寧禮群，古麗娜·艾山，馬合木提·哈力克

(新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046)

新疆地方綿羊Cytb基因遺傳多樣性與起源研究

寧禮群，古麗娜·艾山，馬合木提·哈力克*

(新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046)

為探討新疆綿羊系統(tǒng)進(jìn)化與起源，本文測(cè)定了新疆10個(gè)羊品種的Cytb序列，并進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析。結(jié)果表明，這10個(gè)地方綿羊共有 37種單倍型，60個(gè)多態(tài)位點(diǎn)；單倍型多樣度為0.785±0.00193，核苷酸多樣度為0.00368±0.01185，表明新疆地方綿羊品種的遺傳多樣性豐富；不論是鄰接法(Neighbor Joining)還是最大似然法(Maximum Likelihood)系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)都表明新疆地方綿羊共分為3支，說(shuō)明新疆地方綿羊至少有3個(gè)獨(dú)立的母系起源。本研究為確立新疆地方綿羊種群關(guān)系和保護(hù)物種資源提供理論依據(jù)。

細(xì)胞色素b；地方綿羊；遺傳多樣性；起源

新疆最有特色的基礎(chǔ)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是畜牧業(yè)，新疆的畜牧業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｐ陆饕蠓N一直是綿羊，改革開(kāi)放以來(lái)，的效益得到顯著提高，規(guī)模也不斷擴(kuò)大，目前養(yǎng)羊產(chǎn)業(yè)已成為新疆畜牧業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)[1-2]。目前，新疆主要畜禽品種共有59種，其中綿、山羊23種，牛7種，馬、驢羊產(chǎn)業(yè)、駝7種，豬9個(gè)，家禽7種，特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物2種[3]。新疆地方綿羊品種共有9種、育成品種4種、引進(jìn)品種4種[4]。

畜禽遺傳資源，與人類關(guān)系最密切、最直接，畜禽遺傳資源也受人類影響最大的一部分。它是人類生活重要的生產(chǎn)資料，與人類社會(huì)生活有著非常密切的關(guān)系，如果要和野生物種多樣性丟失相比，它的丟失對(duì)人類利益的損害更大。研究動(dòng)物的mtDNA，可以更深入的了解家畜的馴化過(guò)程，確定其野生近緣種，也可以推測(cè)馴化起源地、時(shí)間及規(guī)模，理解家畜的分化和品種內(nèi)變化[5]。mtDNA已被用于解決家畜遺傳多樣性、系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系、起源分化的關(guān)系、遺傳親緣關(guān)系[6-10]等方面的研究，保護(hù)生物學(xué)家越來(lái)越重視家畜品種遺傳資源，對(duì)于制定保護(hù)策略有巨大的貢獻(xiàn)。

關(guān)于新疆家綿羊的起源目前不是很清楚，許多野生品種如摩佛倫羊(Ovisorientalis)、盤(pán)羊(Ovisammon)、塬羊(Ovisvignei)都曾經(jīng)被認(rèn)為是家養(yǎng)綿羊的祖先，或者至少對(duì)某些品種遺傳資源具有一定的貢獻(xiàn)。最近對(duì)家養(yǎng)綿羊mtDNA分析顯示其有多個(gè)不同的母系起源，而且認(rèn)為在綿羊的進(jìn)化過(guò)程中塬羊和盤(pán)羊沒(méi)有貢獻(xiàn)，而家養(yǎng)綿羊共同的祖先被認(rèn)為是摩佛倫羊[ 11-14 ]，也有研究認(rèn)為新疆綿羊群體之間分化程度不高[ 15 ]。

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)研究新疆地方綿羊Cytb基因，確定其遺傳背景情況和遺傳特征，通過(guò)Cytb基因來(lái)反映其遺傳多樣性和豐富度，確定綿羊在種內(nèi)、種間的遺傳結(jié)構(gòu)，了解綿羊各類群間及其近緣群中間的親緣關(guān)系。根據(jù)綿羊的遺傳分化情況劃分綿羊品種類型，同時(shí)為遺傳資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，合理開(kāi)發(fā)利用家畜的遺傳資源，定向培育新品種，為進(jìn)一步摸清新疆地方綿羊品種遺傳現(xiàn)狀提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本試驗(yàn)隨機(jī)采集蒙古羊、哈薩克羊、巴仕拜羊、卡拉庫(kù)爾羊、柯?tīng)柨俗窝?、哈密羊、和田羊、麥蓋提羊、塔什庫(kù)爾干羊、阿爾泰羊血樣各十份(表1)，共100份。每只羊取靜脈血2 mL，無(wú)水乙醇與血樣按1∶1混勻，置于2 mL凍存離心管中，-20 ℃保存。本實(shí)用酚-氯仿法提取血樣DNA。于0.8 %瓊脂糖凝膠電泳和紫外分光光度計(jì)檢測(cè)DNA純度及濃度，將濃度稀釋成50 ng/μl，-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 PCR擴(kuò)增與測(cè)序

