利用高通量测序技术挖掘影响鸡剩余采食量的遗传变异和功能基因
在家禽生产中，饲料成本约占饲养成本的70％，因此提高家禽的饲料效率能够降低生产成本，提高经济效益，同时减轻环境压力。为了研发肉鸡饲料效率改良的分子技术，本研究利用高通量测序技术挖掘影响肉鸡剩余采食量(RFI，Residual feed intake)的基因组单碱基改变及候选基因。 试验一:RFI试验群体的构建及与鸡生产性能的相关性分析 以北京油鸡和科宝肉鸡为素材，分别测定了400只北京油鸡70～98日龄和800只科宝肉鸡29～42日龄的RFI及屠宰性能，并测定了北京油鸡的肉品质。结果表明:1）北京油鸡公鸡的最高RFI和最低RFI个体的剩余采食量平均每天相差60.81 g，母鸡平均每天相差34.83 g;科宝公鸡的最高RFI和最低RFI个体的剩余采食量平均每天相差65.10 g，母鸡平均每天相差61.58 g。2）北京油鸡的RFI与FCR、DFI极显著正相关(P＜0.01)，公鸡的RFI与腹脂率显著正相关(P＜0.05)，与胸肌率和腿肌率极显著负相关(P＜0.01)，母鸡的RFI与腿肌率极显著负相关（P＜0.01）。科宝肉鸡的RFI与FCR、DFI、腹脂率极显著正相关(P＜0.01)。说明对低RFI的选育可能会引起肌肉沉积的增加，脂肪沉积的减少。 试验二:利用全基因组重测序技术挖掘鸡RFI的遗传变异 北京油鸡和科宝肉鸡中分别选取高、低RFI个体各48只，用于全基因组重测序，每个处理分别混3个池，每个池16只鸡。结果表明:1）北京油鸡中筛选出6288个有效的SNPs，富集到1137个基因;科宝肉鸡中筛选出1000个SNPs，富集到448个基因;两个品种中共同被富集到的基因仅有127个，且北京油鸡筛选出的有效SNPs数远大于科宝肉鸡;说明北京油鸡中与RFI相关的变异比科宝多，反映出其遗传背景的差异及北京油鸡的RFI有更大的选育潜力。2）SNP所在区域基因功能分析显示，北京油鸡富集到了影响脂类代谢的PTEN信号通路及脂类代谢网络，这反映了其体脂沉积丰富的特点;而科宝肉鸡中富集到了采食行为及影响采食行为的CREB信号通路，可能与其对饲料报酬长期选育有关。北京油鸡和科宝肉鸡都富集到骨骼、肌肉等机体发育相关的生理过程，北京油鸡中富集到的nNOS信号通路可能是影响机体发育的重要信号通路，而科宝肉鸡中富集到的Rac和肌动蛋白细胞骨架信号通路可能参与了组织器官等发育过程。 试验三:利用RNA-Seq技术筛选影响鸡RFI的功能基因 从科宝肉鸡中筛选出高、低RFI的鸡各3只，利用RNA-Seq技术探究了高、低RFI个体十二指肠基因表达的差异。结果显示:1）24624个基因在鸡十二指肠组织中表达。差异表达基因以P＜0.05，差异倍数≥1.5或≤0.67为筛选标准，共筛选到599个差异基因，其中309个在低RFI个体中上调，290个下调。2）功能注释和通路富集分析显示这些基因主要参与代谢过程和免疫应答过程，并富集到三大物质代谢和免疫应答等信号通路。3）RNA-Seq结果中鉴定到CCK、MPEG1、EPHB2、SERPINH1、VANGL2、CYFIP2、PCDH19、TGBI、SCUBE3和CATHL1等10个在科宝重测序筛选到的基因，这些基因与采食、代谢、消化功能、消化道的维持和免疫相关。因此，鸡十二指肠中这些基因表达的变化保证了肠道功能和良好健康状况，而肠道的健康及功能的发挥可能是造成鸡饲料效率差异的重要原因。
肉鸡;剩余采食量;高通量测序技术;差异表达基因
中国农业科学院
博士
动物营养与饲料科学
文杰
2017
中文
S831
85
2018-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）