基于RAD-seq简化基因组测序的19个地方鸡种遗传进化研究

旨在基因组水平上揭示地方鸡种的遗传进化,发掘重要种质特性基因。本研究利用简化基因组RAD-seq测序鉴定19个地方鸡种(每个品种按照家系选取30个个体,10公、20母)基因组SNP标记,计算观察杂合度(Ho)、核苷酸多样度(Pi)、近交系数(Fis)、遗传分化系数(Fst)和基因流(Nm)等遗传统计量指标,分析地方鸡种的遗传多样性和遗传结构,并通过选择信号检测鉴定基因组受选择基因。结果表明,在19个地方鸡种中鉴定出400562个SNPs标记。瓢鸡(PJ)和文昌鸡(WC)的遗传多样性最为丰富,观察杂合度(Ho)分别为0.2468、0.2430,核苷酸多样度(Pi)分别为0.2781、0.2655;河南斗鸡(DJ)的遗传多样性相对匮乏,Ho为0.1560,Pi为0.1752;东乡绿壳蛋鸡(DX)和边鸡(BJ)的近交系数最高(Fis>0.1600)。瓢鸡与文昌鸡、惠阳胡须鸡(HX)、藏鸡(ZZ)、大围山微型鸡(WX),惠阳胡须鸡与文昌鸡,藏鸡与茶花鸡(CH)间的遗传分化最低(Fst<0.1000),对应的基因流最高(Nm>0.2400)。河南斗鸡与其它品种间的遗传分化均处于较高水平,与其中15个品种间的Fst>0.2000、Nm<1.0000。遗传聚类分析(2个引入品种做外群)将地方鸡种总体上分为5类,与品种形成历史和地理分布基本吻合。通过选择信号分析,在19个地方鸡种合并群体中检测出9个常染色体上的26个区域受到选择作用,包含31个受选择基因。这些受选择基因广泛参与免疫系统调节、生殖机能调控、应激响应、代谢等生物学过程。利用基因组SNP标记能更全面准确地揭示地方鸡种的遗传多样性和遗传结构,选择作用主要体现在对地方鸡种抗逆抗病特性、配子活力及行为等方面的塑造。

五个地方鸡种蛋品质的比较研究

为探讨藏鸡、茶花鸡、北京油鸡、狼山鸡和汶上芦花鸡5个地方鸡种的蛋品质差异,挖掘地方鸡种蛋用性能,研究对5个地方鸡种的蛋品质性状进行方差分析及相关性分析。结果显示:汶上芦花鸡的平均蛋重显著高于藏鸡和茶花鸡(P≤0.05);藏鸡和茶花鸡的蛋壳色泽显著浅于狼山鸡(P≤0.05),藏鸡的蛋壳强度显著高于狼山鸡(P≤0.05);汶上芦花鸡的蛋白高度显著高于藏鸡(P≤0.05);5个品种的蛋黄色泽、蛋形指数、蛋黄比率和哈氏单位之间没有显著性差异(P>0.05)。5个品种的蛋壳强度和蛋壳厚度呈极显著正相关(P≤0.01),汶上芦花鸡的蛋重和蛋黄色泽呈极显著性正相关(P≤0.01),藏鸡的蛋重和蛋黄比率呈极显著性负相关(P≤0.01)。此外,5个品种蛋品质性状的平均变异系数都超过12%,证明保种群体内的遗传变异较大,群体近交程度较低,遗传多样性丰富。研究结果表明蛋品质性状在不同品种间存在显著差异且地方品种在蛋品质性状上具有优异的潜在性能,为地方鸡种资源的保护及开发利用提供基础数据参考。