引物的合成根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[16]，直接確定目前廣泛應(yīng)用的引物序列：上游引物5′ TGATCAACATCCGAAAAACC-3′， 下游引物5′-TTCGATGATGCTAGC TACTGG-3′。該引物由上海生工生物技術(shù)公司合成。PCR反應(yīng)體系為10×Buffer 1.5 mmol/ L、dNTP 0.17 mmol/L、Primer L 0.4 mmol/L、Primer R 0.4 μmol/L、Taq酶 2U、DNA 2 ng/μl，ddH2O補(bǔ)齊50 μl。PCR擴(kuò)增反應(yīng)程序?yàn)椋?5 ℃預(yù)變性 5 min，30個(gè)循環(huán)(95 ℃ 1 min，62 ℃ 1 min，72 ℃ 1 min)，72 ℃最終延伸10 min，4 ℃保存。1.5 %瓊脂糖凝膠檢測(cè)，由上海生工進(jìn)行雙向測(cè)序。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法與分析軟件

測(cè)序結(jié)果用Chromas觀察峰值并用DNAStar7.1對(duì)序列進(jìn)行編輯校正；采用DNAMAN6.0對(duì)正反向序列進(jìn)行拼接；將100條地方綿羊Cytb全序列和NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中下載的其他的序列進(jìn)行比對(duì)分析；使用MEGA6.0[17]統(tǒng)計(jì)序列堿基組成、多態(tài)位點(diǎn)數(shù)、單一信息位點(diǎn)數(shù)、簡(jiǎn)約信息位點(diǎn)數(shù)、單倍型間的遺傳距離等，以鄰接法(Neighbor-joining，NJ)和極大似然法(Maximum likelihood，ML)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù),進(jìn)化樹(shù)各分支的置信度采用1000次自檢分析進(jìn)行重復(fù)檢驗(yàn)；Medianjioning單倍型網(wǎng)絡(luò)圖由Network4.6.11[18 ]繪制。應(yīng)用DnaSP 5.10[19 ]計(jì)算單倍型數(shù)(Number of haplotypes，h)，單倍型多樣度(Haplotype diversity，Hd)，核苷酸多樣度(Nucleotide diversity，Pi)，平均核苷酸差異數(shù)(Average number of nucleotide differences，K)，遺傳變異系數(shù)Fst，基因流Nm，并進(jìn)行中性檢驗(yàn)，繪制單倍型岐點(diǎn)分布圖(Mismatch distribution)。

2 結(jié)果與分析

2.1 Cytb基因全序列的堿基組成及序列變異

經(jīng)測(cè)序得到100個(gè)樣本的擴(kuò)增序列，經(jīng)過(guò)軟件校對(duì)和編輯后有效序列全長(zhǎng)為984 bp。結(jié)果表明PCR擴(kuò)增總是產(chǎn)生大小相同的條帶，無(wú)其他非特異性條帶影響，經(jīng)序列比對(duì)與氨基酸轉(zhuǎn)換，表明無(wú)轉(zhuǎn)化、確實(shí)和插入密碼子出現(xiàn)。由此可得我們所得到的序列均為線粒體細(xì)胞色素b序列，而非細(xì)胞核中線粒體假基因的干擾。從100條綿羊Cytb基因序列共定義37種單倍型。T、C、A、G 4種堿基組成的平均含量來(lái)看分別為27.4 %、29.1 %、30.1 %和13.4 %，各品種間4種堿基的比例也略有差異，但差異不顯著。其中G+C含量的比例為42.5 %，低于A+T含量的比例57.5 %。從結(jié)構(gòu)上說(shuō)明了Cytb區(qū)的功能明顯的反G偏倚，是脊椎動(dòng)物線粒體DNA的共同特點(diǎn)之一 。

表1 新疆地方綿羊遺傳多樣性參數(shù)

