基于50K SNP芯片評估廣東省四類地方豬保種群體的遺傳結構

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構信息，輔助保護和利用地方豬種質資源。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的41個地方豬品種，共2 144頭。質控后保留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、親緣關系以及家系結構分析。結果顯示：新豐板嶺大花白豬的近交系數（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，FROH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，FROH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，FROH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，FROH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，FROH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加強對地方豬的擴繁和選育工作，在保持血緣純度穩定的情況下，降低近交程度。

關鍵詞： 華南地方豬；SNP芯片；保種；遺傳多樣性；群體遺傳結構

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（資源服務）標識碼（OSID）：

收稿日期：2024-06-11

基金項目：廣東省鄉村振興戰略專項資金種業振興項目（2022-XJS-00-002）；廣東省普通高校重點領域專項（2021ZDZX4040）；清遠市創新創業研究團隊項目（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、開發及利用，在維持畜牧業可持續發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仔數高、性成熟早、適應高溫多濕環境、抗病力好及耐粗飼等優點而備受喜愛［2，3］，但由于地方豬的生長速度慢、育肥周期長以及飼料轉化率低等缺點，不適應現代畜禽養殖業對于畜禽生產規模化、工業化發展的需求，大部分地方豬種處于群體規模小和開發利用率低的困境中［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意義，導致了地方豬種質資源迅速流失，純種血統逐漸被“稀釋”，部分地方豬種瀕臨滅絕［2，6］。

廣東本土備受關注的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、種質特性退化等風險［8］。大花白豬是廣東大耳黑白花豬的統稱，主要分布于粵北、粵中地區。2005年底，韶關、興寧、東莞共存欄大花白豬約2萬余頭。藍塘豬因中心產區在廣東省河源市紫金縣的藍塘鎮而得名。據估計，現存的藍塘豬純種母豬數量不足5 000頭、種公豬不到50頭。廣東小耳花豬原產于廣東省西江以南和粵西一帶，是廣東省飼養量最大的地方豬種。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和利用正面臨嚴峻挑戰。

SNP（single nucleotide polymorphism）是指單核苷酸多態性，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、多態性高等特點［10，11］，被廣泛應用于包括豬［12-17］、雞［18］、牛羊［19，20］等多種常見家畜在內的群體結構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芯片數據、Wang等［12］發表的包括中國地方豬及瘦肉型豬的60K芯片數據以及2010年前后采樣的華南地方豬的50K芯片數據合并，共計51個群體，2 144個個體。對合并后的數據進行遺傳多樣性、遺傳結構、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樂家莊養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牧發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℃保存備用。

將耳組織樣品送往石家莊博瑞迪生物技術有限公司進行DNA提取和GenoBaits Porcine50K SNP芯片檢測。收集來源為以下3類公共數據：1）來自3個保種場的前期采樣數據：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”）、2020年泰農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”）、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］發表的60K芯片數據，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芯片數據，共計703頭。將下機后的50K芯片數據使用PLINK（v1.90）［22］軟件中的“-bmerge”指令與3類公共數據合并，合并后共計51個群體，2 144個個體。隨后利用PLINK（v1.90）軟件進行質量控制［21，22］。本研究的質控條件如下：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（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，計算r2≥0.3時的連鎖不平衡（linkage disequilibrium，LD）程度［24］。

1.3" 群體近交系數分析

使用PLINK（v1.90）軟件“-homozyg”參數并設置以下6類標準計算每個群體的連續純合片段（runs of homozygosity，ROH）長度［25］：1）一段ROH中每個窗口應包含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，在每個群體內部取平均值。

隨后根據ROH總長估計基因組近交系數（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）可視化結果。

1.4" 地方豬保種群體的遺傳結構關系分析

將質控后的數據使用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果后，使用R（v4.3.3）可視化。

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

使用ADMIXTURE（v1.3.0）軟件進行群體假定祖先遺傳結構分析［29，30］。為了避免抽樣偏差，本研究對質控后數據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）預測值，根據CV值確定最適群體假定數。最后使用R（v4.3.3）可視化。

2" 結" 果

2.1" 基因組DNA的SNP分型與質控

對所有不同來源的41個品種共2 144頭豬的SNP芯片數據進行合并，進行全基因組SNPs檢測，共檢測到71 172個SNPs位點，質量控制后得到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，結果見表2。除去6個需要評估的保種場群體以及其對應早期采集樣品數據外，華南型地方豬群體的近交系數（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，FROH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，FROH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。結合劉德武等［31］2002年的研究：藍塘豬、大花白豬群體內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（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據；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據有所上升，遺傳多樣性相對較高，但較同一保種場早期采樣數據有所下降。

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平均數以及中位數均高于同一保種場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構關系

