不同光色条件下京海黄鸡垂体转录组功能分析

【目的】对不同光色条件下京海黄鸡垂体进行转录组测序分析,了解不同光色条件下京海黄鸡垂体的表达谱,旨在筛选出红光影响京海黄鸡生殖激素合成的关键基因,为提高种鸡产蛋性能提供理论基础。【方法】红光组京海黄鸡产蛋量(90.61枚)显著高于白光组(87.44枚)(P<0.05)。选取红光和白光条件下京海黄鸡各3只,采集其垂体进行高通量测序,利用HISAT和DESeq等方法获得差异表达基因(DEGs)进行GO功能注释和KEGG信号通路富集分析。【结果】通过高通量测序获得4892794884~4980565639条Raw reads,比对到参考基因组的read比对率在92.00%以上,GC含量为48.54%~49.11%。将红光和白光条件下京海黄鸡的垂体进行比较,共获得155个DEGs,其中红光组与白光组(RP vs WP)相比,有90个基因表达上调和65个基因表达下调。对DEGs进行GO功能注释分析,主要在生物调控、细胞过程、细胞、细胞组分、连接和催化活性功能等重要生物途径。KEGG信号通路分析结果显示,DEGs主要富集在细胞因子—细胞因子受体相互作用、类固醇激素的生物合成通路、视黄醇的新陈代谢、花生四烯酸代谢、神经活性配体—受体相互作用等信号通路,这些通路中的促性腺激素释放激素基因(GNRH1)、分泌型磷蛋白1基因(SPP1)、信号转导蛋白1基因(SMAD1)、骨形态形成蛋白拮抗蛋白2抗体基因(GREM2)和表皮调节素基因(EREG)等表达可能受光色的影响,从而影响种鸡的产蛋性能。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果证明了转录组测序结果准确可靠。【结论】与白光相比,红光能显著提高京海黄鸡的产蛋量。筛选获得的GNRH1、SPP1、SMAD1、GREM2和EREG等基因可能在光色调控京海黄鸡产蛋性能中发挥重要作用,可作为种鸡垂体组织调控其产蛋性能分子机制研究的关键基因。

红光对京海黄鸡卵巢转录组模式调控分析

本研究通过分析不同光色条件下京海黄鸡卵巢转录表达谱,筛选出与光色影响卵泡发育的相关基因。选择红光(660 nm)和白光(400~760 nm)条件下300日龄京海黄鸡各3只,采集卵巢组织,利用高通量测序,构建红光和白光条件下京海黄鸡的卵巢基因表达谱并进行分析。将测序获得的结果与数据库进行比对,获得40.79G高质量数据,与参考基因组比对率在93.01%以上。利用DESeq软件分析显示,与白光组相比,获得416个DEGs,其中上调和下调的分别279个和137个。GO分析显示DEG显著富集在生物控制类别、细胞过程类别、细胞类别和结合功能类别亚类中所占比例最高。KEGG分析显示,DEG显著富集到GnRH信号通路、Wnt信号通路、钙离子信号通路、细胞粘黏分子通路、细胞因子与细胞因子受体相互作用通路等信号通路。利用qRT-PCR对随机挑选的8个差异基因进行验证,结果与测序结果一致。通过构建PPI蛋白互作网络关系,进一步筛选出FGF7、IGFBP1、PRL、PTK2B和POMC 5个与卵泡发育相关的候选基因,为进一步阐明红光影响京海黄鸡产蛋性能的分子作用机制提供了重要基础。

