基于50K SNP芯片評估廣東省四類地方豬保種群體的遺傳結(jié)構(gòu)

摘" 要： 旨在揭示廣東省4類重點保護地方豬種的保種情況，評估其保種群體的遺傳結(jié)構(gòu)信息，輔助保護和利用地方豬種質(zhì)資源。本研究采用2023年采集自6個保種場的廣東省4類地方豬共488頭（新豐板嶺大花白豬92頭、新豐板嶺藍塘豬34頭、紫金東瑞藍塘豬68頭、樂家莊小耳花豬77頭、壹號食品小耳花豬109頭、北礤粵東黑豬108頭）。使用50K SNP芯片對比了包括歐洲野豬、瘦肉型豬、其他華南地方豬以及其他中國地方豬在內(nèi)的41個地方豬品種，共2 144頭。質(zhì)控后保留20 590個SNPs位點。對廣東4類地方豬種保種群體進行遺傳多樣性、血緣純度、親緣關(guān)系以及家系結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果顯示：新豐板嶺大花白豬的近交系數(shù)（F值）為0.409，觀測雜合度（Ho）為0.181，期望雜合度（He）為0.172，連續(xù)純和片段（ROH）長度為475.81 Mb，連鎖不平衡（LD）長度為467.88 kb，平均FROH值為0.212，保種場內(nèi)分為5個家系；新豐板嶺藍塘豬的F值為0.316，Ho為0.210，He為0.189，ROH長度為441.76 Mb，LD長度為475.78 kb，F(xiàn)ROH值為0.201，分為4個家系；紫金東瑞藍塘豬的F值為0.239，Ho為0.233，He為0.218，ROH長度為224.13 Mb，LD長度為463.53 kb，F(xiàn)ROH值為0.100，分為5個家系；樂家莊小耳花豬的F值為0.319，Ho為0.208，He為0.221，ROH長度為262.62 Mb，LD長度為460.88 kb，F(xiàn)ROH值為0.117，分為7個家系；壹號小耳花豬的F值為0.435，Ho為0.173，He為0.171，ROH長度為113.41 Mb，LD長度為418.59 kb，F(xiàn)ROH值為0.051，分為6個家系；北礤粵東黑豬的F值為-0.028，Ho為0.314，He為0.300，ROH長度為247.47 Mb，LD長度為467.88 kb，F(xiàn)ROH值為0.110，分為5個家系。對各保種群體血緣組成進行分析，除粵東黑豬群體血緣仍大量受瘦肉型豬血緣影響，平均中國豬血緣比例為69.37%，其他4個群體均受瘦肉型群體血緣影響較小，血緣較純，平均中國豬血緣比例大于90%，保種情況較好。綜上，廣東省各地方豬保種場后期應(yīng)加強對地方豬的擴繁和選育工作，在保持血緣純度穩(wěn)定的情況下，降低近交程度。

關(guān)鍵詞： 華南地方豬；SNP芯片；保種；遺傳多樣性；群體遺傳結(jié)構(gòu)

中圖分類號：S828.2

文獻標志碼：A

文章編號：0366-6964（2024）12-5464-14

doi： 10.11843/j.issn.0366-6964.2024.12.013

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

收稿日期：2024-06-11

基金項目：廣東省鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略專項資金種業(yè)振興項目（2022-XJS-00-002）；廣東省普通高校重點領(lǐng)域?qū)ｍ棧?021ZDZX4040）；清遠市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究團隊項目（2018002）

作者簡介：程昕琰（1999-），女，新疆烏魯木齊人，碩士生，主要從事豬遺傳育種與繁殖研究，E-mail：cheng.xinyan@foxmail.com

*通信作者：劉瑯青，主要從事豬遺傳育種與繁殖研究，E-mail： langqing.liu@scau.edu.cn

Evaluation of the Genetic Structure of Conservation Populations of Four Major Local Pig

Breeds in Guangdong Province Based on a 50K SNP Chip

CHENG" Xinyan1， WANG" Shiyuan1， JI" Yebiao1， HUANG" Sixiu1， YANG" Jie1， MENGnbsp; Fanming2，3， ZHANG" Mao4， CAI" Gengyuan1， LIU" Langqing1*

（1.National Engineering Research Center for Swine Breeding Industry， College of Animal Science，

