利用SNP标记估计西门塔尔牛亲缘关系系数的准确性

doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2016.02.008

畜牧兽医学报 ›› 2016, Vol. 47 ›› Issue (2): 268-275.doi: 10.11843/j.issn.0366-6964.2016.02.008

利用SNP标记估计西门塔尔牛亲缘关系系数的准确性

张静静^1，2，高会江²，吴洋²，朱波²，齐欣²，高雪²，张路培²，陈燕^2*

（1.吉林农业大学动物科技学院，长春 130118； 2.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，北京 100193）

收稿日期:2015-03-30 出版日期:2016-02-23 发布日期:2016-02-23
通讯作者: 陈燕，E-mail：chenyan@caas.cn
作者简介:张静静（1989-），女，山东莘县人，硕士，主要从事动物遗传育种与繁殖研究，E-mail：zhang_jingjing89@163.com
基金资助:
国家自然科学基金（31402039）；北京市自然科学基金（6154032）；中国农业科学院基本科研业务费（2014ywf-yb-4）；农业部物种资源保护（畜禽）项目（F557）；中国农业科学院科技创新工程经费（cxgc-ias-03）；科技支撑计划（2011BAD28B04）；863项目（2013AA102505-4）；中国农业科学院院本级增量业务费（2013ZL031）

Estimation of the Kinship Coefficient in Simmental Cattle Based on SNP Markers

ZHANG Jing-jing^1，2，GAO Hui-jiang²，WU Yang²，ZHU Bo²，QI Xin²，GAO Xue²，ZHANG Lu-pei²，CHEN Yan^2*

(1.College of Animal Science and Technology，Jilin Agricultural University，Changchun 130118，China；2.Institute of Animal Science，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100193，China)

Received:2015-03-30 Online:2016-02-23 Published:2016-02-23

摘要/Abstract

摘要：

本研究旨在利用SNP标记估计西门塔尔牛亲缘关系系数，以期准确确定估计个体间亲缘关系系数所需的SNPs数量。研究以1 059头出生于2008-2012年的西门塔尔牛为试验群体，利用Illumina bovineHD（770 k）芯片，根据最小等位基因频率（MAF）区间，分别选择100、500、1 000、1 500、2 000、2 500和3 000 个SNPs用于个体间亲缘关系系数的估计。结果显示，随着标记数目的增多，估计的亲缘关系系数准确性逐渐增加。且当SNP标记数目达到2 500时，所估计的亲缘关系系数与利用所有标记估计的个体间亲缘关系系数差异不显著，二者相关系数达到0.89 以上。同时，利用不同等位基因频率区间内标记估计的个体间亲缘关系系数差异不显著。由此可以看出，当所选标记数目达到2 500以上时，可以得到较高的亲缘关系系数估计准确性。本研究为基于SNP标记信息估计亲缘关系系数的进一步研究提供了理论基础，同时为西门塔尔牛群体个体间亲缘关系的研究提供依据。

Abstract:

The objective of the study was to determine the number of SNPs which could efficiently estimate the kinship coefficient in Simmental cattle.1 059 Simmental cattle born between 2008 and 2012 year were used as the reference population.Based on the interval of the minor allele frequency (MAF)，100，500，1 000，1 500，2 000，2 500 and 3 000 SNPs located in Illumina bovineHD（770 k）chip were selected to estimate individual kinship coefficient.The results showed that with the increase of the SNPs’ number，the estimation accuracy showed an increasing trend as well.Especially，when the SNPs’ number reached to 2 500，there was no significant difference between relationship coefficients estimated using 2 500 SNPs and all SNPs，and the relationship coefficients were above 0.89 between them.Furthermore，the SNPs in the same interval with different allele frequency had no significant impact on the results.It was concluded that when the number of selected SNPs reached more than 2 500，a relatively higher estimation accuracy could be obtained.Our work has built a theoretical basis for further study of the kinship coefficient with high density SNP and provides a new clue for analyzing individual kinship relationship in Simmental cattle.

中图分类号:

S823
S813.3

张静静，高会江，吴洋，朱波，齐欣，高雪，张路培，陈燕. 利用SNP标记估计西门塔尔牛亲缘关系系数的准确性[J]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(2): 268-275.

ZHANG Jing-jing，GAO Hui-jiang，WU Yang，ZHU Bo，QI Xin，GAO Xue，ZHANG Lu-pei，CHEN Yan. Estimation of the Kinship Coefficient in Simmental Cattle Based on SNP Markers[J]. ACTA VETERINARIA ET ZOOTECHNICA SINICA, 2016, 47(2): 268-275.