圖1 Cytb 基因的變異位點(diǎn)Fig.1 Variable sites of Cytb gene

各綿羊群體的核苷酸多樣度(Pi)、單倍型多樣度(Hd)和平均核苷酸差異數(shù)(K)見(jiàn)表1。從單倍型角度來(lái)看，巴什拜羊單倍型多樣度最高，為1.000±0.0020，而蒙古羊單倍型多樣度最低，為0.378±0.0328；核苷酸多樣性反映的是核苷酸序列的平均差異，麥蓋提羊最高，為0.0061，最低為哈密羊0.001。在所有位點(diǎn)中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)插入和缺失變異，共發(fā)現(xiàn)60個(gè)變異位點(diǎn)，均為兩堿基變異，其中單一多態(tài)位點(diǎn)32個(gè)，簡(jiǎn)約信息多態(tài)位點(diǎn)28個(gè)。3個(gè)位點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)換，0個(gè)位點(diǎn)發(fā)生顛換。圖1為地方綿羊Cytb基因37種單倍型的多態(tài)位點(diǎn)。

表2 新疆地方綿羊群體間遺傳距離

2.2 新疆地方綿羊遺傳結(jié)構(gòu)分析分析

本實(shí)驗(yàn)所測(cè)序的10個(gè)綿羊品種100條序列經(jīng)軟件分析，確定了37 種單倍型，其中H1為優(yōu)勢(shì)單倍型，約占樣本含量的46 %，巴仕拜羊的單倍型數(shù)最多10個(gè)單倍型多樣性也最高1.000±0.00200，其次是塔什庫(kù)爾干羊表現(xiàn)出7個(gè)單倍型，柯?tīng)柨俗窝?、哈薩克羊表現(xiàn)出6個(gè)單倍型，哈密羊和卡拉庫(kù)爾表出5個(gè)單倍型，和田羊和阿勒泰羊表現(xiàn)出4個(gè)單倍型，蒙古羊表現(xiàn)出3個(gè)單倍型見(jiàn)(表1)。

對(duì)10個(gè)受試綿羊品種的細(xì)胞色素b部分序列，利用MEGA 6.0軟件選擇Kimura-2參數(shù)模型，計(jì)算品種間的平均遺傳距離。從表2可以看出，和田羊與哈薩克羊的遺傳距離最近0.0020，巴什拜羊與麥蓋提羊遺傳距離最遠(yuǎn)0.0058。

應(yīng)用軟件NETWORK 4.1.1.1，采用中介網(wǎng)絡(luò)分析法(Medianjioining)對(duì)綿羊群體的Cytb序列進(jìn)行分析。家養(yǎng)動(dòng)物在馴化過(guò)程中會(huì)隨著人類的遷移，從起源地不斷向外遷移，形成群體擴(kuò)張，在網(wǎng)絡(luò)上表現(xiàn)出的是“星狀結(jié)構(gòu)”，因此，對(duì)于系統(tǒng)發(fā)育分析，傳統(tǒng)“二叉樹(shù)”對(duì)物種內(nèi)個(gè)體間較近的DNA序列之間的進(jìn)化反映不真實(shí)研究證明通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分析。更能客觀描述種內(nèi)不同單倍型間的遺傳進(jìn)化關(guān)系。中介網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化圖顯示新疆地方綿羊群體可分為A、B、C 3個(gè)大的支系，從表2可以看到，每個(gè)支系呈“星狀”，提示新疆地方綿羊至少存在有3個(gè)獨(dú)立的母系起源。實(shí)心圓點(diǎn)(紅色圓點(diǎn))為軟件給出的中間單倍型，通過(guò)它將其他一些單倍型連接起來(lái)，從進(jìn)化的角度這些中間單倍型可以解釋為他們?cè)谌后w中存在沒(méi)有檢測(cè)到，或者在群體中曾經(jīng)存在但隨著進(jìn)化隨機(jī)消失了。

