基于全基因组重测序分析坝上长尾鸡遗传多样性与保种效果

本研究旨在通过全基因组重测序技术分析坝上长尾鸡群体遗传多样性,评估其保种效果,以更好地保护和利用该遗传资源。研究采用基因组全测序技术检测37只坝上长尾鸡和40只巴布考克B380的基因组变异,通过群体遗传多样性、连续纯合子片段(Runs of Homozygosity,ROH)分布特征及连续不平衡衰减分析,对坝上长尾鸡保种效果进行综合评估。结果显示,37只坝上长尾鸡个体共检测到11 382 746个高质量SNPs位点,平均观察杂合度为0.410±0.208,平均期望杂合度为0.344±0.130,与巴布考克B380相比,坝上长尾鸡群体基因组内连锁不平衡(Linkage Disequilibrium,LD)程度较低且遗传多样性较为丰富(P<0.001)。坝上长尾鸡群体平均状态同源(Identity by State,IBS)遗传距离为0.755,亲缘关系G矩阵结果与IBS距离矩阵结果一致,均显示坝上长尾鸡部分个体间亲缘关系较近(P<0.001);与巴布考克B380相比,坝上长尾鸡个体间平均遗传距离较大(P<0.001)。37只坝上长尾鸡个体共检测到7 002个基因组ROH,ROH平均长度为0.47 Mb,基于ROH的平均近交系数为0.458,表明坝上长尾鸡个体间存在一定程度的近交积累。本研究表明,与巴布考克B380相比,坝上长尾鸡群体遗传多样性较为丰富,但个体间存在近交风险,应加强选配以确保坝上长尾鸡品种资源的可持续性发展。

鸡松果体昼夜节律基因表达的RNA测序分析

本次研究旨在探索白莱航鸡松果体基因在昼夜节律调控中的表达特征及其生物学意义。研究选取了在12 h光照/12 h黑暗周期中饲养的白莱航鸡,并在第10 d 24 h黑暗的情况下每隔4 h取样一次,获得其松果体基因表达的时间序列数据。利用R语言筛选周期性表达的基因,随后应用加权基因共表达网络分析(WGCNA)来识别表达模式相似的基因群体,并进行性状关联分析和功能富集分析,进一步用Cytoscape筛选与昼夜节律相关的枢纽基因。结果 rain算法筛选出周期性表达的基因,并利用WGCNA分析揭示了多种节律基因(AANAT、PER2、ROR1、ARNTL、CLOCK、PER3、CRY2、CRY1)等在松果体细胞中的表达模式,这些基因聚类到不同颜色的模块中,而且不同模块基因的表达模式存在显著差异,关联热图与富集分析也表明不同的生物学过程在一天中的不同时间被有序激活,揭示了它们在昼夜节律调控中的重要角色。此外利用Cytoscape的CytoHubba插件识别出的枢纽基因,进一步支持了这些发现。研究结果表明,松果体细胞在响应和调节昼夜节律方面具有高度的复杂性和动态性。

鸡IFITM3基因编码区克隆及生物信息学分析

为探究鸡IFITM(Interferon-Induced Transmembrane,IFITM)3基因SNPs(Single Nucleotide Polym orphisms,SNPs)位点的多态性,挖掘其潜在的功能性位点,本研究对鸡IFITM3基因编码区进行克隆,结合多种生物信息学方法对蛋白nsSNPs(nonsense-SNPs, nsSNPs)位点及基因的选择压力进行综合分析。结果显示:本研究克隆了IFITM3基因编码区,为414 bp,共编码137个氨基酸;该蛋白质为稳定的、非分泌型、疏水性小分子跨膜蛋白,并具有磷酸化、糖基化、棕榈酰化修饰位点。本研究发现5个SNP,其中SNP1在测序鸡种中已经固定,不具有多态性;其余4个SNP的多态性在测序鸡种的群体中存在差异,且都属于中性位点。分析发现:鸡IFITM3基因存在2个nsSNPs位点,其中V103I突变对蛋白的影响程度低,是非保守性的中性位点。H126P突变可能改变位点的氢键数目降低蛋白的分子间作用力,影响蛋白空间结构的稳定性。IFITM3编码区序列十分保守,在禽类的选择压力分析中,只检测到120V位点。综上所述,H126P位点可作为优良鸡种免疫分子选育的潜在功能性位点。