South China Agricultural University， Guangzhou 510642，" China;

2.Guangdong Provincial Key Laboratory of Animal Breeding and Nutrition， State Key Laboratory of Livestock and Poultry Breeding， Institute of Animal Science， Guangdong Academy of Agricultural Sciences， Guangzhou 510640，" China;

3.Guangdong Engineering Technology Research Center of Pig Breeding， Qingyuan Longfa Pig Breeding Co.， Ltd.， Yingde 513057， China;

4.College of Biology and Agriculture， Shaoguan University， Shaoguan 512000，" China）

Abstract： This study aimed to reveal the conservation status of the 4 major local pig breeds in Guangdong Province， evaluate the genetic structure for their conservation populations， and provide guidance for protection and utilization of local pig genetic resources. In 2023， a total of 488 pigs from 6 conservation farms representing the 4 major local pig breeds in Guangdong Province were sampled （92 Xinfeng Large black-white pigs， 34 Xinfeng Lantang pigs， 68 Zijin Lantang pigs， 77 Lejiazhuang Small-ear Spotted pigs， 109 Yihao Small-ear Spotted pigs， and 108 Beica Yuedong Black pigs）. Samples were genotyped using a 50K SNP chip and compared with 41 pig breeds， including European wild boars， Western Commercial pigs， South China local pigs， and other Chinese local pigs， in total 2 144 individuals. After quality control， 20 590 SNP loci were retained. Genetic diversity， inbreeding status， ancestry composition and family structure analyses were conducted. The results showed that the inbreeding coefficient （F） of Xinfeng Large black-white pigs was 0.409， observed heterozygosity （Ho） was 0.181， expected heterozygosity （He） was 0.172， the total length of runs of homozygosity （ROH） was 475.81 Mb， linkage disequilibrium （LD） length was 467.88 kb， the average FROH was 0.212， and the population was divided into 5 families. The inbreeding coefficient （F） of Xinfeng Lantang pigs was 0.316， Ho was 0.210， He was 0.189， ROH length was 441.76 Mb，

LD length was 475.78 kb， FROH was 0.201， and the population was divided into 4 families. The inbreeding coefficient （F） of Zijin Lantang pigs was 0.239， Ho was 0.233， He was 0.218， ROH length was 224.13 Mb， LD length was 463.53 kb， FROH was 0.100， and the population was divided into 5 families. The inbreeding coefficient （F） of Lejiazhuang Small-ear Spotted pigs was 0.319， Ho was 0.208， He was 0.221， ROH length was 262.62 Mb， LD length was 460.88 kb， FROH was 0.117， and the population was divided into 7 families. The inbreeding coefficient （F） of Yihao Small-ear Spotted pigs was 0.435， Ho was 0.173， He was 0.171， ROH length was 113.41 Mb， LD length was 418.59 kb， FROH was 0.051， and the population was divided into 6 families. The inbreeding coefficient （F） of Beica Yuedong Black pigs was -0.028， Ho was 0.314， He was 0.300， ROH length was 247.47 Mb， LD length was 467.88 kb， FROH was 0.110， and the population was divided into 5 families. Ancestry composition analysis of each conservation population showed that， except for the Yuedong Black pig population， which was still significantly genetically influenced by Western commercial pig ancestry with an average Chinese pig ancestry proportion of 69.37%， the other 4 populations had less Western commercial pig ancestry， with an average Chinese pig ancestry proportion greater than 90%. In summary， conservation farms for local pig breeds in Guangdong Province should focus more on increasing the population size and improving breeding scheme within captivity， aiming to reduce the degree of inbreeding while maintaining stable genetic integrity.

Key words： South China local pigs; SNP chip; conservation population; genetic diversity; population genetic structure

