水禽育種與營(yíng)養(yǎng)團(tuán)隊(duì)研究揭示鴨綠殼蛋形成的分子機(jī)制

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2021-02-23 09:53:00 來(lái)源：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所

　　近日，水禽育種與營(yíng)養(yǎng)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究揭示了蛋鴨綠殼蛋形成的分子機(jī)制，為綠殼蛋鴨分子選育以及鳥(niǎo)類蛋殼顏色進(jìn)化研究提供了重要參考。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于國(guó)際知名進(jìn)化遺傳學(xué)經(jīng)典期刊《分子生態(tài)學(xué)（Molecular Ecology）》。

　　綠殼鴨蛋蛋殼強(qiáng)度高，在加工中不易破損，深受企業(yè)和消費(fèi)者喜愛(ài)。常規(guī)育種需要通過(guò)測(cè)交來(lái)鑒定公鴨基因型，效率低、準(zhǔn)確性差。大多數(shù)蛋鴨品種綠殼性狀未能固定，影響了品種價(jià)值。因此，鑒定鴨綠殼性狀因果基因和致因變異具有重要意義。研究人員對(duì)綠頭野鴨×北京鴨蛋殼顏色分離群體的352只個(gè)體進(jìn)行了全基因組重測(cè)序，將決定鴨綠殼蛋性狀的基因定位在了4號(hào)染色體的179kb區(qū)域內(nèi)，借助7個(gè)地方品種的重組歷史信息和表型-單倍型對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)一步將候選區(qū)域縮小到30kb。經(jīng)轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)，此區(qū)域內(nèi)的 ABCG2 基因轉(zhuǎn)錄本在綠殼蛋鴨殼腺部表達(dá)水平顯著高于白殼個(gè)體。為確保能全面鑒定變異，研究人員對(duì)30kb區(qū)域進(jìn)行了Sanger法貫通測(cè)序，精確鑒定出204個(gè)結(jié)構(gòu)變異和單堿基變異，結(jié)合分離群體關(guān)聯(lián)分析和分化群體混池測(cè)序，鎖定了4個(gè)緊密連鎖的SNP。經(jīng)進(jìn)一步篩選，最終確定 ABCG2 基因啟動(dòng)子區(qū)的一個(gè)SNP為致因變異，這一突變影響了 ABCG2 轉(zhuǎn)錄活性，該基因編碼的一個(gè)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與體內(nèi)膽綠素的轉(zhuǎn)運(yùn)。該研究為鴨蛋殼顏色選育提供了一個(gè)精準(zhǔn)的分子標(biāo)記，也為鳥(niǎo)類生態(tài)與進(jìn)化研究提供了參考。

　　博士后劉賀賀副教授為文章第一作者，侯水生研究員、周正奎研究員為文章通訊作者。該研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家水禽產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中國(guó)博士后科學(xué)基金的共同資助。

　　據(jù)悉，為系統(tǒng)解析鴨重要經(jīng)濟(jì)性狀的遺傳基礎(chǔ)，水禽育種與營(yíng)養(yǎng)團(tuán)隊(duì)于2015年啟動(dòng)了“千鴨X組”計(jì)劃。計(jì)劃實(shí)施以來(lái)，已經(jīng)成功定位了決定鴨羽色、體格大小、肌纖維直徑、蛋品質(zhì)等多個(gè)重要經(jīng)濟(jì)性狀的主效基因。目前，項(xiàng)目已進(jìn)入第二期，將圍繞影響鴨肉風(fēng)味品質(zhì)的小分子代謝物遺傳網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展系統(tǒng)研究。