香菇多糖对京海黄鸡生长性能和免疫功能的影响

目的探索香菇多糖对京海黄鸡生长性能和免疫功能的影响。方法采用随机数字表法将160羽身体健康、体质量在30±0.5 g的1日龄的京海黄鸡分成4组,每组40羽,设置4个重复,每个重复10羽,各组京海黄鸡公母各半;试验设置了对照组(基础日粮)、试验Ⅰ组(添加0.05%香菇多糖)、试验Ⅱ组(添加0.1%香菇多糖)和试验Ⅲ组(添加0.15%香菇多糖);试验周期为112 d;在分别计算京海黄鸡的平均日采食量、平均日增重和料重比的同时,对京海黄鸡翅静脉血清中的IgA、IgG、IgM、IL-2、TNF-α和IFN-γ的含量进行测定。结果与对照组相比,在京海黄鸡的基础日粮中添加0.05%、0.1%和0.15%的香菇多糖能够明显提高京海黄鸡的平均日增重,且差异显著(P<0.05);在京海黄鸡的基础日粮中添加0.05%、0.1%和0.15%的香菇多糖能够明显降低京海黄鸡的平均日采食量和料重比,且差异显著(P<0.05);在京海黄鸡的基础日粮中添加0.1%和0.15%的香菇多糖能够明显提高海黄鸡翅静脉血清中的IgG、IgA和IL-2含量,且差异显著(P<0.05);在京海黄鸡的基础日粮中添加0.05%、0.1%和0.15%的香菇多糖能够明显提高京海黄鸡翅静脉血清中的TNF-α含量,且差异显著(P<0.05);在京海黄鸡的基础日粮中添加0.15%的香菇多糖能够明显提高京海黄鸡翅静脉血清中的IFN-γ含量,且差异显著(P<0.05)。结论香菇多糖能够改善京海黄鸡生长性能和免疫功能,在基础日粮中添加0.15%香菇多糖的效果为最优。

京海黄鸡肉用性能及肉品质的研究

以112日龄京海黄鸡为素材,测定其屠宰性能、肉品质和化学指标。结果表明：京海黄鸡产肉性能良好,112日龄屠宰率在91%以上,全净膛率在67%以上;胸、腿肌pH值分别为5.92、6.37;胸肌失水率大于腿肌,胸、腿肌水分含量为710～750mg·g^-1;粗蛋白质含量母鸡胸、腿肌分别为229.8、206.6mg·g^-1,公鸡分别为236.7、203.7mg·g^-1;粗脂肪含量母鸡胸、腿肌分别为10.9、42.5mg·g^-1,公鸡分别为10.8、38.8mg·g^-1;硫胺素含量母鸡胸、腿肌分别为0.27、0.51mg·kg^-1,公鸡分别为0.29、0.54mg·kg^-1;肌苷酸含量母鸡胸、腿肌分别为4.15、2.63mg·g^-1,公鸡分别为4.36、2.84mg·g^-1。胸肌与腿肌硫胺素和肌苷酸含量差异均极显著,说明不同部位肌肉在风味和鲜味方面存在差异,但性别间差异不显著。

京海黄鸡体重、体尺及屠宰性状间的典型相关分析

对京海黄鸡体重、体尺和屠宰3组性状的23个变量进行了典型相关分析。结果表明:体重和体尺性状间,体重与屠宰性状间以及体尺与屠宰性状间的第1个典型相关系数均达极显著水平,其典型相关系数依次为0.915321、0.996883和0.961838,分别占总相关的98.46%、98.96%和92.82%。在这些性状中,起主要作用的有16周龄重、胫长、胴体重及脚重。本研究结果对京海黄鸡的遗传育种和杂交优势利用有一定的参考意义。

MC4R、POU1F1基因对京海黄鸡生长性能的遗传效应

以MC4R和POU1F1基因为候选基因,采用PCR-SSCP和DNA测序技术检测两个候选基因在京海黄鸡群体中的单核苷酸多态性(SNPs),同时对候选基因与京海黄鸡生长性能的相关性进行了研究。结果表明,MC4R基因编码区第662bp位置有G→C碱基的点突变,在京海黄鸡中检测到AA、AB、BB3种基因型,A等位基因频率为0.929,B等位基因频率为0.071;在POU1F1基因exon3在序列的第5231bp位置有一个A→T碱基的点突变,检测到CC、CD、DD3种基因型,C等位基因频率为0.500,D等位基因频率为0.500。采用GLM模型分析基因型对生长性能的遗传效应,结果表明,MC4R基因AA基因型个体的4、8、12周龄体重显著地高于BB型个体(P<0.05),16周龄体重差异极显著(P<0.01);POU1F1基因CD基因型个体体重极显著高于CC型和DD型(P<0.01)。因此推测MC4R和POU1F1基因可能是影响鸡生长性状的主效基因或与主效基因紧密连锁的标记基因,能够在分子标记辅助选择中用于对鸡生长性状的遗传改良。

