京海集团等成功联育中国“第一鸡”

日前,由江苏京海禽业集团有限公司、扬州大学和江苏省畜牧总站联合培育的京海黄鸡,正式通过了国家畜禽遗传资源委员会组织的畜禽新品种审定,成为建国以来第一个通过国家审定、具有自主知识产权的鸡新品种。

京海集团与王洪德总经理

1983年,现任北京京海集团总经理王洪德毅然扔掉铁饭碗,离开了他工作27年的中国科学院,带领着8名工程师,创办了我国第一家计算机机房技术产业公司——北京京海实业集团。四年来,京海实业集团以高科技为其特点,高质量、高效益地迅速发展着,创产值2.8亿元,创利润5千多万元,发展成为一个跨行业、跨部门、跨地区、拥有24家分公司的科技开发型联合企业;业务范围从科学环境工程。

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IGF-Ⅱ基因SNPs及其与生产性能关系研究

以京海黄鸡为材料,采用PCR-SSCP技术测定IGF-Ⅱ基因3个SNPs位点,同时分析它们对不同周龄体重及产蛋性状的遗传效应。结果显示,3个位点分别发生C→G、G→C、G→A的单碱基突变,各检测到3种基因型,P1位点偏离Hardy-Weinberg平衡状态(P<0.05)。最小二乘方差分析表明,AA与BB基因型个体300日龄产蛋数存在显著差异(P<0.05),A为增效等位基因,B为减效等位基因;CD基因型个体12周龄体质量显著高于CC型(P<0.05);EE、EF基因型个体300日龄平均蛋质量显著高于FF型(P<0.05),E为增效等位基因,F为减效等位基因。联合基因型AA/CC/EF平均蛋质量显著高于AB/CD/EE与AB/CD/EF(P<0.05);AB/CD/EF基因型个体300日龄体质量显著高于AA/CC/EF、BB/DD/EE型(P<0.05)。

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。

京海黄鸡IGFBP-3基因外显子1和内含子1部分序列多态性及其与生长繁殖性状的相关性

以京海黄鸡母鸡为材料,采用PCR-SSCP技术对IGFBP-3基因外显子1及内含子1部分序列多态位点进行研究,并计算基因型频率、基因频率、卡方值和部分遗传多态性指标。结果表明,在外显子1上没有检测到多态位点,在内含子1上检测到1个多态位点,该位点为中度多态,在160 bp处发生T到G的突变,导致BB、AB型的56日龄体重显著大于AA型(P<0.05),AA型的11月产蛋数显著大于BB、AB型(P<0.05)。由此初步推断,内含子1对产蛋及生长发育很可能有一定的促进作用,A为产蛋的优势基因,B为体重的优势基因。

京海黄鸡LYZ基因SNPs检测及其与生长、产蛋性能的联系

旨在探讨溶菌酶(lysozyme,LYZ)基因与生长和产蛋性能的关系。本研究以京海黄鸡育种场培育的慢速J+和常速J-两个品系F2代育种群为试验材料,对鸡LYZ基因外显子进行了SNP检测,分析了LYZ基因与生长和产蛋性能的关系。结果,在京海黄鸡LYZ基因外显子1和2上发现了3个突变位点(G111A、T1426C、C1492T);统计分析表明,AA基因型个体12、16周龄体质量显著高于GG和GA基因型个体,开产日龄小于GG和GA基因型个体(P<0.05);TT基因型个体4、8周龄体质量和开产体质量显著低于其他基因型个体,而TN基因型个体4、8周龄体质量和开产体质量显著高于其他基因型个体(P<0.05);不同单倍型在4～16周龄体质量和开产体质量差异显著(P<0.05);群体遗传学分析表明,3个突变位点的基因型在两品系间差异显著(P≤0.05)。初步推断鸡LYZ基因可能是控制京海黄鸡生长发育的主基因或与主基因紧密连锁。

