 7个循环;7 2延伸7m i n,8保存。P C R扩增利用A B Is y s t e m的V e r i t iV e r i t iR9 6-W e l lF a s tT h e r m a lC y c l e rP C R仪。P C R扩增后,取2L产物在1%的琼脂糖凝胶电泳验证,使用凝胶回收试剂盒(无锡百运纳米科技有限公司)进行纯化、回收后送往上海立菲生物技术有限公司进行正、反双向测序(7 3 0 X L型D NA测序仪),测序引物分别采用M 1 3 F、M 1 3 R以及单独设计的引物(部分样品用通用引物未测出)。1.3 数据处理与分析试验数据用E x c e l 2 0 0 7和S P S S1 8.0进行统计分析,结果用“平均值标准差”(xs)表示。用G e n e i o u s(M a c8.0)软件进行生物信息学分析处理;用A l i g n/A s s e m b l e模块对所测序列进行拼接、人工校正等处理得到完整的m t D NAD-l o o p区序列;所得 序 列 采 用C l u s t a l W-A l i g n m e n t模 块 进 行 比对1 0。用ME GA6.0软件1 1统计序列的碱基组成,计算类群间的K i m u r a双参数距离;D n a S P 4.0软件1 2进行多态位点(p o l y m o r p h i cs i t e)、单倍型数目(n u m b e ro fh a p l o t y p e,h)、单倍型多样性(h a p l o-t y p ed i v e r s i t y,Hd)和核苷酸多样性(n u c l e o t i d ed i-v e r s i t y,Pi)分析。同时在N C B I数据库下载牦牛线粒体D-l o o p片段2 9 5条,主要来自牦牛产区的青海、西 藏、新 疆(G e n e B a n k登 录 号:D Q 1 3 8 9 9 8-D Q 1 3 9 2 6 0、AY 5 2 1 1 3 7-AY 5 2 1 1 6 1、D Q 0 0 7 2 1 0-D Q 0 0 7 2 1 4、AY 7 4 8 4 1 4-AY 7 2 2 1 1 8)。下载美洲野牛线粒体D-l o o p片段序列1条(G e n e B a n k登录号:U 1 2 9 3 6),C l u s t a l W-A l i g n m e n t模块进行序列对比,通过最大似然法构建进化树并计算遗传距离。2 结果与分析2.1 帕米尔牦牛线粒体D NA的遗传多样性帕米尔 牦 牛 基 因 组 经 扩 增 测 序 后 拼 接 得 到m t D NAD-l o o p区序列长度为8 9 59 1 6b p,共得到1 1 1条有效序列,序列变异中有碱基的插入、缺失、替换,其中有3头牦牛的m t D NA D-l o o p区包含6b p的插入;检测到1 1 1个变异位点,其中单态突变位点3 6个,简约信息位点7 5个;胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)、腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)4种核苷酸的平均比例分别为2 8.8%(2 8.1%2 9.2%)、2 5.0%(2 2.8%2 6.3%)、3 2.5%(2 9.1%3 3.1%)、1 3.7%(1 3.0%1 5.8%),其中AT含量(6 1.3%)明显高于G C含量(3 8.7%),表明帕米尔牦牛m t D NAD-l o o p区序列富含A、T碱基,对A/T碱基具有一定的偏好性。对帕米尔地区6个牦牛类群的1 1 1头牦牛的遗传多样性进行统计分析,发现帕米尔牦牛m t D NAD-l o o p区共有3 3种 单 倍 型,平 均 单 倍 型 多 样 性(Hd)为0.9 2 10.0 1 3,平均核苷酸多样性(Pi)为0.0 2 6 1 30.0 0 2 2 2。