Myf5基因8个SNPs位点与京海黄鸡生长和繁殖性状的关联分析

旨在探讨Myf5基因与鸡生长繁殖性状的关联性。本研究采用PCR-SSCP方法,检测Myf5基因在京海黄鸡群体中的多态性,并对这些多态位点进行单倍型关联分析。结果表明:在Myf5基因外显子处共检测到8个SNPs位点。在379只京海黄鸡的群体中形成了9种单倍型。最小二乘分析结果显示,在生长性状方面,单倍型组合H1H5对8和12周龄体重影响显著(P<0.05),单倍型组合H2H6则对12和14周龄体重影响显著(P<0.05);在繁殖性状方面,单倍型组合H1H5在开产体重上为优势单倍型组合,显著高于单倍型组合H1H4和H2H4(P<0.05),极显著高于单倍型组合H1H3(P<0.01)。就300d蛋重均值来说,单倍型组合H1H3为劣势单倍型组合;对300d的产蛋数数据分析显示,单倍型组合H1H3的300d产蛋数极显著高于H1H4(P<0.01)。因此,京海黄鸡Myf5基因外显子的多态性对其生长和繁殖性状都有一定影响,为探索鸡育种过程中的标记辅助选择提供了参考资料。

京海黄鸡与快大型品系的配合力测定试验

利用京海黄鸡AA、BB、CC、WW 4个肉鸡品系和京海黄鸡(JJ),通过不完全双列杂交法,组成包括纯繁在内的9个组合,测定1～10周龄各周龄体重、10周末饲料报酬和成活率,推算其杂种优势率。结果表明:AA、BB、CC、WW系作为父本使用时,BJ和WJ组合生长速度优于AJ和CJ组合,AJ组合饲料报酬最好,为2.66:1;WJ组合其次,为2.67:1;CJ组合最差,为2.79:1。4个杂交组合中,BJ组合成活率为98.06%,杂种优势率最高,为6.07%;AJ组合成活率杂种优势率最低,为1.33%。

脂联素基因对京海黄鸡体重及屠体性状的遗传效应

以京海黄鸡为研究对象,探讨脂联素基因第1内含子1个突变的多样性,并研究该突变位点对鸡活重、半净膛率、腹脂重、腹脂率、胸肌重和腿肌重的遗传效应。结果表明:该基因1251处发生了C→T突变,PCR扩增产物SSCP后出现3种基因型(AA、AB、BB)。这3种基因型间半净膛率、胸肌重和腿肌重差异不显著,3种基因型个体均值较接近。该位点的3种基因型对公鸡的活重有显著效应,BB基因型个体的16周龄活重达(1755.14±223.85)g。就腹脂重而言,公鸡AA和AB型与BB型差异极显著,但母鸡3种基因型间差异不显著。公、母鸡AA和AB型腹脂重均值较接近,差异不显著。AA、AB和BB型腹脂重的变化趋势由低到高依次为AA、AB、BB型。公、母鸡的BB型个体腹脂率最高,分别为(2.20±1.18)%和(2.95±0.78)%,极显著高于AA和AB型个体,而AA和AB型个体均值却较接近。提示该基因可能是调控脂肪性状的主效基因或与主效基因连锁。

京海黄鸡卵巢转录组研究:基因结构分析与新基因发掘注释

本试验通过对京海黄鸡卵巢组织进行转录组分析,旨在为完善京海黄鸡部分基因结构和发掘新基因提供参考。选取高、低产京海黄鸡各4只,利用转录组测序(RNA-Seq)技术对其卵巢转录组进行测序,然后对得到的测序数据进行生物信息学分析。测序数据经过质量控制后,8个样品共得到484 992 074条有效数据(Clean Reads),总计61.09Gb。筛选出1 445 264个京海黄鸡品种内SNP位点,其中位于基因区的SNP位点916 108个,位于基因间区的SNP位点552 168个。8个样品中平均新预测的可变剪接12 883个,并对7 481个基因结构进行了优化。与所选的参考基因组序列对比分析,共发掘4 431个新基因,通过与各数据库进行序列对比,1 809个新基因得到功能注释。本研究通过转录组测序技术检测了京海黄鸡卵巢组织的基因结构,为进一步完善京海黄鸡的基因结构信息及发掘潜在的新基因提供分子水平的依据。

京海黄鸡生长模型拟合的研究

用Logistic,Gompertz和Bertalanffy 3种非线性生长模型对不同性别京海黄鸡的生长发育进行拟合。研究结果表明,京海黄鸡公、母鸡在3周龄前生长曲线基本一致,而3周龄后公鸡明显快于母鸡;3种模型的拟合效果均很好,尤以Bertalanffy模型最佳;公、母鸡的生长拐点分别为12.81周和11.13周,公鸡的成年体重显著高于母鸡,但达到拐点的周龄较母鸡迟;3种模型的相对生长率所反映的生长规律基本相同:无论公母鸡,在6周龄之后,其相对生长率基本一致,但绝对生长率却存在差异。