依據(jù)所獲得的細(xì)胞色素b序列，選取綿羊近緣種盤(pán)羊(Ovisammon)，歐洲摩弗倫羊(Ovismusimon)，東方盤(pán)羊(Ovisorientalis)的同原序列(GenBank登錄號(hào)：AJ867276.1、D84203.1 、FJ936231.1)作為外群，采用Kimura 2-參數(shù)模型，同時(shí)應(yīng)用自引導(dǎo)檢驗(yàn)(bootstrap test)估計(jì)系統(tǒng)樹(shù)中結(jié)點(diǎn)的置信度(自引導(dǎo)的重復(fù)次數(shù)為1000次) ，采用Neighbor-joining、Maximum likelihood 2種方法，構(gòu)建2個(gè)種群各單元型間的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系。從圖3～4可以看出，3個(gè)分支與單倍型一一對(duì)應(yīng)。37個(gè)單倍型可以歸結(jié)為3個(gè)獨(dú)立的分枝，分別命名為A、B和C。其中A單倍型組包括22個(gè)單倍型，B單倍型組包括9個(gè)單倍型，并發(fā)現(xiàn)歐洲摩弗倫羊余B支系聚在一起，C單倍型組包括6個(gè)單倍型。這一結(jié)果提示現(xiàn)代家綿羊有3個(gè)獨(dú)立的母系起源，其中A和B單倍型已經(jīng)被證實(shí)，而第3種單倍型(C單倍型)為新發(fā)現(xiàn)的單倍型。在所有的系統(tǒng)聚類圖中，這3個(gè)單倍型組都保持了相對(duì)的穩(wěn)定性，而且各單倍型組內(nèi)的個(gè)體也大體一致，從而進(jìn)一步證實(shí)了第3個(gè)母系起源的存在。支系B與支系C遺傳距離最大為0.0149，A與B最小為0.0051；遺傳分化系數(shù)Gst支系A(chǔ)與支系C較低0.00277，說(shuō)明2個(gè)支系之間的距離較遠(yuǎn)(表3～4)。Fu’s檢驗(yàn)表明差異不顯著(D=-2.21875， 0.05

圖2 10個(gè)綿羊群體的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化分析Fig.2 Network analysis based on mt-DNA haplotypes of 10 sheep populations

LineageABB0.0051-C0.0130.015

圖3 基于細(xì)胞色素B(Cytb)基因列構(gòu)建的鄰接樹(shù)Fig.3 NJ tree based on Cytb gene sequence

圖5 A支系核苷酸不配對(duì)分布Fig.5 Mismatch distribution for lineage A

LineageLineageGstDaDxyFsttestAB0.00680.00180.00510.3584BC0.01500.00630.01110.5629CA0.00280.00810.01300.6236

圖4 基于細(xì)胞色素B(Cytb)基因列構(gòu)建的最大自然數(shù)Fig.4 ML tree based on Cytb gene sequence

圖6 B支系核苷酸不配對(duì)分布Fig.6 Mismatch distribution for lineage B

圖7 C支系核苷酸不配對(duì)分布Fig.7 Mismatch distribution for lineage C

2.3 新疆地方綿羊群體歷史動(dòng)態(tài)分析

對(duì)分析的綿羊細(xì)胞色素b 序列用Tajiam’sD值進(jìn)行中性檢驗(yàn)，個(gè)綿羊品種的Tajiam’sD值詳見(jiàn)表1，各綿羊品種經(jīng)中性檢驗(yàn)均不顯著，而整個(gè)綿羊群體Tajiam’sD值為-1.9678，經(jīng)中性檢驗(yàn)也不顯著(P>0.10)，符合中性突變。根據(jù)群體核苷酸不配對(duì)分布曲線是否呈現(xiàn)多峰或單峰型，以及Tajiam’s D值中性檢驗(yàn)是否顯著判定群體在過(guò)去是否發(fā)生了群體擴(kuò)張，若核苷酸不配對(duì)曲線呈現(xiàn)單峰分布，且Tajiam’sD值顯著偏離中性檢驗(yàn)，則群體在過(guò)去經(jīng)受了擴(kuò)張，反之群體大小保持穩(wěn)定[20-21]。本實(shí)驗(yàn)測(cè)定3個(gè)支系的核苷酸不配對(duì)分布曲線如圖5～7所示，分析表明A支系呈現(xiàn)單峰Tajiam’sD值中性檢驗(yàn)結(jié)果顯著說(shuō)明A支系過(guò)去出現(xiàn)群體擴(kuò)張，B支系呈現(xiàn)雙峰Tajiam’sD值中性檢驗(yàn)結(jié)果不顯著說(shuō)明B支系過(guò)去沒(méi)有出現(xiàn)群體擴(kuò)張和持續(xù)增長(zhǎng)模式，群體大小保持穩(wěn)定。C支系呈現(xiàn)多峰Tajiam’sD值中性檢驗(yàn)結(jié)果不顯著說(shuō)明群體可能經(jīng)歷過(guò)多種瓶頸效應(yīng)，也可能群體水平保持不變。