*Corresponding author：" LIU Langqing， E-mail： langqing.liu@scau.edu.cn

中國是全球范圍內(nèi)豬品種資源最多樣化、最豐富的國家，本土地方豬種的保護、開發(fā)及利用，在維持畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展及保護物種多樣性方面具有重要意義［1］。中國地方豬種因具有產(chǎn)仔數(shù)高、性成熟早、適應(yīng)高溫多濕環(huán)境、抗病力好及耐粗飼等優(yōu)點而備受喜愛［2，3］，但由于地方豬的生長速度慢、育肥周期長以及飼料轉(zhuǎn)化率低等缺點，不適應(yīng)現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)對于畜禽生產(chǎn)規(guī)?；?、工業(yè)化發(fā)展的需求，大部分地方豬種處于群體規(guī)模小和開發(fā)利用率低的困境中［4，5］。同時，由于缺乏對地方豬種的保護意識，在地方豬遺傳改良實踐中大量引入外來豬種血緣，忽視了我國地方豬的特性和生態(tài)意義，導(dǎo)致了地方豬種質(zhì)資源迅速流失，純種血統(tǒng)逐漸被“稀釋”，部分地方豬種瀕臨滅絕［2，6］。

廣東本土備受關(guān)注的4類地方豬為粵東黑豬、大花白豬、藍塘豬及兩廣小花豬（包括陸川豬和廣東小耳花豬）［7］。廣東4類地方豬中，粵東黑豬是唯一全黑豬種，主要分布在廣東省潮州市與梅州市。當前粵東黑豬主要保存于少數(shù)幾個保種場，在長期的小群體閉鎖繁育情況下，粵東黑豬保種群存在著種群近交程度增加、遺傳多樣性下降、種質(zhì)特性退化等風(fēng)險［8］。大花白豬是廣東大耳黑白花豬的統(tǒng)稱，主要分布于粵北、粵中地區(qū)。2005年底，韶關(guān)、興寧、東莞共存欄大花白豬約2萬余頭。藍塘豬因中心產(chǎn)區(qū)在廣東省河源市紫金縣的藍塘鎮(zhèn)而得名。據(jù)估計，現(xiàn)存的藍塘豬純種母豬數(shù)量不足5 000頭、種公豬不到50頭。廣東小耳花豬原產(chǎn)于廣東省西江以南和粵西一帶，是廣東省飼養(yǎng)量最大的地方豬種。高州市2007年存欄的2.9萬頭母豬中，用于純繁的4 000頭左右，其余大部分用于雜交繁育二元雜種商品豬。2011年《中國畜禽遺傳資源志·豬志》［9］（國家畜禽遺傳資源委員會）收錄了廣東省的4類地方豬種作為需要重點保護的豬種。目前，以上4類廣東地方豬種的飼養(yǎng)和利用正面臨嚴峻挑戰(zhàn)。

SNP（single nucleotide polymorphism）是指單核苷酸多態(tài)性，代表了個體之間的序列差異，全基因組SNPs分子標記具有覆蓋密度高、多態(tài)性高等特點［10，11］，被廣泛應(yīng)用于包括豬［12-17］、雞［18］、牛羊［19，20］等多種常見家畜在內(nèi)的群體結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性的研究。本研究使用50K SNP芯片對來自6個保種場的4類廣東地方豬種共488頭個體進行檢測，將部分保種場前期采樣檢測的50K芯片數(shù)據(jù)、Wang等［12］發(fā)表的包括中國地方豬及瘦肉型豬的60K芯片數(shù)據(jù)以及2010年前后采樣的華南地方豬的50K芯片數(shù)據(jù)合并，共計51個群體，2 144個個體。對合并后的數(shù)據(jù)進行遺傳多樣性、遺傳結(jié)構(gòu)、近交程度以及血緣成分等方面的分析，對6個保種場截至2023年的保種效果進行綜合評估，為廣東4類地方豬種質(zhì)資源未來的保護與利用提供參考與建議。

1" 材料與方法

1.1" 試驗動物

本研究采用2023年采集自6個保種場的4類廣東地方豬品種的共488個耳組織樣品。分別是來自佛山市三水區(qū)樂家莊養(yǎng)殖有限公司的廣東小耳花豬（簡稱“小耳花-2023年樂家莊”）77頭（6公、71母），來自廣東壹號食品有限公司的廣東小耳花豬（簡稱“小耳花-2023年壹號”）109頭（9公、100母），來自蕉嶺縣北礤綠色農(nóng)牧有限公司的粵東黑豬（簡稱“粵東黑-2023年北礤”）108頭（13公、95母），來自新豐板嶺原種場的大花白豬（簡稱“大花白豬-2023年新豐”）92頭（39公、53母），來自新豐板嶺原種場的藍塘豬（簡稱“藍塘豬-2023年新豐”）34頭（14公、20母）以及來自紫金東瑞農(nóng)牧發(fā)展有限公司的藍塘豬（簡稱“藍塘豬-2023年紫金”）68頭（23公、45母）。將以上采集的豬耳組織樣品取1～2 g，裝入含有95%酒精溶液的2mL離心管中，置于-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>

