赣西两头乌猪毛色的分子遗传机理研究

赣西两头乌猪是江西优良地方猪品种之一，具有典型的"两头乌，中间白"特征，毛色遗传稳定。课题组前期研究表明：我国地方猪种两头乌（类白环带）毛色与欧洲汉普夏的白环带毛色存在不同的遗传基础。为进一步探明两头乌毛色的遗传控制机理，本研究拟利用已构建的赣西两头乌猪×杜洛克猪的毛色资源家系，使用猪60K SNPs生物芯片进行全基因组扫描，定位两头乌毛色的控制基因位点；利用远缘群体进行两头乌毛色的连锁不平衡分析，找到其染色体共享区段；在效应极显著的候选区域中，根据毛色形成、色素细胞发育和迁移等信号通路信息，确定位置候选基因，搜寻SNPs或其它突变位点；鉴别与两头乌毛色形成相关的主基因及突变位点，进行其表达和功能分析，从而揭示两头乌毛色的分子遗传机制。预期研究结果对阐明赣西两头乌（乃至华中两头乌）猪毛色的形成和遗传规律有重要意义，并可为我国地方猪其它毛色的遗传解析提供理论依据和科学借鉴。

猪的毛色是品种的主要特征之一，“两头乌”是中国地方猪种的代表性毛色类型之一，头颈与臀尾部皮毛通常呈黑色，其余为白色。“两头乌”猪广泛分布于我国长江中下游地区。本项目试图揭示影响中国地方猪两头乌毛色表型的分子遗传基础。.选用全黑二花脸猪和两头乌毛色猪构建了4个F2资源群体，通过60K SNP芯片扫描，利用全基因组关联分析定位两头乌毛色遗传位点。发现4个F2资源群体中在SSC5、11和17等染色体上都检测到与两头乌毛色表型显著关联的位点，同时也存在群体特异性关联位点。合并分析发现在SSC11上存在一个影响效应非常显著的位点，临近毛色基因EDNRB，提示EDNRB基因很可能是影响两头乌毛色的主效基因位点。同时，利用群体遗传学分析手段，对18个不同群体304个无相关个体进行60K SNP芯片扫描。通过基于贝叶斯统计的选择分化分析，鉴定到EDNRB基因为两头乌猪和非两头乌猪之间的最强选择基因，也提示EDNRB基因在中国两头乌猪毛色表型的形成起重要作用。.利用8个中外品种10个个体，对EDNRB进行全基因深度测序，搜索到341个SNPs，鉴别到52个区分两头乌猪与非两头乌猪的标签突变位点。增加至94个代表性个体，发现两头乌猪共享13 kb IBD区域，在这个IBD区域内鉴别到24个候选因果突变。再利用代表不同毛色类型11个品种123个体进行测序分型，筛选出14个影响两头乌毛色的候选因果突变位点。利用来自33个中西方猪种代表多种毛色类型的353个个体，对EDNRB标签突变位点g.16484 A>G进行遗传变异分析，结果显示中国两头乌猪（除金华外）以及白肩带猪都具有相同的纯合突变基因型，表明这些猪种的毛色两头乌和白肩带都受到EDNRB主效位点的调控，而金华猪可能有自己品种特异的毛色遗传背景。.同时，将EDNRB基因效应固定后再进行GWAS分析，揭示出关联性最强的标记临近SSC17的毛色基因EDN3，提示EDN3是除EDNRB主效基因外的一修饰基因位点。对EDN3基因进行深度重测序，发现一个1.6Kb的共享IBD区域，鉴别到11个候选因果SNPs。进一步固定EDNRB基因和EDN3基因效应，在SSC5和SSC8检测到显著最关联的SNP位点，分别临近毛色基因KITLG和KIT。.研究结果改变了人们对毛色质量性状受单基因控制的传统认识，为深入鉴别两头乌毛色形成的因果位点奠定科学基础。