各类群分别的单倍型数目、单倍型多样性和核苷酸多样性(Pi)见表2。帕米尔地区6个牦牛类群的单倍型多样性(Hd)变化范围在01家畜生态学报第4 4卷表2 帕米尔牦牛线粒体控制区序列遗传多样性T a b l e2 G e n e t i cd i v e r s i t yo fm i t o c h o n d r i a lD NAc o n t r o l r e g i o ns e q u e n c e s i nP a m i ry a k类群P o p u l a t i o n样本数S a m p l es i z e单倍型数量h单倍型多样性Hd核苷酸多样性Pi克孜勒陶牦牛K i z i l t oy a k740.8 1 00.1 3 00.0 1 6 6 80.0 0 5 6 0布伦口牦牛B u l u n g k o l y a k1 91 10.8 6 00.0 7 10.0 2 1 9 80.0 0 4 2 3吉根牦牛J i g i ny a k1 370.7 9 50.1 0 90.0 2 9 6 90.0 1 1 5 4哈拉峻牦牛H a r a j u ny a k3 31 30.8 9 80.0 2 70.0 1 7 6 10.0 0 2 2 7库兰萨日克牦牛K u r a n s a r i ky a k881.0 0 00.0 6 30.0 1 5 6 20.0 0 6 5 1苏木塔什牦牛S u m u t a s hy a k3 11 50.9 1 80.0 3 40.0 3 0 4 70.0 0 6 4 60.7 9 51.0,其中库兰萨日克牦牛的单倍型多样性(Hd)最高(1.0),吉根牦牛的单倍型多样性(Hd)最低(0.7 9 5);核苷酸多样性(Pi)变化范围在0.0 1 5 6 2 0.0 3 0 4 7,其中苏木塔什牦牛的核苷酸多样性(Pi)最高(0.0 3 0 4 7),库兰萨日克牦牛的核苷酸多样性(Pi)最低(0.0 0 1 5 6 2)。各类群单倍型数量及分布见表3。3 3种单倍型中有8种:H a p_1、H a p_3、H a p_5、H a p_9、H a p_1 0、H a p_1 5、H a p_1 7、H a p_2 0为共享单倍型,其它2 5个单倍型均为各类群所特有。2.2 帕米尔牦牛系统进化分析利用ME GA5.2软件的邻接法(N e i g h b o r-j o i n-i n g,N J)对帕米尔牦牛的3 3种单倍型构建系统发育树。由图1可知,3 3种单倍型分为3个聚类簇(A、B、C),聚类簇A包含1 8种单倍型,占全部单倍型5 4.5 4%,涵盖本研究中所有的帕米尔牦牛类群;聚类 簇B中 有1 3种 单 倍 型,占 单 倍 型 总 数 的3 9.4%,同样涵盖本研究中所有的帕米尔牦牛类群;聚类簇C中有2种单倍型,占单倍型总数的6.0 6%,涵盖本研究中吉根牦牛和苏木塔什牦牛。帕米尔牦牛类群间的平均遗传距离为0.0 2 7(表4),其中哈拉峻牦牛与克孜勒陶牦牛间遗传距离最小(0.0 1 9),库兰萨日克牦牛与吉根牦牛间遗传距离最大(0.0 3 6),但从整体来看,帕米尔牦牛群体间亲缘关系较近。此外,选取麦洼牦牛、九龙牦牛、西藏牦牛、天祝牦牛、新疆牦牛、犏牛、野牛等牛亚科代表性牛种及测序得到的塔什库尔干牦牛,共8个牛种,基于D-l o o p区序列计算牛亚种间遗传距离。如表5所示,不同牦牛类群间遗传距离来看,新疆牦牛与九龙牦牛和天祝牦牛遗传距离最近(0.0 1),帕米尔牦牛与新疆牦牛和天祝牦牛和九龙牦牛也较近(0.0 2),但帕米尔牦牛和新疆牦牛与西藏牦牛遗传距离都比较远(分别是0.0 3和0.0 4)。用最大似然法构建不同牦牛类群的系统发育树(图2),结果显示这8个牛种主要有2个分支,其中第1个分支包含6 1头牦牛,主要有麦洼牦牛、九龙牦牛、天祝牦牛和西藏牦牛等类群,而第2个分支包含1 3 6头牦牛,涵盖本研究中的所有类群。