采用主成分分析（PCA）方法，對2 144個樣本進行群體遺傳結構分析（圖2）。PCA分析結果表明，各個群體的分散程度較好，PC1將瘦肉型豬和中國豬明顯區分，聚為兩類，PC2將各個地區的豬種能夠按照其品種分布地理位置區別開，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定，但也存在部分離群個體。粵東黑豬（灰藍色）在PC1/PC2結果中介于瘦肉型豬（右側）和中國地方豬（左側）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雜。

為了更好的展示各群體及樣本之間親緣關系的遠近，本研究使用UMAP根據對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拓撲結構顯示（圖4），同一品種或同一地區的豬種聚類在一起，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，這一結果與PCA圖和UMAP圖中小耳花豬與陸川豬聚集的結果一致；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圖的結果相符。K=3時，依據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，沒有明顯區分。綜合表明，ADMIXTURE結果與其他分析結果一致。

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個保種場家系構建分析

對廣東4類地方豬6個保種場的現存群體使用鄰接法分別構建系統發育樹，并通過拓撲結構進行家系劃分，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，畜禽種質資源的保護對維持本土遺傳資源多樣性、農業生態系統的穩定具有重要意義［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，與已有公共數據合并，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構的綜合評估。

通過對41個品種進行近交系數（F）、平均連續純合片段（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（FROH）分析。其中，F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，FROH分析表明敏感性和準確度優于基于譜系的F值［24，31］。因此，本研究將通過小提琴圖呈現FROH分布情況［26，37-39］。本研究集合PCA、UMAP、ADMIXTURE假定血緣遺傳結構以及NJ-Tree進行群體結構分析［30，40-42］。UMAP算法在高維數據的可視化和分析上比傳統方法表現更加優異［28，43］。

綜合遺傳多樣性分析結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險并降低品種適應性，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年數據相比，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；其余保種群體應注意降低近交程度，配種時需區分家系，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現問題并調整保種策略。

4" 結" 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、親緣關系及種群結構。結果顯示，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測，加強保種群體管理的教育與培訓。

參考文獻（References）：

［1］" WANG Z Y，ZHONG Z Q，XIE X F，et al.Detection of runs of homozygosity and identification of candidate genes in the whole genome of Tunchang pigs［J］.Animals，2024，14（2）：201.

［2］" 郭源梅，李龍云，賴昭勝，等.中國地方豬種利用現狀與展望［J］.江西農業大學學報，2017，39（3）：427-435.

GUO Y M，LI L Y，LAI Z S，et al.Present status and prospect of utilization of indigenous pig breeds in China［J］.Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis，2017，39（3）：427-435.（in Chinese）

［3］" 謝水華，曾銓品.廣東小耳花豬生產性能與雜交效果的研究［J］.養豬，2015（6）：63-64.

XIE S H，ZENG Q P.Studies on Guangdong Xiaoerhua Swine traits performance and effect of crossbreed［J］.Swine Production，2015（6）：63-64.（in Chinese）

［4］" 王塑天，孟繁明，李劍豪.廣東豬種質資源利用與育種生物技術創新［J］.廣東農業科學，2020，47（12）：134-143.

WANG S T，MENG F M，LI J H.Utilization of porcine germplasm resources in Guangdong and innovation of breeding biotechnology［J］.Guangdong Agricultural Sciences，2020，47（12）：134-143.（in Chinese）

［5］" 肖" 俊，余海樂，李鎮養，等.廣東小耳花豬在不同地區適應性及生產性能分析［J］.養豬，2021（2）：61-63.

XIAO J，YU H L，LI Z Y，et al.Analysis of adaptability and production performance of Guangdong small-ear spotted pigs in different regions［J］.Swine Production，2021（2）：61-63.（in Chinese）

［6］" 孟" 欣.我國豬的地方品種保護現狀及對策［J］.中國畜牧業，2023（17）：50-51.

MENG X.Current situation and countermeasures of local pig breeds protection in China［J］.China Animal Industry，2023（17）：50-51.（in Chinese）

［7］" 王" 晨，馬" 寧，郭春和，等.基于SNP芯片分析的藍塘豬遺傳群體結構［J］.廣東農業科學，2018，45（6）：110-115.

WANG C，MA N，GUO C H，et al.Population structure of Lantang pig evaluated using SNP chip［J］.Guangdong Agricultural Sciences，2018，45（6）：110-115.（in Chinese）

［8］" 陳倩倩，劉興隆，凌欣華，等.粵東黑豬種質資源開發利用現狀與對策分析［J］.廣東飼料，2023，32（12）：11-13.