基于RNA-Seq技术的京海黄鸡卵巢组织转录本预测及新基因挖掘

鸡及许多物种的全基因组测序及相关基因图谱都已宣告完成,但由于注释方法的局限性,还存在许多遗漏的新基因及对现有基因的误差注释。RNA-Seq技术是基于第2代测序技术的转录组学研究方法,该研究利用高通量测序技术对8只(高产组4只、低产组4只)300日龄体重一致、饲养条件相同、产蛋数存在差异的京海黄鸡的卵巢组织所有RNA反转录而成的cDNA文库进行测序,通过分析RNA-Seq获得的京海黄鸡卵巢组织转录组数据,共发现4 431个新转录本,并将所有新转录本与GO、NR、Swiss-Prot、KEGG数据库进行比对和分析,发现了很多潜在的新基因并进行功能注释,为鸡基因组的进一步完善及功能基因的挖掘提供了数据基础。

京海黄鸡LYZ基因外显子的遗传多态性及其与体重的关联分析

试验旨在研究鸡溶菌酶基因(LYZ)对鸡体重的影响。以200只京海黄鸡为研究群体,采用PCR-SSCP和DNA测序的方法检测LYZ基因单核苷酸多态性,并将所发现的SNPs与体重进行关联分析。结果发现,共3个突变位点,且均为沉默突变,未引起氨基酸序列的改变;经χ2适合性检验,除1411位点外,其他2个突变位点均显著偏离Hardy-Weinberg平衡;111位点AA基因型个体12和16周龄体重显著高于GG基因型个体(P<0.05),1411位点AA和GA基因型个体各周龄体重均高于GG基因型个体,且4周龄体重差异达到了显著水平(P<0.05),1426位点各基因型对体重没有显著影响(P>0.05)。单倍型分析结果显示,除4周龄外,ANC个体各周龄体重均较大,GAC个体4周龄体重较大,这与上述各位点基因型对体重影响的分析结果相一致,暗示在选种、育种过程中,可将鸡LYZ基因作为京海黄鸡体重候选基因应用于遗传标记辅助选择。

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。

京海黄鸡体重性状全基因组关联分析

体重性状是肉鸡重要的经济性状。为了寻找可用于京海黄鸡体重性状遗传改良的分子标记及候选基因，本文以400只京海黄鸡核心群母鸡为基础，测定了0～14周龄体重，利用简化基因组测序技术（Specific—locusamplifiedfragmentsequencing，SLAF—seq）对京海黄鸡体重性状进行全基因组关联研究（Genome—wideassociationstndy，GWAS），筛选与京海黄鸡体重性状相关的SNPs位点。结果共检测到100个与京海黄鸡体重相关的SNPs位点，其中15个位点效应达到全基因组显著水平（P〈1．87E-06），85个位点效应达到全基因组潜在显著水平（P〈3．73E-05）。通过筛选每个显著SNP周围1Mb区域内的基因，共找到9个可能的候选基因，其中FAMl24A（Familywithsequencesimilarity124A）、QDPR（Quinoiddihydropteridinereductase）、WDRI（WDrepeatdomain1）和SLC2A9（Solutecarrierfamily2（facilitatedglucosetransporter），member9）4个基因可能是影响体重性状的重要候选基因。同时还发现，4号染色体75．6～80．7Mb区域集中了大部分与京海黄鸡中后期体重性状显著相关的SNPs位点，该区域可能是影响京海黄鸡中后期生长体重的重要候选区域。

京海黄鸡4个肉质性状的全基因组关联分析

肉质性状对于家禽产业来说非常重要。为了获得影响鸡肉质性状的SNPs以及候选基因,本研究使用Illumina公司的鸡60K SNP芯片,对京海黄鸡的4个肉质性状(FLM、FBM、PLM、PBM)进行全基因组关联分析。结果表明:共鉴定出9个与肉质性状显著关联的SNPs位点,其中,有2个SNPs达到5%Bonferroni全基因组显著水平(P<1.8E-6),7个SNPs位点达到5%Bonferroni全基因组潜在显著水平(P<3.59E-6)。9个SNPs定位于LOC101747478、CBLN2、HPGDS、SETD2、ANKRD46、ZFPM2和GRM4 7个基因的附近或内部,该7个基因可能为影响京海黄鸡4个肉质性状的重要候选基因。构建5 650种单倍型,单倍型分析表明,只有一种单倍型与FLM性状显著相关。以上结果显示,本研究发现的9个SNPs和7个基因可能为影响京海黄鸡4个肉质性状的重要候选标记和基因。