將耳組織樣品送往石家莊博瑞迪生物技術(shù)有限公司進行DNA提取和GenoBaits Porcine50K SNP芯片檢測。收集來源為以下3類公共數(shù)據(jù)：1）來自3個保種場的前期采樣數(shù)據(jù)：2015年北礤粵東黑豬25頭（簡稱“粵東黑豬-2015年北礤”）、2020年北礤粵東黑豬18頭（簡稱“粵東黑豬-2020年北礤”）、2019年泰農(nóng)國家級粵東黑豬保種場粵東黑豬20頭（簡稱“粵東黑豬-2019年泰農(nóng)”）、2020年泰農(nóng)國家級粵東黑豬保種場粵東黑豬19頭（簡稱“粵東黑豬-2020年泰農(nóng)”）、2021年樂家莊小耳花豬225頭（簡稱“小耳花豬-2021年樂家莊”）；2）來源于Wang等［21］發(fā)表的60K芯片數(shù)據(jù)，包含華南型、華北型、華中型、西南型的中國地方豬種以及瘦肉型豬種，共計664頭；3）2010年前后采樣華南地方豬種的50K芯片數(shù)據(jù)，共計703頭。將下機后的50K芯片數(shù)據(jù)使用PLINK（v1.90）［22］軟件中的“-bmerge”指令與3類公共數(shù)據(jù)合并，合并后共計51個群體，2 144個個體。隨后利用PLINK（v1.90）軟件進行質(zhì)量控制［21，22］。本研究的質(zhì)控條件如下：1）僅保留常染色體的位點；2）剔除標記基因缺失率（Geno）≥10%的位點；3）剔除最小等位基因頻率（MAF，minor allele requency）＜1%的位點。

1.2" 地方豬保種群體的遺傳多樣性分析

使用PLINK（v1.90）中的“-hardy”參數(shù)計算每個群體的觀測雜合度（observed heterozygosity，Ho）、期望雜合度（expected heterozygosity，He）［23］值。并通過-het得出每個個體的固定系數(shù)（F），計算公式如下：

F=He-HoHe

這里的F值是來衡量由于非隨機交配造成的實際雜合子頻率和理論雜合子頻率的差異大小。

使用PLINK（v1.90）“-ld”參數(shù)，計算r2≥0.3時的連鎖不平衡（linkage disequilibrium，LD）程度［24］。

1.3" 群體近交系數(shù)分析

使用PLINK（v1.90）軟件“-homozyg”參數(shù)并設(shè)置以下6類標準計算每個群體的連續(xù)純合片段（runs of homozygosity，ROH）長度［25］：1）一段ROH中每個窗口應(yīng)包含30個SNPs位點；2）SNPs的密度為每1 000 kb中至少有1個；3）ROH中允許的最大缺失基因型和雜合子型的數(shù)量分別為1；4）窗口閾值為0.05，表示一個SNP的雜合子頻率不能超過5%；5）要求ROH的最小長度為1 Mb；6）連續(xù)SNPs之間的最大間距為1 Mb。計算得到各群體中的每個個體的平均ROH后，在每個群體內(nèi)部取平均值。

隨后根據(jù)ROH總長估計基因組近交系數(shù)（FROH），并使用以下公式計算每個個體的FROH［26］：

FROH=∑iLROHiLauto

其中，LROHi是每個個體中常染色體ROH的長度，Lauto是該物種的常染色體基因組物理長度（本研究使用Sus scrofa11.1參考基因組組裝；常染色體長度約為2 265 774 kb）。最后，使用R（v4.3.3）可視化結(jié)果。

1.4" 地方豬保種群體的遺傳結(jié)構(gòu)關(guān)系分析

將質(zhì)控后的數(shù)據(jù)使用GCTA（v1.94.1）軟件中Cendron［18］的方法進行主成分分析（principal component analysis，PCA）。計算主成分1（PC1）和主成分2（PC2）的主成分可解釋遺傳變異。使用R（v4.3.3）可視化該PCA分析結(jié)果。