3 討 論

3.1 新疆地方綿羊Cytb序列特征和遺傳多樣性

在984 bp的所有序列中共檢測(cè)出60個(gè)變異位點(diǎn)，其中單一多態(tài)位點(diǎn)32，簡(jiǎn)約信息多態(tài)位點(diǎn)為28個(gè)。遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于D-loop區(qū)的核苷酸多樣性，可見(jiàn)Cytb基因具有相對(duì)的保守性。本研究測(cè)定了新疆地方綿羊100只個(gè)體的Cytb序列，共檢測(cè)出37個(gè)單倍型，單倍型的多樣性為0.785±0.00193，核苷酸多樣性為0.00368±0.01185，說(shuō)明新疆地方綿羊群體具有較高的遺傳多樣性。張傳生等[22]利用細(xì)胞色素b基因的部分序列片段對(duì)4個(gè)綿羊品種進(jìn)行了研究，結(jié)果mtDNA多態(tài)性較貧乏，G+C的平均含量為38.3 %，核苷酸替換在綿羊上全部為轉(zhuǎn)換。國(guó)內(nèi)學(xué)者通過(guò)mtDNA的RFLP方法對(duì)我國(guó)其他綿羊品種(云南的3個(gè)綿羊品種[23]，蒙古羊、烏珠穆沁羊、湖羊和小尾寒羊[24]貴州威寧綿羊和六盤(pán)水綿羊[25])的研究結(jié)果均表明，我國(guó)綿羊品種的遺傳多樣性比較匱乏。另外，賈斌等[26]對(duì)新疆8個(gè)綿羊品種的遺傳多樣性和系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系進(jìn)行了微衛(wèi)星分析，結(jié)果所有綿羊群體的平均多態(tài)信息含量均低于國(guó)外其他品種的綿羊，基因多態(tài)性和遺傳多態(tài)性相對(duì)貧乏。趙倩君等[27]對(duì)12個(gè)綿羊品種和多角綿羊的細(xì)胞色素b全序列，對(duì)不同地區(qū)、不同類型的中國(guó)綿羊群體cytb基因本試驗(yàn)的綿羊個(gè)體可定義為 40 個(gè)單倍型，單倍型多樣度為 0.997±0.006，核苷酸多樣度為 0.793 %，反映群體多樣性和遺傳變異豐富度。結(jié)果都說(shuō)明中國(guó)綿羊品種不論從核DNA角度還是從線粒體DNA的角度進(jìn)行的研究，都表現(xiàn)出遺傳多樣性較匱乏。耿立英等[28]用PCR方法擴(kuò)增出灘羊和洼地綿羊共112個(gè)個(gè)體Cytb基因，用限制性內(nèi)切酶EcoR Ι對(duì)其進(jìn)行限制性長(zhǎng)度多態(tài)性(RFLP)分析，結(jié)果顯示在56個(gè)灘羊樣品為2種限制性態(tài)型，而56個(gè)洼地綿羊?yàn)?種限制性態(tài)型，說(shuō)明綿羊品種線粒體DNA多態(tài)性較第，且mtDNACytb基因在種內(nèi)、種間保守性較強(qiáng)。

3.2 新疆地方綿羊的起源進(jìn)化

我國(guó)飼養(yǎng)家養(yǎng)動(dòng)物歷史悠久，我國(guó)具有家養(yǎng)動(dòng)物資源非常豐富。據(jù)近年來(lái)有關(guān)報(bào)道，我國(guó)的綿品種共有79個(gè)，山羊品種48個(gè)[29]，新疆主要綿羊地方品種9個(gè)，育成品種4個(gè)，引進(jìn)品種4個(gè)[3]。新疆地大物博，畜牧業(yè)歷史悠久，其自然條件得天獨(dú)厚，具有獨(dú)特的文化條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，因此新疆地方綿羊品種豐富多樣且性狀優(yōu)良。以往關(guān)于新疆地方綿羊品種間遺傳變異與起源分化研究主要集中在少數(shù)品種或群體間，而關(guān)于新疆綿羊品種間系統(tǒng)全面的研究卻鮮有報(bào)道。因此對(duì)新疆地方綿羊起源仍存在一定爭(zhēng)議。王昕等[30]對(duì)中國(guó)中西部9個(gè)地方綿羊品種Cytb基因全序列進(jìn)行了遺傳多樣性與系統(tǒng)進(jìn)化研究結(jié)果表明檢測(cè)出18種單倍型，單倍型多樣性為97.1 %。分析發(fā)現(xiàn)現(xiàn)中國(guó)綿羊群體存在A、B、C 3種單倍型。曹麗榮等[31]從細(xì)胞色素b基因全序列差異分析了巖羊和矮巖羊的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系，推測(cè)矮巖羊與巖羊之間的差異可能已經(jīng)達(dá)到了亞種的水平。張傳生等[32]測(cè)定了小尾寒羊、大尾寒羊和洼地綿羊mtDNA細(xì)胞色素b基因的415 bp基因片段，推測(cè)這3個(gè)品種具有共同的母系祖先。鞏元芳等[33]應(yīng)用 PCR-RFL P 方法 ，對(duì)我國(guó) 9 個(gè)地方綿羊品種和 3 個(gè)引入品種共計(jì) 120 個(gè)綿羊個(gè)體的Cytb基因進(jìn)行分析，共得到4 種基因單倍型類型，其中單倍型 Ⅰ為受試綿羊品種的基本單倍型。趙倩君等[27]測(cè)定中國(guó)8個(gè)省區(qū) 42個(gè)綿羊個(gè)體的細(xì)胞色素 b 基因全序列，試驗(yàn)結(jié)果表明共發(fā)現(xiàn) 40 個(gè)單倍型，單倍型多樣度為 0.997±0.006，核苷酸多樣度為 0.793 %。系統(tǒng)發(fā)育分析表明，中國(guó)地方綿羊群體共可分為 4 個(gè)支系(A、B、C 和 D)，說(shuō)明中國(guó)綿羊有多個(gè)母系起源或經(jīng)過(guò)多次馴化，且未發(fā)現(xiàn)盤(pán)羊、東方盤(pán)羊和亞洲摩佛倫羊?qū)d羊進(jìn)化具有貢獻(xiàn)的分子證據(jù)。