京海黄鸡GnRHR基因克隆、生物信息学及组织表达分析

旨在根据GenBank上公布的原鸡GnRHR基因序列设计2对引物,采用RT-PCR方法,从京海黄鸡肌肉组织中克隆GnRHR基因的编码区序列,并使用多种生物软件和在线工具对目的序列进行生物信息学分析,分析GnRHR基因与其他物种的同源性、蛋白质的理化性质、蛋白质序列的跨膜区、亚细胞定位、亲水性、潜在的磷酸化位点、保守结构域及该基因编码蛋白的二级结构、三级结构等。同时为GnRHR基因和β-actin基因各设计1对引物,采用RT-qPCR的方法研究GnRHR基因在京海黄鸡12个组织和器官中的表达情况。最终成功克隆了京海黄鸡GnRHR基因完整的编码区序列和部分侧翼序列,Blast结果显示,京海黄鸡GnRHR基因与原鸡、番鸭、藏羚羊、野猪、马、小鼠、大鼠、家兔、绵羊、人、牛、黑猩猩和斑马鱼的同源性分别为99.7%,86.7%,55.7%,54.6%,52%,51.6%,50.8%,50%,49.9%,49.6%,49.4%,47.4%和39.3%,并成功构建系统发育树。蛋白质结构分析显示,GnRHR蛋白分子量为45.432 kDa,理论等电点为9.55,包含20种氨基酸,其中,亮氨酸含量最高,占13.8%,赖氨酸含量最低,占0.7%;不稳定系数为65.35,显示该蛋白不稳定;脂溶指数为95.54,总平均疏水指数为0.312,为非水溶性蛋白;该蛋白不属于分泌型蛋白,主要存在于胞膜上,没有信号肽结构,存在16个潜在磷酸化位点和11个糖基化位点;保守结构域分析显示存在2个低复杂度序列和7段跨膜结构,跨膜分析显示该蛋白为7次跨膜蛋白,二级结构预测结果显示,在GnRHR二级结构中,α-螺旋占29.83%,β-折叠占17.18%,无规则卷曲占52.98%,GnRHR蛋白三级结构为复杂的7次跨膜螺旋结构,且为单链蛋白。组织表达分析显示,GnRHR基因主要在垂体中高表达,表达量显著高于其他组织,在其他11个组织和器官中表达量较低。

京海黄鸡IGFⅡ基因外显子2多态性分析及其对繁殖性能的影响

试验采用PCR-SSCP技术对京海黄鸡的IGFⅡ基因的第2外显子进行SNPs检测和基因型分析,并进一步研究了各基因型对京海黄鸡繁殖性能的影响。结果表明,该外显子的扩增产物在6707 bp处出现1个G→C突变位点,分为AA、BB、AB 3种基因型,基因型频率为AA>AB>BB。经χ2检验,京海黄鸡在该区域处于Hardy-Weinberg平衡状态,3种基因型与开产日龄、300日龄体重、300日龄产蛋数、300日龄平均蛋重及642日龄产蛋数均无显著相关。

ACVR1基因对京海黄鸡生长和繁殖性状的遗传效应研究

以京海黄鸡为材料,采用PCR-SSCP和DNA测序技术对ACVR1基因外显子多态性进行研究。结果表明,ACVR1基因20190bp处发生G→A突变,检测到AA、AB和BB 3种基因型。A等位基因频率为0.9075,B等位基因频率为0.0925。基因型与生长和繁殖性状的关联性分析发现,BB基因型鸡的开产体重极显著高于AA基因型鸡(P<0.01),AA基因型鸡300日龄体重显著高于BB基因型鸡(P<0.05)。由此初步推断,ACVR1基因可能对京海黄鸡的产蛋和发育有一定的影响,A为体重的优势基因,B为产蛋的优势基因。