將計算PCA后的文件使用RStudio（v2024.04.1）軟件，選取主成分1～10進行UMAP（uniform manifold approximation and projection）降維［27，28］。在UMAP降維過程中，選取UMAP1和UMAP2作為降維后的特征結(jié)果后，使用R（v4.3.3）可視化。

利用PLINK（v1.90）軟件構(gòu)建狀態(tài)同源（identity by state，IBS）距離矩陣，在R種使用鄰接法（neighbor-joining，NJ）構(gòu)建家系結(jié)構(gòu)樹，并使用Figtree v1.4.4軟件可視化分析結(jié)果，并劃分家系。

使用ADMIXTURE（v1.3.0）軟件進行群體假定祖先遺傳結(jié)構(gòu)分析［29，30］。為了避免抽樣偏差，本研究對質(zhì)控后數(shù)據(jù)集的每個群體隨機抽取10個樣本，對抽選后的510個樣本選取K=2～7進行ADMIXTURE分析，并計算每一個K值下的交叉驗證（cross-validation，CV）預(yù)測值，根據(jù)CV值確定最適群體假定數(shù)。最后使用R（v4.3.3）可視化。

2" 結(jié)" 果

2.1" 基因組DNA的SNP分型與質(zhì)控

對所有不同來源的41個品種共2 144頭豬的SNP芯片數(shù)據(jù)進行合并，進行全基因組SNPs檢測，共檢測到71 172個SNPs位點，質(zhì)量控制后得到20 590個SNPs位點（表1）。

2.2" 廣東4類地方豬品種種群的遺傳多樣性分析

計算包括廣東4類地方豬在內(nèi)的包含華南型、華北型、華東型、華中型、西南型以及瘦肉型等多個標志性豬品種的群體遺傳多樣性參數(shù)，結(jié)果見表2。除去6個需要評估的保種場群體以及其對應(yīng)早期采集樣品數(shù)據(jù)外，華南型地方豬群體的近交系數(shù)（F）值位于0.188～0.471間，平均觀測雜合度（Ho）值位于0.162～0.296間，平均期望雜合度（He）值位于0.160～0.244間，平均連續(xù)純和片段（ROH）值位于87.59～275.63 Mb間，r2≥0.3時的LD長度值位于441.25～479.96 kb間，F(xiàn)ROH值位于0.042～0.0.126間；瘦肉型豬群體的F值位于-0.118～0.301間，Ho位于0.214～0.342間，He位于0.233～0.333間，ROH長度位于315.03～349.58 Mb間，r2≥0.3時的LD長度位于412.33～448.97 kb間，F(xiàn)ROH值位于0.146～0.159間。

對2023年來自6個保種場的廣東4類地方豬群體根據(jù)近交程度分為3類進行分析，第一類為近交程度相對最高的大花白豬-2023年新豐和藍塘豬-2023年新豐，第二類為近交程度較高的小耳花豬-2023年樂家莊、藍塘豬-2023年紫金以及小耳花豬-2023年壹號，最后一類為近交程度相對最低的粵東黑豬-2023年北礤。對以上3類遺傳多樣性結(jié)果分析如下：

對于第一類大花白豬-2023年新豐和藍塘豬-2023年新豐，兩個群體的近交系數(shù)F、平均FROH、ROH長度以及r2≥0.3時LD長度均顯著高于瘦肉型豬群體及其他參考豬群體，Ho均大于He，且Ho、He均顯著低于瘦肉型群體。結(jié)合劉德武等［31］2002年的研究：藍塘豬、大花白豬群體內(nèi)的遺傳變異程度高于引進瘦肉型群體。而本研究中，2023年藍塘豬、大花白豬群體的遺傳變異程度普遍低于引進瘦肉型群體，說明2023年藍塘豬及大花白豬的遺傳多樣性情況較2002年變差。綜合說明，以上兩個群體的近交程度極高，遺傳多樣性情況較差。