IGF-I与IGFBP-1基因对京海黄鸡生长性状的遗传效应分析

旨在对IGF-I和IGFBP-1基因部分SNPs与鸡生长性状进行关联分析。试验以京海黄鸡为材料,采用PCR-SSCP方法检测2个候选基因的单核苷酸多态性(SNPs),采用一般线性模型(GLM)分析基因型与生长性状的遗传效应。结果表明,IGF-I基因外显子3序列的60bp处有A→G的点突变,在京海黄鸡中检测到AA、AB、BB 3种基因型,A等位基因频率为0.613,B等位基因的频率为0.387;IGFBP-1基因外显子2序列的21bp处有A→T的点突变,104bp处有T→C的突变,在京海黄鸡中检测到CC、CD和DD 3种基因型,C等位基因频率为0.558,D等位基因频率为0.442。IGF-I基因BB基因型个体4周龄体质量显著高于AA和AB型个体(P<0.05);IGFBP-1基因DD基因型个体8周龄体质量显著高于CC基因型个体(P<0.05),4、12和16周龄体质量差异极显著(P<0.01)。因此,推测这些SNPs对京海黄鸡生长性状具有一定的影响,应用于鸡育种过程中的标记辅助选择可以加快育种进程。

京海黄鸡不同品系间的配合力测定

用京海黄鸡EE、GG、SS、W1W1、W2W2系5个肉鸡品系和京海黄鸡JJ,组成包括纯繁在内的13个组合,以不完全双列杂交法,测定1～10周龄各周龄的体重、10周末的饲料报酬和成活力的杂种优势。结果表明:作为父本使用时,EE系和GG系生长速度优于SS、W1W1和W2W2系。J×W2的饲料报酬最优,为2.20,杂种优势率为-31.57%;S×J的饲料报酬其次,为2.28,杂种优势率为-16.02%。所有组合中,W2×J和S×J的成活率最高,分别为98.98%和98.97%。

京海黄鸡IGF-Ⅰ基因与生长和屠体性状的关联分析

实验将类胰岛素生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)作为研究鸡生长、屠体性状的候选基因,以京海黄鸡为材料,采用PCR-SSCP技术对京海黄鸡的IGF-Ⅰ基因5′非编码区和第1外显子进行SNPs检测和基因型分析,探讨IGF-Ⅰ基因的多态性与鸡生长、屠体性状之间的关系。在IGF-Ⅰ基因5′端非编码区上发现1个突变,统计结果显示:活重、腿肌重、半净膛重和全净膛重在不同基因型之间均存在显著差异(P<0.05),AA基因型显著高于BB基因型个体。结果表明:该基因可能调控鸡生长、屠体性状或与控制生长、屠体性状的主基因连锁。由此推测,可以将IGF-Ⅰ基因作为鸡生长、屠体性状的辅助标记。

京海黄鸡体组成性状的全基因组关联分析

为了获得影响京海黄鸡体组成性状的SNPs标记及候选基因,为京海黄鸡的进一步遗传改良提供新的方法,本研究使用Illumina公司的鸡60KSNP芯片,对京海黄鸡13个体组成性状进行全基因组关联分析。共筛选出13个与体组成性状达到5%Bonferroni全基因组显著相关的SNPs(P<1.8E-6),130个达到5%Bonferroni全基因组潜在相关的SNPs(P<3.59E-5)。13个显著SNPs位于GRIK1、NCAPG、KCNIP4和CACNA2 D2等12个基因的附近或内部,其中6个SNPs位于4号染色体上一个1.6Mb区域(74.3~75.9Mb)。130个潜在显著的SNPs中,有25个集中分布在4号染色体上的一个7.4Mb(71.5~78.9Mb)的区域内。共构建了5 650种单倍型,其中,14个与京海黄鸡6个体组成性状显著相关,14个单倍型中,9个位于4号染色体74.3~75.9Mb区域内,该区域内包括LCORL、QDPR、KCNIP4、LDB2和FAM184B在内的多个功能基因。本研究结果表明,位于4号染色体的71.5~78.9 Mb区域以及该区域附近的GRIK1、NCAPG、KCNIP4、CACNA2 D2、LCORL、QDPR、KCNIP4、LDB2和FAM184B基因对京海黄鸡的体组成有重要影响。