表3 帕米尔牦牛的单倍型数量分布T a b l e3 H a p l o t y p e sd i s t r i b u t i o no fP a m i rY a k s单倍型种类H a p l o t y p e数量N u m b e r所含个体N u m b e r o f h a p l o t y p eH a p_12 1B L K(8)、H L J(7)、J G(2)、K Z L T(1)、S M T S(3)H a p_21B L K(1)H a p_37B L K(3)、K L S R K(1)、J G(1)、S M T S(2)H a p_41B L K(1)H a p_54B L K(1)、H L B L K(1)、S M T S(2)H a p_62B L K(2)H a p_71B L K(1)H a p_81B L K(1)H a p_92B L K(1)、S M T S(1)H a p_1 01 6H L J(4)、H L B L K(2)、K Z L T(2)、S M T S(8)H a p_1 11K L S R K(1)H a p_1 21K L S R K(1)H a p_1 31K L S R K(1)H a p_1 41K L S R K(1)H a p_1 51 3H L J(5)、J G(6)、S M T S(2)H a p_1 67H L J(7)H a p_1 76H L J(5)、J G(1)H a p_1 81H L J(1)H a p_1 92H L J(2)H a p_2 03H L J(1)、S M T S(2)H a p_2 11H L J(1)H a p_2 21J G(1)H a p_2 31J G(1)H a p_2 41J G(1)H a p_2 53K Z L T(3)H a p_2 61K Z L T(1)H a p_2 72S M T S(2)H a p_2 82S M T S(2)H a p_2 91S M T S(1)H a p_3 01S M T S(1)H a p_3 13S M T S(3)H a p_3 21S M T S(1)H a p_3 31S M T S(1)11第7期 高勤学,等:新疆帕米尔牦牛群体线粒体D NA的遗传多样性及系统进化分析图1 帕米尔牦牛的系统发育树F i g.1 N J t r e eo fP a m i ry a k s表4 帕米尔牦牛类群内的K i m u r a双参数遗传距离T a b l e4 K i m u r a2-p a r a m e t e rg e n e t i cd i s t a n c ew i t h i np o p u l a t i o n so fP a m i ry a k s类群P o p u l a t i o n B L KK L S R KHL JJ GK Z L TB L K0.0 0 0K L S R K0.0 3 3HL J0.0 2 30.0 3 0J G0.0 2 80.0 3 60.0 2 4K Z L T0.0 2 30.0 2 90.0 1 90.0 2 4S MT S0.0 3 20.0 2 80.0 2 80.0 3 30.0 2 83 讨 论3.1 帕米尔牦牛m t D NAD-l o o p的序列特征本研究通过对帕米尔地区6个牦牛类群1 1 1头个体的m t D NAD-l o o p区序列进行测定,结果发现帕米尔牦牛m t D NA D-l o o p区序列长度为8 9 59 1 6b p,这与前人报道的牦牛m t D NA D-l o o p区序列长 度 接 近1 3-1 4。