對于第二類小耳花豬-2023年樂家莊、藍塘豬-2023年紫金以及小耳花豬-2023年壹號，3個群體的近交系數(shù)（F）均高于瘦肉型群體；平均FROH值及ROH長度均顯著低于瘦肉型群體以及同類群體的早期采樣數(shù)據(jù)；對比r2≥0.3時的LD長度，除小耳花豬-2023年壹號，其他兩個群體的LD長度均高于瘦肉型豬群體以及其他中國地方豬群體；除小耳花豬-2023年樂家莊外，其他兩個群體Ho均大于He，且Ho、He值均低于瘦肉型豬群體。綜合說明以上3個群體的近交程度較高，遺傳多樣性情況較差。

第三類為粵東黑-2023年北礤，該群體F值均高于早期采樣的粵東黑-2015年北礤以及粵東黑-2020年北礤，說明其近交程度雖不高，但近幾年有所增加；ROH長度、平均FROH值均顯著高于早期采樣的粵東黑豬群體以及部分中國地方豬群體，低于瘦肉型群體；r2≥0.3時的LD長度高于大部分早期采樣的粵東黑群體、其他華南地方豬群體以及全部瘦肉型群體；Ho大于He，且Ho及He均顯著高于其他中國地方豬品種，但稍低于同一保種場的2015年和2020年群體。綜合分析，該粵東黑豬-2023年北礤群體近交程度相較于其他華南地方豬群體較低，但較同一保種場早期采樣數(shù)據(jù)有所上升，遺傳多樣性相對較高，但較同一保種場早期采樣數(shù)據(jù)有所下降。

2.3" 群體近交程度分析

對來自6個保種場的2023年廣東4類地方豬品種FROH進行分析（表2，圖1）：大花白豬-2023年新豐以及藍塘豬-2023年新豐群體的FROH值分布較分散，較包括早期采樣的同群體在內(nèi)的大部分參考群體高，說明二者近交程度高；藍塘豬-2023年紫金以及小耳花豬-2023年樂家莊的FROH值分布較分散，較包括早期采樣同群體以及全部瘦肉型豬群體低，說明二者近交程度相對較高，其中小耳花豬-2023年樂家莊較小耳花豬-2021年樂家莊有所下降；小耳花豬-2023年壹號的FROH值分布集中程度較高，但顯著低于2010年小耳花豬群體以及瘦肉型群體，近交程度相對較低；粵東黑-2023年北礤的FROH值分布較分散，較瘦肉型群體低，但FROH平均數(shù)以及中位數(shù)均高于同一保種場2015年粵東黑豬群體、2020年粵東黑豬群體，這表明從2015年到2023年，北礤粵東黑豬的近交程度均有所上升。

2.4" 廣東4類地方豬保種群體的遺傳結(jié)構(gòu)關(guān)系

采用主成分分析（PCA）方法，對2 144個樣本進行群體遺傳結(jié)構(gòu)分析（圖2）。PCA分析結(jié)果表明，各個群體的分散程度較好，PC1將瘦肉型豬和中國豬明顯區(qū)分，聚為兩類，PC2將各個地區(qū)的豬種能夠按照其品種分布地理位置區(qū)別開，PC1和PC2占總遺傳變異分別為20.51%、2.79%。其中，大花白豬（紫色）、藍塘豬（黃色）在圖中左上角區(qū)域聚集，說明這兩個品種血緣可能相似，并且這兩個群體在PC1上也遠離瘦肉型品種。小耳花豬（藍色）聚集于圖中左下角，其中小耳花豬-2023年壹號和部分小耳花豬-2023年樂家莊與陸川豬聚集，說明小耳花豬-2023年壹號以及部分小耳花豬-2023年樂家莊與陸川豬血緣關(guān)系很近；大部分小耳花豬-2023年樂家莊與小耳花豬-2021年樂家莊聚集，說明與前幾年相比，樂家莊保種場的小耳花豬血緣背景較穩(wěn)定，但也存在部分離群個體?；洊|黑豬（灰藍色）在PC1/PC2結(jié)果中介于瘦肉型豬（右側(cè)）和中國地方豬（左側(cè)）之間，說明其血緣中除了中國本土地方豬血緣外，可能還混雜有瘦肉型豬的血緣，且粵東黑豬的聚集效果相對最為分散，推測其遺傳背景可能較為復(fù)雜。