脂联素基因c.249 C>T突变对京海黄鸡部分主要经济性状的影响

以京海黄鸡为试验材料,采用PCR-SSCP技术,探讨脂联素基因第一外显子和部分第一内含子碱基突变对屠宰和母鸡产蛋性状的遗传效应。结果表明,脂联素基因c.249位C>T突变的3种基因型(AA、AB和BB)对京海黄鸡的活体质量、半净膛率、胸肌质量、腿肌质量、胸肌率和腿肌率差异均不显著(P>0.05)。BB型个体的300日龄产蛋数和66周龄产蛋数显著高于AB型个体(P<0.05)。BB型个体的腹脂质量和腹脂率显著高于AB和AA型个体(P<0.05)。Adipo基因座对京海黄鸡开产日龄,300日龄产蛋数,300日龄蛋质量和66周龄产蛋数的主效应指数(MEI)均小于1.21,而其对公母鸡的腹脂质量主效应指数(MEI)分别为8.68和7.40。说明该基因可能是调控脂肪沉积的主效基因或与主效基因连锁。

京海黄鸡苹果酸脱氢酶基因多态性遗传效应的研究

以京海黄鸡为试验素材,采用PCR-RFLP方法研究苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase,MDH)基因单核苷酸多态性(SNPs)对京海黄鸡生长、屠宰及繁殖性状的遗传效应。结果表明,MDH基因的3种基因型对京海黄鸡母鸡的初生重,4、8、12、16周龄体重,和成年体重无显著影响(P>0.05)。母鸡的AA基因型个体和BB型个体的腹脂重差异显著(P<0.05);BB型个体的腿肌重显著低于AA型和AB型的个体(P<0.05)。公鸡的AB型和BB型个体的腹脂重显著高于AA型个体(P<0.05);AA型和AB型个体的胸肌重显著高于BB型个体(P<0.05)。母鸡BB型个体的300日龄产蛋数和66周龄产蛋数极显著低于AA型和AB型个体(P<0.01)。说明MDH基因可能是影响鸡屠宰性状和繁殖性状的主效基因或与之存在紧密遗传连锁的一个标记。

京海黄鸡MHC B-LBⅡ基因序列多态性研究

采用PCR-SSCP方法研究京海黄鸡MHC B-LBⅡ基因的序列多态性,在基因组中扩增包括MHC B-LBⅡ基因外显子2在内长度为305 bp的片段,通过SSCP分型得到16种基因型后,测序发现60个突变位点,并导致32个氨基酸残基发生改变。结果表明:外显子2的多态性更多的表现在氨基酸水平上,作为抗原结合区,其丰富的多态性与抗原多样性相一致。

京海黄鸡配套系商品代生长性能测定分析

随机选取京海黄鸡配套系商品代1日龄雏鸡200只,测定其2、4、6、8、9、10周龄体重、料肉比、成活率,并对生长拐点进行分析,以期为京海黄鸡配套系选育积累资料。结果表明:杂交公鸡的生长拐点为5.899周,最佳上市日龄为56日龄,体重为1 548.78 g,料肉比为2.34∶1;杂交母鸡的生长拐点为5.757周,最佳上市日龄为63日龄,体重为1 581.16 g,料肉比为2.32∶1。

京海黄鸡MyoG基因密码子特性分析

为了解鸡MyoG基因的密码子特性,以便于为MyoG基因的表达选择合适的外源表达系统,使用在线工具CUSP和CHIPS以及codonW软件对鸡MyoG基因进行分析,并与鸡基因、模式动物基因组和其他动物MyoG基因进行比较。结果表明,MyoG基因偏好于G/C结尾的密码子,CDS序列中,GC含量大于AT含量。MyoG基因与鸡其他31个基因密码子偏好性相似,均偏好于G/C结尾的密码子。与其他物种基因组密码子偏好性比较结果显示,密码子偏好性与小鼠差异最小,说明小鼠可以作为MyoG基因外源表达的宿主。与其他动物MyoG基因密码子偏好性比较显示,MyoG基因在包括京海黄鸡在内的32个物种中均有较高表达,几乎所有MyoG基因编码区对GC有较强的偏好性。基于RSCU值的聚类和基于CDS区系统发育树结果显示,亲缘关系近的物种之间倾向于拥有相似的密码子偏好性。