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参考文献

［1］BAUMUNG R，SÖLKNER J.Pedigree and marker information requirements to monitor genetic variability［J］.Genet Sel Evol，2003，35(4)：369-383.
［2］VISSCHER P M，MEDLAND S E，FERREIRA M A，et al.Assumption-free estimation of heritability from genome-wide identity-by-descent sharing between full siblings［J］.PLoS Genet，2006，2(3)：e41.
［3］LI C C，HORVITZ D G.Some methods of estimating the inbreeding coefficient［J］.Am J Hum Genet，1953，5(2)：107-117.
［4］AULCHENKO Y S，RIPKE S，ISAACS A，et al.GenABEL：an R library for genome-wide association analysis［J］.Bioinformatics，2007，23(10)：1294-1296.
［5］QUELLER D C，GOODNIGHT K F.Estimating relatedness using genetic markers［J］.Evolution，1989，43(2)：258-275.
［6］周磊，初芹，刘林，等.利用微卫星和 SNP 标记信息进行奶牛亲子鉴定的模拟研究［J］.畜牧兽医学报，2011，42(2)：169-176.
ZHOU L，CHU Q，LIU L，et al.Simulation study on paternity identification in dairy cattle with microsatellite and SNP markers［J］.Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica，2011，42(2)：169-176.(in Chinese)
［7］张哲，罗元宇，李晴晴，等.一种基于高密度遗传标记的亲子鉴定方法及其应用［J］.遗传，2014，36(8)：835-841.
ZHANG Z，LUO Y Y，LI Q Q，et al.Developing and applying of a parentage identification approach based on high density genetic markers［J］.Hereditas (Beijing)，2014，36(8)：835-841.(in Chinese)
［8］郭刚，周磊，刘林，等.利用 SNP 标记进行北京地区中国荷斯坦牛亲子推断的研究［J］.畜牧兽医学报，2012，43(1)：44-49.
GUO G，ZHOU L，LIU L，et al.Parentage inference with single nucleotide polymorphism markers in the Chinese holstein in Beijing［J］.Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica，2012，43(1)：44-49.(in Chinese)
［9］ZHANG Z，TODHUNTER R J，BUCKLER E S，et al.Technical note：Use of marker-based relationships with multiple-trait derivative-free restricted maximal likelihood［J］.J Anim Sci，2007，85(4)：881-885.
［10］VANRADEN P M.Efficient methods to compute genomic predictions［J］.J Dairy Sci，2008，91(11)：4414-4423.
［11］HILL W G，SALISBURY B A，WEBB A J.Parentage identification using single nucleotide polymorphism genotypes：application to product tracing［J］.J Anim Sci，2008，86(10)：2508-2517.
［12］SANTURE A W，STAPLEY J，BALL A D，et al.On the use of large marker panels to estimate inbreeding and relatedness：empirical and simulation studies of a pedigreed zebra finch population typed at 771 SNPs［J］.Mol Ecol，2010，19(7)：1439-1451.
［13］LOPES M S，SILVA F F，HARLIZIUS B，et al.Improved estimation of inbreeding and kinship in pigs using optimized SNP panels［J］.BMC Genet，2013，14：92.
［14］ROLF M M，TAYLOR J F，SCHNABEL R D，et al.Impact of reduced marker set estimation of genomic relationship matrices on genomic selection for feed efficiency in Angus cattle［J］.BMC Genet，2010，11：24.
［15］PURCELL S，NEALE B，TODD-BROWN K，et al.PLINK：a tool set for whole-genome association and population-based linkage analyses［J］.Am J Hum Genet，2007，81(3)：559-575.
［16］LEWONTIN R C.The interaction of selection and linkage.I.General considerations；heterotic models［J］.Genetics，1964，49(1)：49-67.
［17］HILL W G.Estimation of linkage disequilibrium in randomly mating populations［J］.Heredity(Edinb)，1974，33(2)：229-239.
［18］ZHAO H，NETTLETON D，DEKKERS J C.Evaluation of linkage disequilibrium measures between multi-allelic markers as predictors of linkage disequilibrium between single nucleotide polymorphisms［J］.Genet Res，2007，89(1)：1-6.
［19］TERWILLIGER J D，HAGHIGHI F，HIEKKALINNA T S，et al.A bias-ed assessment of the use of SNPs in human complex traits［J］.Curr Opin Genet Dev，2002，12(6)：726-734.
［20］YANG J，BENYAMIN B，MCEVOY B P，et al.Common SNPs explain a large proportion of the heritability for human height［J］.Nat Genet，2010，42(7)：565-569.
［21］GUO S W.Variation in genetic identity among relatives［J］.Hum Hered，1996，46(2)：61-70.
［22］GARANT D，KRUUK L E.How to use molecular marker data to measure evolutionary parameters in wild populations［J］.Mol Ecol，2005，14(7)：1843-1859.
［23］PINTO N，GUSMÃO L，AMORIM A.X-chromosome markers in kinship testing：a generalisation of the IBD approach identifying situations where their contribution is crucial［J］.Forensic Sci Int Genet，2011，5(1)：27-32.
［24］CHEN C Y，MISZTAL I，AGUILAR I，et al.Effect of different genomic relationship matrices on accuracy and scale［J］.J Anim Sci，2011，89(9)：2673-2679.
［25］OGAWA S，MATSUDA H，TANIGUCHI Y，et al.Effects of single nucleotide polymorphism marker density on degree of genetic variance explained and genomic evaluation for carcass traits in Japanese Black beef cattle［J］.BMC Genet，2014，15：15.
［26］WEIR B S，ANDERSON A D，HEPLER A B.Genetic relatedness analysis：modern data and new challenges［J］.Nat Rev Genet，2006，7(10)：771-780.
［27］ARIAS J A，KEEHAN M，FISHER P，et al.A high density linkage map of the bovine genome［J］.BMC Genet，2009，10：18.
［28］TORTEREAU F，SERVIN B，FRANTZ L，et al.A high density recombination map of the pig reveals a correlation between sex-specific recombination and GC content［J］.BMC Genomics，2012，13：586.
［29］VERONEZE R，LOPES P S，GUIMARÃES S E，et al.Linkage disequilibrium and haplotype block structure in six commercial pig lines［J］. J Anim Sci，2013，91(8)：3493-3501.
［30］QANBARI S，PIMENTEL E C，TETENS J，et al.The pattern of linkage disequilibrium in German Holstein cattle［J］.Anim Genet，2010，41(4)：346-356.