京海黄鸡γ-干扰素水平的全基因组关联分析

试验旨在寻找影响京海黄鸡γ-干扰素(IFN-γ)水平的分子标记。本研究以京海黄鸡核心群母鸡为基础,测定了血清中INF-γ的浓度,利用简化基因组测序技术进行全基因组关联分析(GWAS),检测与INF-γ浓度相关的SNPs位点。结果共检测到1个在基因组水平上与其潜在显著相关的SNP位点,并达到染色体显著水平。该SNP位于2号染色体上MYOM1基因内部。使用GO数据库对该基因的细胞组分、分子功能和参与的生物进程进行分析,由结果推断MYOM1基因可能为影响京海黄鸡细胞因子INF-γ水平的重要候选基因。

京海黄鸡中HOXC10基因表达规律及其生物信息学分析

同源异型盒基因（homeobox genes,HOX）是在酵母乃至人类等几乎所有的真核细胞中均表达的一类基因。为了探究HOXC10基因表达规律及其生物信息学,采用qRT-PCR方法研究HOXC10基因在8周龄京海黄鸡心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胸肌、腿肌、下丘脑和卵巢组织中的表达规律,检测其在300日龄高、低产组卵巢组织的表达差异,并通过多种在线软件对原鸡HOXC10基因进行生物信息学分析。结果显示,HOXC10基因在京海黄鸡腿肌中表达丰度极显著高于其他组织（P〈0.01）,且300日龄高产组中HOXC10基因表达丰度显著低于低产组（P〈0.05）。原鸡HOXC10基因序列与火鸡、野鸽、绿头鸭、人、小鼠、牛、猪、山羊及非洲爪蟾的同源性分别为77.4%、94.8%、98.6%、68.3%、67.9%、66.0%、59.0%、68.1%和79.4%;HOXC10基因共编码354个氨基酸,其中丝氨酸的含量最高,潜在的磷酸化位点有24个,在280~342的氨基酸序列内存在一个同源结构域,蛋白质亚细胞主要定位在细胞核中,且不包含跨膜结构。HOXC10基因在京海黄鸡生长和繁殖的基因调控网络中发挥了重要作用。

京海黄鸡促性腺激素释放激素受体基因密码子特性分析

为了了解鸡促性腺激素释放激素受体(gonadotropin releasing hormone receptor,GnRHR)基因的密码子特性,以便于为GnRHR基因的表达选择合适的外源表达系统,本研究使用在线工具CUSP、CHIPS及CodonW软件对鸡GnRHR基因的密码子特性进行分析,并与鸡、模式动物基因组和其他动物GnRHR基因密码子特性进行比较。结果显示,京海黄鸡GnRHR基因的ENc值较小,具有较强的密码子偏好性,且偏好以G/C结尾的密码子,GnRHR基因CDS序列中,GC含量大于AT含量;CodonW软件计算结果表明,京海黄鸡GnRHR基因密码子中,密码子GCC、ATC、CTC、CTG、CGC、CGG、AGC、TCC和GTG(RSCU>2)偏好性较强,且均以G/C结尾。对31条鸡基因分析表明鸡偏好密码子中有12种G/C结尾的密码子。与大肠杆菌、酵母菌和小鼠基因组密码子使用频率比较显示,京海黄鸡GnRHR基因密码子偏好性与3种生物相差很大,不适合进行外源表达。与其他动物GnRHR基因密码子偏好性比较显示,禽类GnRHR基因偏好含有或以G/C结尾的密码子,而其他物种的GnRHR基因无强烈的偏好性。聚类分析结果表明,亲缘关系近的物种之间倾向于拥有相同的密码子偏好性。

京海黄鸡连续3个世代类胰岛素样生长因子-Ⅰ外显子3的多态性研究

以7、8、9世代京海黄鸡母鸡为试验材料,采用PCR-SSCP技术对IGF-Ⅰ基因外显子3多态位点进行研究,并计算基因型、基因频率、卡方值和部分遗传多态性指标。结果表明,A等位基因随着世代数的增加不断减少;3个世代之间基因型分布达到显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)差异;遗传杂合度随世代数的增加而升高;该位点3个世代均为中度多态。初步推断选留的确对IGF-Ⅰ基因31位点造成了影响,该位点可应用于育种实践中。