基于RAD-seq简化基因组测序评价鹿苑鸡不同保种群保种现状

本研究旨在评价基因库与保种场两个鹿苑鸡保种群的保种现状。利用RAD-seq简化基因组测序鉴定基因库与保种场两个鹿苑鸡群体的SNP标记,通过计算遗传统计量,比较分析两个群体的遗传差异。结果,经过两步数据质控,在基因库与保种场两个鹿苑鸡群体中分别鉴定出SNPs标记395 021个和428 314个,两个群体的平均杂合度Ho分别为0.211 1和0.206 8,群体间的遗传分化系数Fst为0.005 6;在Structure模型聚类分析中两个群体始终聚为一类,没有个体分离出来,表明两个鹿苑鸡群体未发生显著遗传分化(P>0.05)。两个群体的近交系数Fis分别为0.178 8和0.193 5,相对较高的近交水平可能是由于起始基础群规模较小(抢救性保护)所导致的。进一步的选择信号分析发现,两个鹿苑鸡群体在1、2、5、Z等染色体区域(位点)上存在一定分化,通过F_(st)和θ_π检验鉴定出58个受选择区域,筛选到96个受选择候选基因。GO和KEGG分析表明,这些差异基因主要富集在能量代谢、信号传递、应激免疫反应等调控通路。利用全基因组SNP标记信息可以更全面地评价保种现状,研究结果为进一步优化鹿苑鸡保种技术方案提供了依据。

基于RAD-seq简化基因组测序的河南斗鸡遗传进化研究

研究旨在基因组水平上揭示河南斗鸡的遗传进化机制。利用RAD-seq简化基因组测序鉴定河南斗鸡与其他18个地方鸡种、2个引入肉鸡品种的SNP标记,计算遗传统计量,分析河南斗鸡的遗传多样性和遗传结构,鉴定受选择基因。结果表明,在河南斗鸡中鉴定出SNP标记259,412个。与其他18个地方鸡种相比,河南斗鸡的观察杂合度Ho(0.1560)和核苷酸多样度Pi(0.1752)均为最低,近交系数Fis为0.1099,遗传多样性相对匮乏;河南斗鸡的平均遗传分化系数Fst最高(0.2187),平均基因流Nm最低(0.9017),在以引入品种为外群的系统发育树中形成一个独立的分支。通过Fst和θπ检验,在河南斗鸡中鉴定出24个受选择区域、129个受选择基因。GO和KEGG分析表明这些受选择基因主要富集在能量代谢、神经系统发育、运动行为、微管细胞骨架等生物学通路。

东乡绿壳蛋鸡保种群禽白血病净化效果评估

对国家级地方鸡种基因库（江苏）东乡绿壳蛋鸡保种群连续进行了3个世代的禽白血病净化,每个世代分别检测1日龄胎粪、25~27周龄蛋清p27抗原阳性率、6周龄和43周龄血浆病毒分离阳性率,并对每个世代的死亡率及产蛋性能数据进行统计。结果：经过3个世代的净化,p27抗原阳性率呈显著降低趋势,净化后群体的1日龄胎粪、6周龄血浆、25周龄蛋清和43周龄血浆p27抗原阳性率分别降至2.9%、4.0%、1.8%和1.2%。育雏、育成和产蛋期的死亡率逐代下降,尤其产蛋期的死亡率下降最明显。净化后群体的开产蛋重、开产体重、300日龄体重、300日龄蛋重与净化前相比无明显变化;300日龄产蛋数和66周龄产蛋数明显提高（P〈0.05）。