本研究為了進(jìn)一步確定新疆地方綿羊品種母系起源到底有幾個(gè)，選擇了mtDNA結(jié)構(gòu)中Cytb基因的部分序列進(jìn)行遺傳結(jié)構(gòu)分析。并且我們所選取的樣本是新疆各地具有代表的綿羊品種，他們都是長(zhǎng)期長(zhǎng)期在當(dāng)?shù)刈匀坏乩憝h(huán)境下成長(zhǎng)的品種，所受到受外來(lái)品種的影響較小甚至沒(méi)有，因此能夠真實(shí)反應(yīng)新疆地方品種的遺傳結(jié)構(gòu)和起源。利用細(xì)胞色素b基部分全序列構(gòu)建的系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)都表明新疆地方綿羊品種具有3個(gè)母系起源，而且第3種單倍型僅在新疆地方綿羊品種中出現(xiàn)，推測(cè)新疆可能是現(xiàn)代家綿羊的一個(gè)起源地，這一結(jié)果與Hiendleder[34-37]等的觀點(diǎn)不同。樣本來(lái)源不同是導(dǎo)致這一差異的主要原因是，他們所研究的樣本是來(lái)自于非洲、新西蘭、歐洲和中亞地區(qū)，并沒(méi)有新疆地方綿羊品種。在本試驗(yàn)中通過(guò)借用GenBank上已發(fā)表的歐洲摩弗倫羊，東方盤(pán)羊，亞洲摩弗倫羊的細(xì)胞色素b部分序列構(gòu)建的系統(tǒng)樹(shù)。結(jié)果表明，摩佛倫羊聚在B單倍型組中，說(shuō)明與新疆地方綿羊品種關(guān)系較近的是摩佛倫羊。而盤(pán)羊自成一類，并沒(méi)有出現(xiàn)在3個(gè)單倍型組中，3個(gè)支系之間的遺傳距離表明支系A(chǔ)與支系B之間的遺傳距離較近，C支系與其他2個(gè)支系之間的距離較遠(yuǎn)，證明了Hiendleder等的觀點(diǎn)。在C單倍型組中也沒(méi)有出現(xiàn)歐洲個(gè)體，因而可以進(jìn)一步論證上述結(jié)果的可靠性，即新疆地方綿羊品種間存在第3個(gè)母系起源，而且起源地可能就在中國(guó)。此外，由于序列數(shù)據(jù)本身的局限性問(wèn)題，還要通過(guò)表型分析、考古學(xué)、社會(huì)學(xué)以及歷史學(xué)等方面提供佐證。

[1]蔣小懷. 新疆養(yǎng)羊業(yè)生產(chǎn)形勢(shì)分析與發(fā)展對(duì)策研究[J]. 草食家畜, 2014(2):1-5.

[2]王兆丹, 魏益民, 郭波莉, 等. 中國(guó)肉羊產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)分析[J]. 中國(guó)畜牧雜志, 2009(10):19-23.

[3]新疆家畜家禽品種志[M]. 烏魯木齊:新疆人民出版社, 1988.

