四个绵羊品种繁殖性状选择机理及繁殖节律相关基因的研究

Both Small Tail Han sheep, Hu sheep and Sunite sheep, ujimqin sheep are the descendants of Mongolian sheep. The difference is that the former two sheep are high fertility, and the latter two are low fecundity. This is the result of thousand years of natural selection and artificial selection, which provided us the valuable material for the research of molecular genetics on Chinese sheep prolificacy and seasonal estrus. This study utilize the reference genome (Texel sheep) of sheep and the second-generation sequencing technology, re-sequencing DNA level of detection of the selection of groups of these four species of sheep to explore the reproductive trait selection mechanism while screening the breeding rhythm gene. The study will provide new ideas to solve the slow progress of general improvement of sheep fecundity genetic problem and provided an important theoretical basis on gene sources and technical support for the cultivation of new varieties of ultra-high fecundity sheep. Also, it will have a very important scientific significance and enormous potential economic benefits for the sustainable development of the sheep industry in China.

小尾寒羊和湖羊以及苏尼特羊和乌珠穆沁羊均为蒙古羊的后裔。不同之处在于前二者表现为四季发情和高繁殖力，后二者表现为季节性发情和低繁殖力的特点。这是近千年自然和人工选择的结果，为我国研究绵羊多羔和四季发情的分子遗传基础提供了宝贵材料。该研究利用绵羊参考基因组信息（德克塞尔羊）和第二代测序技术，对上述四个品种的绵羊类群进行重测序和DNA水平选择作用的检测，以期构建绵羊繁殖性状的选择机理，同时筛选影响繁殖节律的相关基因。该研究将为解决常规改进绵羊繁殖力遗传进展缓慢的难题提供新的思路，可为高繁殖力绵羊新品种培育提供重要理论依据、基因来源和技术支撑，为培育超高繁殖力绵羊新品种和我国自己的肉用多羔绵羊新品种奠定坚实的分子遗传学基础，对我国养羊业的可持续发展将具有十分重要的科学意义和巨大的潜在经济效益。

繁殖性状作为绵羊重要经济性状之一多年来都是绵羊研究的重点与热点，而解析绵羊繁殖性状的遗传机理是增加产羔数和提高养羊生产效率的重要基础。自宋末蒙古羊南移以来，高繁的小尾寒羊和湖羊与低繁的苏尼特羊和乌珠穆沁羊从原始群体演化至今已有上千年的历史。在这一遗传背景下，利用高通量测序技术筛选与绵羊繁殖力相关的遗传变异成为可能。本研究通过比较四个蒙古羊后裔品种的基因组变异，并整合其它品种卵泡发育转录组和基因型数据初步解析了绵羊繁殖性状的遗传机理。本研究首先基于进化基因组学方法得到47个蒙古羊基因组区域在高繁殖力与低繁殖力明显分化的区域，进一步功能分析找到6个参与到繁殖生物学过程的重要候选基因；其次，通过结合转录组数据，通过表达相关性分析找到了3个与卵泡发育相关的关键基因及7个与重要的数量基因座。最后，结合全世界绵羊芯片数据，通过关联分析获得了129个与蒙古绵羊繁殖性状相关的多态位点。本研究首次通过多组学对绵羊繁殖性状分子机理进行了探究，研究结果为后续功能基因的筛选及试验验证提供了丰富的数据资源，并对定位绵羊繁殖性状候选基因及育种工作奠定了基础。