4种 核 苷 酸A+T的 含 量 为6 1.3%(5 7.2%6 2.3%),而C+G的含量为3 8.7%(3 5.8%4 2.1%),表明帕米尔牦牛m t D NAD-表5 不同牦牛类群间的K i m u r a双参数遗传距离T a b l e5 K i m u r a2-p a r a m e t e rg e n e t i cd i s t a n c ea m o n gd i f f e r e n tp o p u l a t i o n so fy a k s类群P o p u l a t i o n帕米尔牦牛P a m i ry a k麦洼牦牛M a i w ay a k九龙牦牛J i u l o n gy a k西藏牦牛T i b e t a ny a k天祝牦牛T i a n z h uy a k新疆牦牛X i n j i a n gy a k犏牛D z o帕米尔牦牛P a m i ry a k麦洼牦牛M a i w ay a k0.0 3九龙牦牛J i u l o n gy a k0.0 20.0 2西藏牦牛T i b e t a ny a k0.0 40.0 40.0 3天祝牦牛T i a n z h uy a k0.0 20.0 20.0 10.0 3新疆牦牛X i n j i a n gy a k0.0 20.0 20.0 10.0 30.0 1犏牛D z o0.0 20.0 20.0 10.0 30.0 10.0 1野牛B i s o n0.0 60.0 70.0 70.0 60.0 70.0 70.0 7l o o p区序列富含A、T碱基。S o n g等1 5研究西藏牦牛m t D NA D-l o o p区A+T碱基的含量百分比(5 5.3%)多于C+G的碱基含量(4 4.6%),这与本研究结果一致。此外,有研究表明西藏山羊的群体m t D NAD-l o o p区的碱基组成也呈现出A+T碱基的含量百分比(5 9.5 3%)高于C+G的碱基含量(4 0.4 7%)1 6;而藏猪m t D NA D-l o o p高变区也富含A和T,A+T碱基的含量百分比(5 6.4 6%)高于C+G的碱基含量(4 3.5 4%)1 7,这说明大多数哺乳动物m t D NA A+T碱基偏高具有普遍性,体现出动物线粒体D NA碱基组成的基本特点。核苷酸变异类型包括转换和颠换、插入和缺失,在本研究中共检测到1 1 1个核苷酸变异位点,占核苷酸总数约1 2%,其中单核苷酸位点变异(s i n g l en u c l e o t i d ev a-r i a n t,S NV)有3 6个,简约信息位点(p a r s i m o n y-i n-f o r m a t i v es i t e)为7 5个。简约性信息位点是至少有2种变异类型在某位点出现2次及以上,本研究中简约信息位点多于单核苷酸位点。另外,本研究还发现帕米尔牦牛的核苷酸变异度较高,这与李静1 8的研究结果一致,而与向超等1 9、涂世英等2 0的研究存在一定的差异。造成帕米尔牦牛m t D NA D-l o o p区变异较高的原因可能与牦牛所处环境条件有关,南疆帕米尔地区自然环境恶劣,紫外辐射强,且昼夜温差大,这些外部因素都有可能引起基因突变,使核苷酸变异度提高,有待于进一步深入研究。3.2 帕米尔牦牛m t D NAD-l o o p的遗传多样性遗传多样性(g e n e t i cd i v e r s i t y)又称为基因多样性(g e n ed i v e r s i t y),对遗传多样性的研究可以从根本上 揭 示 物 种 多 样 性 的 起 源、变 异 和 进 化2 1。O y u n等2 2研究俄罗斯萨彦-阿尔泰地区和蒙古牦牛遗传多样性,发现它们的单倍型多样性(Hd)为0.5 30.6 3,杂合度较低。据胡丹等2 3报道,新疆塔21家畜生态学报第4 4卷图2 不同牦牛类群最大似然法构建进化树F i g.2 M a x i m u ml i k e l i h o o dt r e er e c o n s t r u c t e d i nd i f f e r e n ty a k ss u b p o p u l a t i o n s什库尔干牦牛的单倍型多样性(Hd)为0.7 7 8,核苷酸多样性(Pi)为0.0 0 8 3 9。西藏牦牛线粒体C y t b基因的单倍型多样性(Hd)为0.7 0 9,核苷酸多样性(Pi)为0.0 0 3 1 52 4。