[4]買(mǎi)買(mǎi)提明, 馬月輝, 古麗格娜. 新疆畜禽品種資源保護(hù)與利用分析[J]. 草食家畜, 2011(1):7-10.

[5]Bruford M W, Bradley D G, Luikart G. DNA markers reveal the complexity of livestock domestication[J]. Nature Reviews Genetics, 2003, 4(11):900-910.

[6]Al-Jawabreh A, Dumaidi K, Ereqat S, et al. Incidence of Echinococcus granulosus in Domestic Dogs in Palestine as Revealed by Copro-PCR[J]. PLoS Negl Trop Dis, 2015,9(7):e0003934.

[7]Lv F H, Peng W F,Yang J, et al. Mitogenomic meta-analysis identifies two phases of migration in the history of eastern Eurasian sheep[J]. Molecular Biology and Evolution, 2015:msv139.

[8]Gorkhali N A, Jiang L, Shrestha B S, et al. High occurrence of mitochondrial heteroplasmy in nepalese indigenous sheep (Ovisaries) compared to chinese sheep[J]. Mitochondrial DNA, 2015:1-3.

[9]Gabbianelli F, Gargani M, Pariset L, et al. Mitochondrial DNA analysis of medieval sheep (Ovis aries) in central Italy reveals the predominance of haplogroup B already in the Middle Ages[J]. Animal Genetics, 2015, 46(3):329-332.

[10]楊雪嬌, 任戰(zhàn)軍, 張成東, 等. 基于Cytb基因多態(tài)性對(duì)藏獒群體遺傳結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)進(jìn)化的研究[J]. 畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào), 2014(7):1068-1074.

[11]趙倩君, 關(guān)偉軍, 郭 軍, 等. 中國(guó)7個(gè)綿羊品種mtDNA D-loop區(qū)序列的系統(tǒng)發(fā)育與起源研究[J]. 畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào), 2008, 39(4):417-422.

[12]Dodson J, Dodson E, Banati R, et al. DNA analysis of archaeological sheep remains from China[J]. Journal of Archaeological Science, 2007, 34(9):1347-1355.

[13]PPedrosa S, Arranz J J, Brito N, et al. Mitochondrial diversity and the origin of Iberian sheep[J]. Genetics Selection Evolution, 2007, 39(1):91.

[14]Hiendleder S,Kaupe B,Wassmuth R,et al. Molecular analysis of wild and domestic sheep questions current nomenclature and provides evidence for domestication from two different subspecies[J]. Proceedings of the Royal Society of London B:Biological Sciences, 2002, 269(1494):893-904.

[15]湯存?zhèn)? 余 雄, 劉武軍, 等. 新疆13個(gè)綿羊群體遺傳多樣性及遺傳分化的研究[J]. 家畜生態(tài)學(xué)報(bào), 2011, 32(1):13-19.

[16]Li X L1, Zhang Z L, Gong Y F, et al.Study on mtDNA cytb Gene of Chinese Main Indigenous Sheep Breeds Using PCR-RFLP[J].Acta Veteri nariaet Zootechnica Sinica, 2005, 36(7):649-653.

[17]Tamura K, Stecher G, Peterson D, et al. MEGA6:molecular evolutionary genetics analysis version 6.0[J]. Molecular Biology and Evolution, 2013, 30(12):2725-2729.

[18]Bandelt H J, Forster P, R?hl A. Median-joining networks for inferring intraspecific phylogenies[J]. Molecular Biology and Evolution, 1999, 16(1):37-48.

[19]Librado P, Rozas J. DnaSP v5:a software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data[J]. Bioinformatics, 2009, 25(11):1451-1452.

[20]Tajima F. Statistical method for testing the neutral mutation hypothesis by DNA polymorphism[J]. Genetics, 1989, 123(3):585-595.

[21]Miyashita N T, Mori N, Tsunewaki K. Molecular variation in chloroplast DNA regions in ancestral species of wheat[J]. Genetics, 1994, 137(3):883-889.

[22]張傳生, 耿立英, 萬(wàn)海偉, 等.4個(gè)綿羊品種線粒體細(xì)胞色素b基因的序列差異和系統(tǒng)進(jìn)化研究[J]. 畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào), 2005, 36(4):313-317.

[23]蘭 蓉, 洪瓊花, 高源漢, 等. 云南綿羊線粒體DNA遺傳多態(tài)性研究[J]. 遺傳, 1998, 20(1):7-13.