為了更好的展示各群體及樣本之間親緣關(guān)系的遠近，本研究使用UMAP根據(jù)對PCA分析中的PC1到PC10進行降維，并對兩個特征UMAP1和UMAP2繪圖（圖3）。結(jié)果顯示，瘦肉型品種與中國地方豬在圖中明顯分離，中國地方豬均能按照其實際地理位置分布聚集。大花白豬群體均聚集在圖左下部，并能夠按照來源不同聚集為兩類；3個不同來源的藍塘豬聚集為3類，其中主要的兩類聚集在圖上方；小耳花豬在圖中主要聚集為3類，其中一類小耳花豬群體與陸川豬明顯聚集，與PCA分析結(jié)果一致；粵東黑豬聚集在圖的中心位置，并能夠按保種場分別聚類。

NJ-Tree拓撲結(jié)構(gòu)顯示（圖4），同一品種或同一地區(qū)的豬種聚類在一起，瘦肉型豬和中國地方豬形成了兩個主要進化支。藍塘豬、大花白豬以及小耳花豬3個群體均遠離瘦肉型豬。其中，藍塘豬形成了一個主要次級分支，有部分小分支與其他中國地方豬相融合；大花白豬聚集于一個主要次級分支，在分支上又形成了兩個小分支；小耳花豬形成了3個分支，有一部分小耳花豬與陸川豬聚集于同一分支，這一結(jié)果與PCA圖和UMAP圖中小耳花豬與陸川豬聚集的結(jié)果一致；粵東黑豬的分支均靠近瘦肉型豬，且介于中國地方型和瘦肉型群體之間，說明粵東黑豬血緣可能受瘦肉型品種影響較大，與PCA結(jié)果一致。

對每個群體隨機抽取的10個樣本進行ADMIXTURE分析（圖5），結(jié)果顯示：當K=2（假定只存在2個祖先血緣）時，瘦肉型豬與中國地方豬被分配到兩個不同的遺傳背景中；在廣東4類地方豬品種中，粵東黑豬群體遺傳背景的瘦肉型血緣成分明顯高于其他3個品種，與PCA圖及NJ-Tree圖的結(jié)果相符。K=3時，依據(jù)血緣成分組成可將瘦肉型豬、部分華南地方豬、其他中國地方豬區(qū)分分開，其中粵東黑豬主要遺傳組成仍與中國地方豬一致，但與其他中國豬品種相比，瘦肉型豬血緣含量明顯較高。K=4時，杜洛克群體與其他瘦肉型豬分離，且粵東黑豬中混入的瘦肉型豬血緣主要來自杜洛克群體。K=6時，兩個不同采樣年份的樂家莊小耳花豬聚集在一起，并與其他群體分離。K=3～7時，小耳花豬-2023年壹號與陸川豬顯著聚集，且該群體幾乎沒有瘦肉型豬血緣滲入；粵東黑豬的血緣成分較為復(fù)雜，含有大量瘦肉型豬血緣，其華南地方豬血緣占比較低；藍塘豬與大花白豬始終共享相似的遺傳背景，沒有明顯區(qū)分。綜合表明，ADMIXTURE結(jié)果與其他分析結(jié)果一致。

對不同時間段采集自保種場群體的中國地方血緣成分進行分析（表3），其中大花白豬-2023年新豐（99.12%）和小耳花豬-2023年壹號（99.81%）的平均中國血緣比例最高，藍塘豬-2023年新豐（92.18%）、藍塘豬-2023年紫金（90.70%）次之，且兩個藍塘豬群體相較于2010年藍塘豬的血緣情況均提升；小耳花豬-2023年樂家莊（96.36%）的平均中國地方豬血緣比例較2010年前后采樣的小耳花豬提升，但較同保種場的小耳花豬-2021年樂家莊（97.77%）有所下降；粵東黑豬-2023年北礤的平均血緣比例為69.37%，相較2023年采樣的其他廣東地方豬品種最低，但相較于2015年以及2020年同場的情況提升。

2.5" 6個保種場家系構(gòu)建分析

對廣東4類地方豬6個保種場的現(xiàn)存群體使用鄰接法分別構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，并通過拓撲結(jié)構(gòu)進行家系劃分，其中北礤粵東黑豬群體（圖6A）分為了6個家系，新豐藍塘豬群體（圖6B）分為4個家系，新豐大花白豬群體（圖6C）分為5個家系，樂家莊小耳花豬群體（圖6D）分為8個家系，紫金藍塘豬群體（圖6E）分為5個家系，壹號小耳花豬群體（圖6F）分為6個家系。

