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水禽育种与营养团队研究揭示鸭绿壳蛋形成的分子机制

2021-02-23 09:53:00 来源:中国农业科学院北京畜牧兽医研究所

  近日,水禽育种与营养科技创新团队研究揭示了蛋鸭绿壳蛋形成的分子机制,为绿壳蛋鸭分子选育以及鸟类蛋壳颜色进化研究提供了重要参考。相关研究成果在线发表于国际知名进化遗传学经典期刊《分子生态学(Molecular Ecology)》。

  绿壳鸭蛋蛋壳强度高,在加工中不易破损,深受企业和消费者喜爱。常规育种需要通过测交来鉴定公鸭基因型,效率低、准确性差。大多数蛋鸭品种绿壳性状未能固定,影响了品种价值。因此,鉴定鸭绿壳性状因果基因和致因变异具有重要意义。研究人员对绿头野鸭×北京鸭蛋壳颜色分离群体的352只个体进行了全基因组重测序,将决定鸭绿壳蛋性状的基因定位在了4号染色体的179kb区域内,借助7个地方品种的重组历史信息和表型-单倍型对应关系,进一步将候选区域缩小到30kb。经转录组分析发现,此区域内的 ABCG2 基因转录本在绿壳蛋鸭壳腺部表达水平显著高于白壳个体。为确保能全面鉴定变异,研究人员对30kb区域进行了Sanger法贯通测序,精确鉴定出204个结构变异和单碱基变异,结合分离群体关联分析和分化群体混池测序,锁定了4个紧密连锁的SNP。经进一步筛选,最终确定 ABCG2 基因启动子区的一个SNP为致因变异,这一突变影响了 ABCG2 转录活性,该基因编码的一个跨膜转运蛋白参与体内胆绿素的转运。该研究为鸭蛋壳颜色选育提供了一个精准的分子标记,也为鸟类生态与进化研究提供了参考。

  博士后刘贺贺副教授为文章第一作者,侯水生研究员、周正奎研究员为文章通讯作者。该研究受到国家自然科学基金、国家水禽产业技术体系、中国博士后科学基金的共同资助。

  据悉,为系统解析鸭重要经济性状的遗传基础,水禽育种与营养团队于2015年启动了“千鸭X组”计划。计划实施以来,已经成功定位了决定鸭羽色、体格大小、肌纤维直径、蛋品质等多个重要经济性状的主效基因。目前,项目已进入第二期,将围绕影响鸭肉风味品质的小分子代谢物遗传网络开展系统研究。

   

  原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/mec.15785

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