CHEN Q Q，LIU X L，LING X H，et al.Development and utilization strategies of germplasm resources of eastern Guangdong black pigs［J］.Guangdong Feed，2023，32（12）：11-13.（in Chinese）

［9］" 廣東省農業廳，廣東省畜牧獸醫局，廣東省畜禽遺傳資源委員會.廣東省地方畜禽遺傳資源志［M］. 廣州：廣東科技出版社，2018.

Guangdong Provincial Department of Agriculture，Guangdong Provincial Animal Husbandry and Veterinary Bureau，Guangdong Provincial Livestock and Poultry Genetic Resources Committee.Guangdong provincial local livestock and poultry genetic resources［M］.Guangzhou：Guangdong Science and Technology，2018.（in Chinese）

［10］" VIGNAL A，MILAN D，SANCRISTOBAL M，et al.A review on SNP and other types of molecular markers and their use in animal genetics［J］.Genet Sel Evol，2002，34（3）：275.

［11］" 鐘梓奇，謝鑫峰，王子軼，等.分子標記在畜禽保種中應用的研究進展［J］.中國畜禽種業，2024，20（3）：3-10.

ZHONG Z Q，XIE X F，WANG Z Y，et al.Research progress on the application of molecular markers in livestock and poultry conservation［J］.The Chinese Livestock and Poultry Breeding，2024，20（3）：3-10.（in Chinese）

［12］" WANG X P，ZHANG H，HUANG M，et al.Whole-genome SNP markers reveal conservation status，signatures of selection，and introgression in Chinese Laiwu pigs［J］.Evol Appl，2021，14（2）：383-398.

［13］" BOSSE M，MEGENS H J，MADSEN O，et al.Using genome-wide measures of coancestry to maintain diversity and fitness in endangered and domestic pig populations［J］.Genome Res，2015，25（7）：970-981.

［14］" DIAO S Q，HUANG S W，XU Z T，et al.Genetic diversity of indigenous pigs from South China Area revealed by SNP array［J］.Animals，2019，9（6）：361.

［15］" HLONGWANE N L，HADEBE K，SOMA P，et al.Genome wide assessment of genetic variation and population distinctiveness of the pig family in South Africa［J］.Front Genet，2020，11：344.

［16］" PENG Y B，CAI X Y，WANG Y Z，et al.Genome-wide analysis suggests multiple domestication events of Chinese local pigs［J］.Anim Genet，2022，53（3）：293-306.

［17］" 袁" 嬌，徐國強，周" 翔，等.基于SNP芯片監測通城豬的保種效果［J］.畜牧獸醫學報，2022，53（8）：2514-2523.

YUAN J，XU G Q，ZHOU X，et al.SNP chip-based monitoring of population conservation effect of Tongcheng pigs［J］.Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica，2022，53（8）：2514-2523.（in Chinese）

［18］" CENDRON F，MASTRANGELO S，TOLONE M，et al.Genome-wide analysis reveals the patterns of genetic diversity and population structure of 8 Italian local chicken breeds［J］.Poult Sci，2021，100（2）：441-451.

［19］" AL-MAMUN H A，CLARK S A，KWAN P，et al.Genome-wide linkage disequilibrium and genetic diversity in five populations of Australian domestic sheep［J］.Genet Sel Evol，2015，47：90.

［20］" LIU Z，SUN H，LAI W，et al.Genome-wide re-sequencing reveals population structure and genetic diversity of Bohai Black cattle［J］.Anim Genet，2022，53（1）：133-136.

［21］" WANG X P，ZHANG H，HUANG M，et al.Whole-genome SNP markers reveal conservation status，signatures of selection，and introgression in Chinese Laiwu pigs［J］.Evol Appl，2021，14（2）：383-398.

［22］" 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.

［23］" 孫" 浩，王" 振，張" 哲，等.基于基因組測序數據的梅山豬保種現狀分析［J］.上海交通大學學報：農業科學版，2017，35（4）：65-70.

SUN H，WANG Z，ZHANG Z，et al.Exploring the current situation of conservation of Meishan pigs based on genome sequencing data［J］.Journal of Shanghai Jiaotong University：Agricultural Science，2017，35（4）：65-70.（in Chinese）

［24］" SLATKIN M.Linkage disequilibrium—understanding the evolutionary past and mapping the medical future［J］.Nat Rev Genet，2008，9（6）：477-485.

［25］" WANG Y，DONG R L，LI X，et al.Analysis of the genetic diversity and family structure of the Licha black pig population on Jiaodong Peninsula，Shandong Province，China［J］.Animals，2022，12（8）：1045.

［26］" JIANG Y，LI X J，LIU J L，et al.Genome-wide detection of genetic structure and runs of homozygosity analysis in Anhui indigenous and Western commercial pig breeds using PorcineSNP80k data［J］.BMC Genomics，2022，23（1）：373.