基于RAD-seq静原鸡保种群体的遗传变异分析

旨在分析静原鸡白羽、麻羽、黑羽保种群之间的遗传变异,挖掘调控特征性状的关键候选基因。本研究利用RAD-seq技术对180日龄特征明显、发育正常且健康的白羽、麻羽、黑羽静原鸡(每个羽色选取60个个体,40只母鸡,20只公鸡)进行测序,基于SNP标记计算观察杂合度(Ho)、群体内核酸多态性(Pi)、群体的平均近交系数(Fis)等指标,分析静原鸡3个类群的遗传多样性和群体结构,并通过选择性清除分析和全基因组关联分析(GWAS)筛选出候选基因,利用KOBAS对候选基因进行KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路富集,最终筛选出调控静原鸡羽色的候选基因。测序结果表明,静原鸡180个样品共产生198.83 Gb Clean Data,Q30达到93%以上。遗传多样性分析表明,白羽、麻羽、黑羽静原鸡分别鉴定出238533、233562和240820个SNPs标记,Ho、Pi和Fis分别在0.2732~0.2782、0.3049~0.3096和0.0961~0.1098之间。群体结构分析表明,静原鸡根据不同羽色分为不同类群。通过选择性清除分析和全基因组关联分析共筛选出11个(FZD4、WNT16、EDNRB、TYR、KRAS、CTNNB1、DDC、MC1R、CAMK2A、PRKCB、PRKCA)与静原鸡羽色相关的候选基因,富集结果显示这些基因主要与黑色素生成、酪氨酸代谢和Wnt信号传导等通路相关。综上所述,本研究利用SNPs标记信息可以全面地评价静原鸡的保种现状,为静原鸡的遗传资源保护奠定理论基础。同时,筛选出了与静原鸡羽色性状相关的候选基因,为静原鸡不同羽色的品系化培育提供新的遗传标记和基因靶点。

狼山鸡下丘脑和卵巢组织全基因组DNA甲基化分析

为了获得狼山鸡性腺轴组织基因组DNA甲基化水平和模式等表观遗传信息,试验采用全基因组重亚硫酸盐测序(whole genome bisulfite sequencing,WGBS)技术检测狼山鸡下丘脑和卵巢组织基因组DNA甲基化状态,分析两组织DNA甲基化水平及特异甲基化模式。结果表明,狼山鸡下丘脑和卵巢基因组整体甲基化水平分别为4.35%和3.48%,差异显著(P<0.05);下丘脑和卵巢中分别检测到6150000和10320000个甲基化胞嘧啶(mC)位点,其中mCG类型位点分别占69.99%和87.88%,下丘脑中非mCG位点占比约为卵巢中的2.5倍;与各染色体不同,两组织线粒体基因组中mCHH位点占比最高,其次是mCHG位点;卵巢基因组启动子区DNA甲基化水平极显著低于内含子和外显子区(P<0.01),极显著高于基因间区(P<0.01);下丘脑基因组启动子区DNA甲基化水平与内含子和外显子区相比差异不显著(P>0.05),却显著高于基因间区(P<0.05);下丘脑基因组各功能元件DNA甲基化水平均显著或极显著高于卵巢基因组(P<0.05;P<0.01)。综上,狼山鸡下丘脑和卵巢组织具有不同的DNA甲基化模式和特征,下丘脑中较高的非mCG位点比例可能在中枢神经系统发育中发挥重要作用,本研究结果为进一步分析鸡卵巢和下丘脑基因组DNA甲基化对其繁殖性能调控机制提供参考依据。

狼山鸡高、低近交组卵巢组织转录组差异分析

为了探究近交对繁殖效应的影响,本研究以国家级地方鸡种基因库保存的狼山鸡为素材,结合分子标记和系谱信息,组建高、低近交两个试验组,记录高、低近交组的繁殖性能数据。选取高、低近交组中正常个体各3只,采取卵巢组织进行RNA-seq测序,并对差异基因进行功能注释。结果在高、低近交组中共获得差异转录本1114个,其中783个基因获得注释,307个上调,476个下调。GO和KEGG分析表明,差异基因主要富集在核糖体的生物合成、炎性反应、繁殖、生长、免疫系统过程、代谢过程等生物学过程,Pathway显著富集在叶酸的生物合成、卵母细胞成熟和代谢等生物学通路。功能分析发现,筛选出的差异基因(如GGH、CPEB1、GNMT和PIWIL等)与繁殖功能相关。此外,还包括一些与应激和免疫相关的基因(如APOC3、HSP70、CD38和LGMN等)。研究结果有助于了解狼山鸡繁殖性状近交衰退相关的基因及其调控机制,为家禽特定性状近交衰退分子机理提供参考。