水禽育種與營養團隊研究揭示鴨綠殼蛋形成的分子機制
近日,水禽育種與營養科技創新團隊研究揭示了蛋鴨綠殼蛋形成的分子機制,為綠殼蛋鴨分子選育以及鳥類蛋殼顏色進化研究提供了重要參考。相關研究成果在線發表于國際知名進化遺傳學經典期刊《分子生態學(Molecular Ecology)》。
綠殼鴨蛋蛋殼強度高,在加工中不易破損,深受企業和消費者喜愛。常規育種需要通過測交來鑒定公鴨基因型,效率低、準確性差。大多數蛋鴨品種綠殼性狀未能固定,影響了品種價值。因此,鑒定鴨綠殼性狀因果基因和致因變異具有重要意義。研究人員對綠頭野鴨×北京鴨蛋殼顏色分離群體的352只個體進行了全基因組重測序,將決定鴨綠殼蛋性狀的基因定位在了4號染色體的179kb區域內,借助7個地方品種的重組歷史信息和表型-單倍型對應關系,進一步將候選區域縮小到30kb。經轉錄組分析發現,此區域內的 ABCG2 基因轉錄本在綠殼蛋鴨殼腺部表達水平顯著高于白殼個體。為確保能全面鑒定變異,研究人員對30kb區域進行了Sanger法貫通測序,精確鑒定出204個結構變異和單堿基變異,結合分離群體關聯分析和分化群體混池測序,鎖定了4個緊密連鎖的SNP。經進一步篩選,最終確定 ABCG2 基因啟動子區的一個SNP為致因變異,這一突變影響了 ABCG2 轉錄活性,該基因編碼的一個跨膜轉運蛋白參與體內膽綠素的轉運。該研究為鴨蛋殼顏色選育提供了一個精準的分子標記,也為鳥類生態與進化研究提供了參考。
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。該研究受到國家自然科學基金、國家水禽產業技術體系、中國博士后科學基金的共同資助。
據悉,為系統解析鴨重要經濟性狀的遺傳基礎,水禽育種與營養團隊于2015年啟動了“千鴨X組”計劃。計劃實施以來,已經成功定位了決定鴨羽色、體格大小、肌纖維直徑、蛋品質等多個重要經濟性狀的主效基因。目前,項目已進入第二期,將圍繞影響鴨肉風味品質的小分子代謝物遺傳網絡開展系統研究。