［27］" YANG J，LEE S H，GODDARD M E，et al.GCTA：a tool for genome-wide complex trait analysis［J］.Am J Hum Genet，2011，88（1）：76-82.

［28］" MCINNES L，HEALY J，MELVILLE J.UMAP：uniform manifold approximation and projection for dimension reduction［Z］.arXiv：1802.03426，2018.

［29］" ALEXANDER D H，NOVEMBRE J，LANGE K.Fast model-based estimation of ancestry in unrelated individuals［J］.Genome Res，2009，19（9）：1655-1664.

［30］" DADOUSIS C，MUOZ M，VILO C，et al.Admixture and breed traceability in European indigenous pig breeds and wild boar using genome-wide SNP data［J］.Sci Rep，2022，12（1）：7346.

［31］" 劉德武，楊關福，李加琪，等.用RAPD標記分析6個品種豬的群體遺傳結構［J］.畜牧獸醫學報，2002，33（1）：18-22.

LIU D W，YANG G F，LI J Q，et al.Analysing genetic construction of six pig breeds using RAPD marker［J］.Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica，2002，33（1）：18-22.（in Chinese）

［32］" 馬" 燁，劉玉強，吳煜偉，等.基于全基因組重測序檢測中國地方豬的體型選擇信號［J］.中國畜牧獸醫，2024，51（8）：3438-3446.

MA Y，LIU Y Q，WU Y W，et al.Detection of body shape selection signals in Chinese indigenous pigs based on whole genome resequencing［J］.China Animal Husbandry amp; Veterinary Medicine，2024，51（8）：3438-3446.（in Chinese）

［33］" KIRIN M，MCQUILLAN R，FRANKLIN C S，et al.Genomic runs of homozygosity record population history and consanguinity［J］.PLoS One，2010，5（11）：e13996.

［34］" WU X D，ZHOU R，WANG Y L，et al.Genome-wide scan for runs of homozygosity in Asian wild boars and Anqing six-end-white pigs［J］.Anim Genet，2022，53（6）：867-871.

［35］" LIU Y G，CHEN S L，LI B F.Assessing the genetic structure of three Japanese flounder （Paralichthys olivaceus） stocks by microsatellite markers［J］.Aquaculture，2005，243（1-4）：103-111.

［36］" MUOZ M，BOZZI R，GARCA-CASCO J，et al.Genomic diversity，linkage disequilibrium and selection signatures in European local pig breeds assessed with a high density SNP chip［J］.Sci Rep，2019，9（1）：13546.

［37］" KELLER M C，VISSCHER P M，GODDARD M E.Quantification of inbreeding due to distant ancestors and its detection using dense single nucleotide polymorphism data［J］.Genetics，2011，189（1）：237-249.

［38］" FORUTAN M，ANSARI MAHYARI S，BAES C，et al.Inbreeding and runs of homozygosity before and after genomic selection in North American Holstein cattle［J］.BMC Genomics，2018，19（1）：98.

［39］" 劉家鑫，魏" 霞，鄧天宇，等.綿羊全基因組ROH檢測及候選基因鑒定［J］.畜牧獸醫學報，2019，50（8）：1554-1566.

LIU J X，WEI X，DENG T Y，et al.Genome-wide scan for run of homozygosity and identification of corresponding candidate genes in sheep populations［J］.Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica，2019，50（8）：1554-1566.（in Chinese）

［40］" AGGARWAL D，WARNE B，JAHUN A S，et al.Genomic epidemiology of SARS-CoV-2 in a UK university identifies dynamics of transmission［J］.Nat Commun，2022，13（1）：751.

［41］" ALI A，MARGETTS B M，ZAINUDDIN A A.Exploration of the Principal Component Analysis （PCA） approach in synthesizing the diet quality of the malaysian population［J］.Nutrients，2020，13（1）：70.

［42］" MUOZ M，BOZZI R，GARCA F，et al.Diversity across major and candidate genes in European local pig breeds［J］.PLoS One，2018，13（11）：e0207475.

［43］" BECHT E，MCINNES L，HEALY J，et al.Dimensionality reduction for visualizing single-cell data using UMAP［J］.Nat Biotechnol，2019，37（1）：38-44.

［44］" 黃樹文，張" 哲，陳贊謀，等.廣東省現有5個地方豬種基于SNP芯片的遺傳多樣性分析［J］.中國畜牧雜志，2018，54（6）：33-37.

HUANG S W，ZHANG Z，CHEN Z M，et al.Genetic diversity analysis of five Cantonese indigenous pigs based on SNP chip［J］.Chinese Journal of Animal Science，2018，54（6）：33-37.（in Chinese）

（編輯" 郭云雁）