本研究中帕米尔6个牦牛类群平均单倍型多样性(Hd)为0.9 2 0 6,平均核苷酸多样性(Pi)为0.0 2 6 1 3,均高于先前报道的牦牛群体的遗传多样性,这表明帕米尔牦牛m t D NAD-l o o p区具有丰富的遗传多样性,其群体变异度高于其他中国地方牦牛类群。M a等2 5对青海牦牛Y染色体单倍型的特征和多样性进行联合分析,共鉴定出7个Y染色体单倍型。X i a等2 6通过对5 7个中国黄牛群体的11 0 5条序列进行分析,共鉴定出3 3 8个m t D NA单倍型。本研究中6个帕米尔牦牛类群中共检测到3 3种单倍 型,进一步说 明帕米尔牦 牛m t D NAD-l o o p区单倍型类型丰富。基于核苷酸多态性和遗传距离可以分析不同种群m t D NA的遗传变异度和遗传多样性2 7。帕米尔牦牛8个类群中库兰萨日克牦牛在类群间的遗传距离和核苷酸多样性(Pi)相对较高,表明库兰萨日克牦牛相对其他类群具有丰富的遗传多样性;克孜勒陶牦牛在类群 间的遗传距 离 及 核 苷 酸 多 样 性(Pi)相对较低,是较纯的牦牛类群。吉根牦牛和苏木塔什牦牛核苷酸多样性(Pi)较高,有着明显的遗传分化;哈拉峻牦牛和布伦口牦牛核苷酸多样性(Pi)较低。综上所述,帕米尔牦牛类群中库兰萨日克牦牛、吉根牦牛和苏木塔什牦牛遗传多样性丰富,而苏木塔什牦牛、哈拉峻牦牛、布伦口牦牛是较纯的牦牛类群。帕米尔牦牛的遗传多样性与其地理分布31第7期 高勤学,等:新疆帕米尔牦牛群体线粒体D NA的遗传多样性及系统进化分析有一定的相关性,如阿合奇县的库兰萨日克牦牛、苏木塔什牦牛遗传多样性较高,而位于阿克陶县的克孜勒陶牦牛和布伦口牦牛遗传多样性较低。阿合奇县和阿克陶县两地地理距离较远且不接壤,这种具有地理特色的遗传多样性与前人研究结果不同2 8,表明地理因素可能影响基因流和种群遗传结构2 9。帕米尔牦牛丰富的遗传多样性是帕米尔地区牦牛业持续发展和适应外界环境变化的物质基础,也是将来培育牦牛新品种或品系的重要基因资源。因此,重视遗传多样性的研究,合理开发利用并妥善保护遗传多样性,对帕米尔牦牛的发展具有重要作用。3.3 帕米尔牦牛的系统进化关系本研究系统进化分析显示,帕米尔牦牛主要可分为2大支(A分支和B分支),其中A分支涉及本研究的6个类群且各类群牦牛个体主要集中在该分支中;B分支也涵盖本研究中所有的类群;C分支中仅涵盖吉根牦牛和苏木塔什牦牛。表明帕米尔牦牛有2个母系起源,这与前人关于牦牛的母系遗传的研究结果一致3 0-3 1。例如,王兰萍等3 2研究表明新疆巴州牦牛单倍型有2个分支,1支与家牦牛单倍型聚类在一起,另1支与新疆野牦牛单倍型聚在一起,表明巴州牦牛可能有2个母系起源。用最大似然法构建不同牦牛类群的系统发育树,结果显示吉根牦牛首先与苏木塔什牦牛、哈拉峻牦牛聚在一起,之后再与布伦口牦牛、克孜勒陶牦牛聚为一类,说明吉根牦牛与苏木塔什牦牛、哈拉峻牦牛的遗传距离更近。本研究中的帕米尔牦牛与麦洼牦牛、九龙牦牛、天祝牦牛聚为一类,表现出较近的亲缘关系。麦洼牦牛主要分布于四川省阿坝藏族羌族自治州,是高原型牦牛的代表之一3 3。同样,九龙牦牛主产地也在四川高寒地区的主要牦牛品种3 4。这表明帕米尔牦牛在近些年人为育种改良过程中可能与其他高寒地区的牦牛出现了基因渗入的情况。此外,哈拉峻牦牛、苏木塔什牦牛各自聚成1个簇,说明这2个类群纯度较高。苏木塔什牦牛、哈拉峻牦牛与西藏牦牛、天祝牦牛聚为一类,苏木塔什牦牛来自阿克奇县,哈拉峻牦牛来自阿图什市,两地地理距离较近且接壤,天祝牦牛是甘肃省武威市天祝藏族自治县的特产,对高原环境的适应能力很强3 5。这表明遗传多样性既受自然环境、地理因素影响,又受人工选择因素影响,同时也进一步说明了帕米尔牦牛类群丰富的遗传多样性。4 结 论本研究分析帕米尔牦牛的m t D NAD-l o o p区序列,发现帕米尔牦牛具有丰富的遗传多样性,且遗传多样性具有地理分布模式,6个牦牛类群中,库兰萨日克牦牛具有最丰富的遗传多样性,苏木塔什牦牛、哈拉峻牦牛是较纯的牦牛类群,其它牦牛类群在进化过程中受到自然环境、人工选择等影响,也出现基因相互交流的情况。