[1]	刘晓倩, 靳兰杰, 董艳秋, 李冬杰, 张萃, 谷书凯, 李世杰. DNA甲基化调控牛AQP1基因的胎盘特异性印记[J]. 畜牧兽医学报, 2021, 52(8): 2181-2189.
[2]	张萃, 陈玮娜, 李俊良, 谷书凯, 徐达, 李冬杰, 李世杰. LINC24065在体细胞核移植牛中的异常表达[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(1): 44-51.
[3]	王冠楠, 赵宇鹏, 陈玮娜, 张萃, 徐达, 李冬杰, 李世杰. Gab1和Sfmbt2基因在成年普通牛8种不同组织中的印记状态分析[J]. 畜牧兽医学报, 2017, 48(6): 1000-1006.
[4]	徐怀超,昝林森,王洪宝,宁越. CRTC3基因多态性及基因型组合与秦川牛生长性状的关联分析[J]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(11): 2184-2190.
[5]	宋敏艳，韦艺媛，Muhammad Zahoor Khan，王新，俞英. 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌诱导牛乳腺上皮细胞炎症反应的分子标志物研究[J]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(10): 1995-2002.
[6]	牛红，宝金山，吴洋，朱波，张文刚，夏江威，宋禹昕，郭鹏，徐凌洋，陈燕，高雪，张路培，高会江，李俊雅. 中国西门塔尔牛肉用群体重要经济性状遗传参数估计[J]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(9): 1817-1823.
[7]	梅楚刚，张琼，付常振，刘扬，姜碧杰，成功，昝林森. ADIG诱导牛成肌细胞转分化及相关基因的表达分析[J]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(4): 661-670.
[8]	冯文，董易春，王晓，刘超，王新，王雅春，俞英. TRAPPC9基因对奶牛金葡菌乳房炎抗性性状的遗传效应[J]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(2): 276-283.
[9]	郭云涛，张秀秀，苗向阳. 牛miR-320a的靶基因预测及生物信息学分析[J]. 畜牧兽医学报, 2015, 46(11): 1952-1960.
[10]	李娟，杜新华，陈燕，高雪，李俊雅，许尚忠. 牛FABP3转基因小鼠的遗传及表达特性研究[J]. 畜牧兽医学报, 2015, 46(10): 1750-1758.
[11]	桂林生，昝林森，王洪宝，王洪程. SIRT1和SIRT2基因多态性及合并基因型与秦川牛肉用性状的关联分析[J]. 畜牧兽医学报, 2015, 46(10): 1741-1749.
[12]	吴茜红，张明月，杨文志，吴国江，李世杰. 牛Wif1基因印记及甲基化调控印记的分子机制研究[J]. 畜牧兽医学报, 2015, 46(8): 1325-1332.
[13]	桓聪聪，许厚强，陈伟，陈祥，赵佳福，张雯，周迪，夏丹. 关岭牛MyoD I基因启动子真核表达载体的构建及其在小鼠C2C12细胞中的表达[J]. 畜牧兽医学报, 2015, 46(5): 719-727.
[14]	孙晓丽，李树峰，佟慧丽，张伟伟，殷红艳，严云勤*. 不同肌肉特异性启动子IGF2表达载体构建及对牛骨骼肌卫星细胞增殖的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2015, 46(4): 555-560.
[15]	熊本海，杨亮，杨琴，潘晓花，韩英东，庞之洪. 中国北方荷斯坦奶牛乳产量及乳成分变化的普适模型构建[J]. 畜牧兽医学报, 2014, 45(12): 1939-1948.

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Estimation of the Kinship Coefficient in Simmental Cattle Based on SNP Markers

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