[24]李祥龍, 田慶義, 劉錚鑄, 等. 幾個(gè)綿羊品種線粒體DNA限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性比較研究[J]. 畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào), 2001, 32(4):295-298.

[25]賈永紅, 張亞平. 貴州綿羊線粒體DNA(mtDNA)多態(tài)性研究[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 1998, 12(1):100-105.

[26]賈 斌, 陳 杰, 趙茹茜, 等. 新疆8個(gè)綿羊品種遺傳多樣性和系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系的微衛(wèi)星分析[J]. 遺傳學(xué)報(bào), 2003, 30(9):847-854.

[27]趙倩君, 關(guān)偉軍, 喬海云, 等. 基于cytb基因探討家綿羊和多角綿羊的系統(tǒng)發(fā)育[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 43(14):3005-3011.

[28]耿立英, 張傳生, 尹春光, 等. 細(xì)胞色素b基因標(biāo)記綿羊種內(nèi)親緣關(guān)系的初步研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 33:18871-18873.

[29]馬月輝, 陳幼春, 馮維祺. 中國(guó)家養(yǎng)動(dòng)物多樣性概況[J]. 畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào), 2000, 31(5):394-399.

[30]Xin W, Yue-Hui M A, Hong C. Analysis of the genetic diversity and the phylogenetic evolution of Chinese sheep based on Cyt b gene sequences[J]. Acta Genetica Sinica, 2006, 33(12):1081-1086.

[31]曹麗榮, 王小明, 方盛國(guó). 從細(xì)胞色素b基因全序列差異分析巖羊和矮巖羊的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系[J]. 動(dòng)物學(xué)報(bào), 2003, 49(2):198-204.

[32]張傳生, 耿 立, 杜立新. 山東主要綿羊品種線粒體細(xì)胞色素b的多態(tài)性研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004,35(4):481-484.

[33]鞏元芳, 李祥龍, 劉錚鑄. 我國(guó)主要地方綿羊品種mtDNA細(xì)胞色素b基因PCR-RFLP研究[J]. 畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào), 2005(7):649-653.

[34]Hiendleder S, Hecht W, Dzapo V, et al. R.Ovine mitochondrial DNA:restriction enzyme analysis, mapping and sequencing data[J]. Animal Genetics, 1992, 23(2):151-160.

[35]Hiendleder S, Kaupe B, Wassmuth R, et al. Molecular analysis of wild and domestic sheep questions current nomenclature and provides evidence for domestication from two different subspecies[J]. Proceedings of the Royal Society of London B:Biological Sciences, 2002, 269(1494):893-904.

[36]Hiendleder S, Mainz K, Plante Y, et al.Analysis of mitochondrial DNA indicates that domestic sheep are derived from two different ancestral maternal sources:no evidence for contributions from urial and argali sheep[J]. Journal of Heredity, 1998, 89(2):113-120.

[37]Hiendleder S, Phua S H, Hecht W. A diagnostic assay discriminating between two majorOvisariesmitochondrial DNA haplogroups[J]. Animal Genetics, 1999, 30(3):211-213.

(責(zé)任編輯 陳 虹)

Genetic Diversity and Origin of Xinjiang Domestic Sheep(Ovisaries) Analyzed byCytbgene

NING Li-qun, GULNAR Hasan, MAHMUT Halik*

(College of Life Science and Technology, Xinjiang University, Xinjiang Urumqi 830016, China)

In order to explore the Xinjiang sheep’s system evolution and origin, thecytbsequences from 10 breed populations were studied. The result showed that the 37 different haplotyes and 60 polymorphic sites from 10 breed populations by phylogenetic analysis were found; The haplotype diversity(Hd), nucleotide diversity(Pi) of them were 0.785±0.00193, 0.00368±0.01185, which indicated that Xinjiang sheep breed populations had high genetic diversity; The phylogenetic trees by Neighbor joining or Maximum likelihood were divided into three branches,which would provide a theoretical basis for the establishment of the domesticated sheep population relation in Xinjiang and the protect of germplasm resource.

Cytb; Domestic sheep; Genetic diversity; Origin

1001-4829(2016)12-3001-08

10.16213/j.cnki.scjas.2016.12.041

2015-11-08

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31360266)

寧禮群(1991-)，女，碩士研究生，主要從事動(dòng)物保護(hù)遺傳，E-mail:379960499@qq.com，*為通訊作者：馬合木提·哈力克(1959-)，維吾爾族，男，教授，博士，博士生導(dǎo)師，E-mail: mahmuthalic@xju.edu.cn。

S826

A