鸡IFITM/IFIT基因家族中与抗禽流感病毒相关的关键基因挖掘

为深入了解分析鸡IFITM/IFIT基因家族的特性,以禽流感病毒攻毒后的鸡RNA-seq数据为研究对象,通过加权基因共表达网络分析,构建了鸡的肺组织对不同亚型禽流感免疫反应的加权基因共表达网络,并对其模块进行了性状关联性分析与功能富集分析,进而筛选出鸡IFITM/IFIT基因家族中与抗禽流感病毒胁迫相关的枢纽基因。结果显示:鸡IFITM/IFIT基因家族成员中,IFITM2,IFITM3和IFIT5基因参与应答禽流感病毒诱发的免疫反应。其中,IFIT5基因属于H5N1病毒早期免疫应答模块的枢纽基因,在H5N1病毒诱发的早期免疫通路中发挥重要作用。

鸡TLR1A基因2个SNP位点功能分析及与坝上长尾鸡沙门氏菌感染抗性的相关分析

为确定鸡TLR1A基因g.926G>A和g.1076G>C等2个nsSNP位点多态性及其功能意义,采用CRS-PCR-RFLP方法检测了310只坝上长尾鸡(阳性127只,阴性183只)TLR1A基因2个nsSNP位点的多态性、二者与沙门氏菌抗性的关联,并对其进行生物信息学与适应性进化分析。结果表明,g.926G>A(S309N)和g.1076G>C(R359P)与鸡沙门氏菌易感性显著相关(P<0.05)。其中,S309N在种间种内水平均受到正选择压力;R359P在种内受到正选择压力。二者均具有有害性,且后者蛋白稳定性较低。鸡TLR1A基因的g.926G>A和g.1076G>C位点可作为鸡抗病育种中潜在的功能性位点。

鸡TLR1A基因正选择nsSNP与沙门氏菌易感性的关联性研究

为探究鸡TLR1A基因正选择nsSNP位点与沙门氏菌易感性的关联,挖掘其潜在的功能性位点,本研究利用多种生物信息学方法对ChTLR1A的21个nsSNP位点及基因的选择压力进行综合分析,筛选ChTLR1A正选择nsSNP功能性位点,深入分析其与鸡沙门氏菌易感性之间的相关性。结果显示,rs739087452(I388L)和rs313678806(C815R)在种上及种内均受到正选择作用,且rs739087452(I388L)位点的变异使其蛋白稳定性降低。rs313678806(C815R)与鸡沙门氏菌的易感性显著相关(P<0.001),C/C基因型为沙门氏菌抵抗型,表明rs313678806(C815R)可能是影响鸡沙门氏菌易感性的重要功能性SNP。本实验结果可为TLR1A基因标记在鸡抗病育种中的利用提供参考依据。

鸡羽色研究现状及发展

从羽色形成机理,羽色相关基因定位,鸡MC1R,TYR和ASIP基因的研究等方面对家鸡羽色研究现状进行了综述,并对鸡羽色特征与其行为、生理、生产性能的关系研究进行了展望。

调控鸡黑色素生成相关基因共表达网络的构建

为了挖掘与鸡黑色素生成有关的基因,研究通过对NCBI网站公布的12份惠阳髯毛鸡羽毛毛囊的转录组数据进行了基因差异表达分析,并结合黑色素生成相关通路中的基因构建了共表达网络。结果显示:共筛选出了74个差异基因和100个通路基因用于权重基因共表达网络分析(Weighted Gene Co-expression Network Analysis,WGCNA),在分析得到的5个模块中,青色模块与羽色表型显著相关(R=0.94,P<0.01)。对该模块进行hub基因挖掘,共获得16个hub基因。对该模块进行GO,KEGG富集分析,发现被显著富集的αMSH/MC1R,WNT/β-catenin信号通路参与了黑色素生成的调控。综合基因差异表达,WGCNA,GO和KEGG多种分析方法,筛选出基因WNT1在黑色素生成中起关键作用。