3" 討" 論

中國擁有豐富的畜禽遺傳資源，畜禽種質(zhì)資源的保護對維持本土遺傳資源多樣性、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定具有重要意義［32］。本研究對2023年采集自6個保種場的廣東4類地方豬共488頭豬的耳組織樣進行50K全基因組SNP芯片檢測后，與已有公共數(shù)據(jù)合并，形成一個包含2 144個豬種的群體，進行遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)的綜合評估。

通過對41個品種進行近交系數(shù)（F）、平均連續(xù)純合片段（ROH）長度、觀測雜合度（Ho）、期望雜合度（He）、連鎖不平衡（LD）長度以及基于ROH的基因組近交系數(shù)（FROH）分析。其中，F(xiàn)值越高的群體可能存在基因固定化和遺傳多樣性減少的風(fēng)險；ROH長度和頻率反映出個體近交程度和基因組重組的情況［33，34］；Ho、He越高說明群體的遺傳多樣性越豐富［23，35］；本研究中使用的r0.32是指r2≥0.3時，兩個位點之間的LD長度［24，36］；此外，F(xiàn)ROH分析表明敏感性和準確度優(yōu)于基于譜系的F值［24，31］。因此，本研究將通過小提琴圖呈現(xiàn)FROH分布情況［26，37-39］。本研究集合PCA、UMAP、ADMIXTURE假定血緣遺傳結(jié)構(gòu)以及NJ-Tree進行群體結(jié)構(gòu)分析［30，40-42］。UMAP算法在高維數(shù)據(jù)的可視化和分析上比傳統(tǒng)方法表現(xiàn)更加優(yōu)異［28，43］。

綜合遺傳多樣性分析結(jié)果得出以上保種群體均存在一定程度的近交。較高的近交程度可能是由于我國畜禽保種大多采用閉鎖繁殖的方式，限制了場內(nèi)豬群體與場外豬群體的基因交流。而高近交程度增加遺傳疾病風(fēng)險并降低品種適應(yīng)性，因此各保種場需合理制定選配策略，選擇不同家系個體進行交配，并有計劃地引入同一品種不同遺傳背景的個體以降低近交程度。

對血緣組成的分析顯示，粵東黑豬-2023年北礤群體受瘦肉型豬血緣影響較大，主要來源為杜洛克豬。與2015年及2020年數(shù)據(jù)相比，北礤粵東黑豬群體的中國豬血緣比例有所提升，但瘦肉型豬種血緣依然較高。ADMIXTURE分析結(jié)果與黃樹文等［44］的報道一致。除粵東黑豬-2023年北礤群體外，其余5個群體的分析結(jié)果均表明，其血緣靠近中國地方豬種且遠離瘦肉型豬種，血緣較純，保種情況良好。

對上述6個保種場的4個群體，本研究綜合做出以下保種建議：各保種場仍需加強保種工作；對于北礤粵東黑豬群體應(yīng)格外加強血緣提純工作，同時避免近交，可引入該保種場外的血緣純度較高的粵東黑豬群體血緣，從而降低近交程度并維持遺傳多樣性；其余保種群體應(yīng)注意降低近交程度，配種時需區(qū)分家系，使用家系世代間輪流選配法，提高群體遺傳多樣性的同時降低近交程度，并及時定期對群體進行評估以便及時發(fā)現(xiàn)問題并調(diào)整保種策略。

4" 結(jié)" 論

本研究通過豬50K SNP芯片分析了來自6個保種場的廣東4類地方豬（藍塘豬、大花白豬、粵東黑豬、小耳花豬）的遺傳多樣性、親緣關(guān)系及種群結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示，新豐板嶺的大花白豬和藍塘豬群體近交程度極高，遺傳多樣性極低；樂家莊小耳花豬、壹號小耳花豬和紫金東瑞藍塘豬群體也存在一定程度的近交，遺傳多樣性偏低。北礤粵東黑豬受瘦肉型豬血緣影響較大，尤其是杜洛克血緣。為提高廣東地方豬的遺傳健康與多樣性，建議適當引入不同遺傳背景的純種豬，實施定向交配策略，定期對群體評估并進行遺傳監(jiān)測，加強保種群體管理的教育與培訓(xùn)。

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（編輯" 郭云雁）