经第三次全国畜禽遗传资源普查,帕米尔牦牛被鉴定为新的遗传资源,本研究为帕米尔牦牛遗传资源的保护和开发提供了理论依据。参考文献:1 C H E NN,C A IY,C H E NQ,e ta l.W h o l e-g e n o m er e s e q u e n c i n gr e-v e a l sw o r l d-w i d e a n c e s t r ya n da d a p t i v e i n t r o g r e s s i o ne v e n t so fd o-m e s t i c a t e dc a t t l e i nE a s tA s i aJ.N a tC o mm u n,2 0 1 8,9(1):2 3 3 7.2 Z HAN G K,L E N S T R AJA,Z HAN GS,e ta l.E v o l u t i o na n dd o m e s t i c a t i o no f t h eB o v i n is p e c i e sJ.A n i m G e n e t,2 0 2 0,5 1(5):6 3 7-6 5 7.3 张成福,徐利娟,姬秋梅,等.西藏牦牛m t D NA D-l o o p区的遗传多样性及其遗传分化J.生态学报,2 0 1 2,3 2(5):1 3 8 7-1 3 9 5.4 聂召龙,刘书杰,崔占鸿,等.新疆巴州幼年与成年牦牛瘤胃细菌区系多样性分析J.核农学报,2 0 1 9,3 3(1 1):2 1 4 7-2 1 5 7.5 T R I F UNOV I CA,WR E D E N B E R G A,F A L K E N B E R G M,e ta l.P r e m a t u r ea g e i n g i nm i c ee x p r e s s i n gd e f e c t i v em i t o c h o n d r i a lD NAp o l y m e r a s eJ.N a t u r e,2 0 0 4,4 2 9(6 9 9 0):4 1 7-4 2 3.6 T A T T EK,ME T S P A L UE,P O S TH,e t a l.T h eAm i a n dY a m ia b o r i g i n e so fT a i w a na n d t h e i r g e n e t i c r e l a t i o n s h i p t oE a s tA s i-a na n dP a c i f i cp o p u l a t i o n sJ.E u r JH u m G e n e t,2 0 2 1,2 9(7):1 0 9 2-1 1 0 2.7 李正杰,周先坤,王浥尘,等.阿坝藏族羌族自治州若尔盖地区藏猪m t D NAD-L o o p的遗传多样性分析J.畜牧兽医学报,2 0 1 9,5 0(1 2):2 3 8 7-2 3 9 9.8 C S I ZMA RN,M I HOKS,J AVO R A,e ta l.G e n e t i ca n a l y s i so ft h eH u n g a r i a nd r a f th o r s ep o p u l a t i o nu s i n gp a r t i a lm i t o c h o n-d r i a lD NAD-l o o ps e q u e n c i n gJ.P e e r J,2 0 1 8,6:e 4 1 9 8.9 李静,郭丽君,王莉,等.喀喇昆仑-帕米尔地区牦牛m t D NAD-l o o p区遗传多样性及系统发育分析J.中国畜牧兽医,2 0 2 0,4 7(8):2 4 8 1-2 4 9 2.1 0 THOMP S ONJD,G I B S ON TJ,P L EWN I AK F,e ta l.T h eC L U S T A L_Xw i n d o w s i n t e r f a c e:f l e x i b l es t r a t e g i e s f o rm u l-t i p l es e q u e n c ea l i g n m e n ta i d e db yq u a l i t ya n a l y s i st o o l sJ.N u c l e i cA c i d sR e s,1 9 9 7,2 5(2 4):4 8 7 6-4 8 8 2.1 1 T AMUR A K,D UD L E YJ,N E IM,e ta l.ME GA 4:M o l e c u l a rE v o l u t i o n a r yG e n e t i c s A n a l y s i s(ME GA)s o f t w a r ev e r s i o n4.0J.M o lB i o lE v o l,2 0 0 7,2 4(8):1 5 9 6-1 5 9 9.1 2 R O Z A SJ,S AN C HE Z-D E L B A R R I OJC,ME S S E GU E RX,e ta l.D n a S P,D NA p o l y m o r p h i s m a n a l y s e sb yt h ec o a l e s c e n ta n do t h e rm e t h o d sJ.B i o i n f o r m a t i c s,2 0 0 3,1 9(1 8):2 4 9 6-2 4 9 7.1 3 侯孟典,宋仁德,王会,等.玉树牦牛与四个牦牛群体线粒体D NAD-L o o p区遗传多样性分析J.家畜生态学报,2 0 2 0,4 1(3):2 1-2 6.1 4 王兴东,郭宪,吴晓云,等.青海高原牦牛m t D NAC y t b基因和D-L o o p区遗传多样性及系统进化分析J.基因组学与应用41家畜生态学报第4 4卷生物学,2 0 2 0(1):9-1 7.1 5 S ON GQQ,C HA IZX,X I NJW,e ta l.G e n e t i cd i v e r s i t ya n dc l a s s i f i c a t i o no fT i b e t a ny a kp o p u l a t i o n s b a s e do n t h em t D NAC O I I Ig e n eJ.G e n e tM o lR e s,2 0 1 5,1 4(1):1 7 6 3-1 7 7 0.1 6 黄兴,柴志欣,信金伟,等.西藏部分山羊群体线粒体D NAD-l o o p区遗传多样性及系统进化分析J.畜牧与兽医,2 0 1 9,5 1(3):1 6-2 2.1 7 李正杰,周先坤,王浥尘,等.阿坝藏族羌族自治州若尔盖地区藏猪m t D NAD-L o o p的遗传多样性分析J.畜牧兽医学报,2 0 1 9,5 0(1 2):2 3 8 7-2 3 9 9.1 8 李静.喀喇昆仑-帕米尔地区牦牛m t D NA遗传多样性及系统发育分析D.新疆喀什:喀什大学,2 0 1 9.1 9 向超,钟金城,陈智华,等.中甸牦牛m t D NA N D 6和C O基因遗传多样性及系统进化分析J.家畜生态学报,2 0 1 7,3 8(7):9-1 5.2 0 涂世英,宋娜娜,柴志欣,等.中甸牦牛m t D NAC y t b基因遗传多样性及系统进化分析J.中国畜牧兽医,2 0 1 6,4 3(1 0):2 6 8 0-2 6 8 7.2 1 AGA RWA L M,S HR I VA S T AVA N,P A DH H.A d v a n c e s i nm o l e c u l a rm a r k e rt e c h n i q u e sa n dt h e i ra p p l i c a t i o n si np l a n ts c i e n c e