鸡繁殖性能近交衰退相关CpG岛差异甲基化基因的筛选

鸡繁殖性能近交衰退是地方鸡遗传资源活体保种过程中面临的重要问题之一,本研究旨在探讨全基因组CpG岛（CpG island,CGI）区DNA甲基化在鸡繁殖性能近交衰退中的作用。分别从狼山鸡高近交组和低近交组中各选取健康母鸡3只,即试验分2个组,每组3个重复,然后采用全基因组重亚硫酸盐测序（WGBS）技术,检测分析两组个体性腺轴组织（包括卵巢和下丘脑）全基因组DNA甲基化差异,筛选差异甲基化区域（DMRs）,并对CpG岛区差异甲基化基因进行功能注释和富集分析。结果表明,狼山鸡高近交组和低近交组比较,其卵巢和下丘脑基因组整体甲基化水平均不存在显著差异（P>0.05）;高、低近交组间差异甲基化区域检测发现,下丘脑和卵巢中分别检测到5 948和4 593个差异甲基化区域,其中1 798和995个差异甲基化区域位于基因组CpG岛区,分别注释到1 020和552个基因;下丘脑中,这些CpG岛区差异甲基化基因显著富集在信号转导、神经系统发育、生殖系统发育和卵母细胞成熟调控等繁殖相关的GO条目,以及转化生长因子β信号通路、乙型肝炎、脂肪酸代谢、胰岛素信号通路等19条KEGG信号通路（P<0.05）;卵巢中,CpG岛区差异甲基化基因显著富集于12条信号通路（P<0.05）,包括慢性骨髓白血病、流感A、精氨酸和脯氨酸代谢、粘着连接等,一些与卵子发育和性激素分泌相关的信号通路也被富集到,如黄体酮介导的卵母细胞成熟、卵母细胞减数分裂、GnRH信号通路、雌激素信号通路等,其中包含CDC27、ADCY8、AKT3等10个差异甲基化基因。因此,本研究在狼山鸡高、低近交组间检测到了大量差异甲基化区域,并发现大量差异甲基化基因与繁殖性状相关,推测这些基因CpG岛区DNA甲基化可能在狼山鸡繁殖性能近交衰退调控中发挥重要作用,研究结果为进一步深入探索鸡繁殖性能近交衰退调控机制奠定了基础,为物种资源保护和家禽育种工作提供了理论参考依据。     

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6 150 000和10 320 000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。     

芦花鸡H系开产性状的遗传参数和育种值估计

试验旨在进行芦花鸡H系开产性状遗传参数和育种值估计,为芦花鸡H系选育提供依据。收集芦花鸡H系2016—2020年系谱信息和开产性状表型数据,利用DMU软件以平均信息约束最大似然法（AIREML）剖分表型方差,以单性状动物模型分析各性状遗传力,以多性状动物模型分析性状间的遗传相关系数和表型相关系数,并基于系谱-加性效应模型（PBLUP＿A）对所有个体开产性状进行育种值估计,计算遗传进展。结果显示：芦花鸡H系开产日龄、开产体重和开产蛋重遗传力分别为0.42、0.40和0.27,开产日龄与开产体重、开产蛋重间的遗传相关分别为0.17、0.31,表型相关分别为0.11、0.18,开产体重和开产蛋重间遗传相关和表型相关系数分别为0.56和0.38;开产日龄、开产体重和开产蛋重年遗传进展分别为-0.014 d、1.14 g、0.018 g。结果表明：芦花鸡H系各开产性状均为中等遗传力性状,开产蛋重与开产日龄呈中等遗传正相关,与开产体重呈高遗传正相关,开产日龄与开产体重遗传相关较低,经过5个世代的选育,芦花鸡H系开产性状有了一定的遗传进展。对芦花鸡H系开产性状遗传参数和育种值的确定与分析研究结果,为...     

鸡繁殖性状近交衰退相关lncRNA的筛选

【目的】 筛选与鸡繁殖性状近交衰退相关的长链非编码RNA （long non-coding RNA，lncRNA），为深入探究lncRNA对鸡繁殖性能近交衰退调控机制提供参考。【方法】 以狼山鸡高、低近交群体为试验素材，通过转录组测序技术分析狼山鸡下丘脑和卵巢中lncRNA表达情况，筛选高、低近交组间差异表达lncRNA，并对其进行顺式调控靶基因预测及功能分析。【结果】 狼山鸡下丘脑和卵巢中共鉴定出4 222个lncRNAs，高、低近交组间比较发现，下丘脑中差异表达lncRNAs 35个，卵巢中差异表达lncRNAs 215个。下丘脑中差异lncRNAs中预测到顺式调控靶基因98个，这些靶基因显著富集于出生或孵化时胚胎发育终止、胚胎心导管发育、视黄酸应答等繁殖相关生物过程（P<0.05），涉及lncRNA MSTRG.9196.4、MSTRG.9195.2、MSTRG.6254.2以及相应靶基因DNAAF2和FKBP1B等胚胎发育相关基因；卵巢中差异lncRNAs预测到顺式调控靶基因414个，这些靶基因富集到卵母细胞减数分裂、MAPK、叶酸合成等信号通路，包括MSTRG.7683.1、MSTRG.13604.4、MSTRG.16570.1、MSTRG.8330.5、MSTRG.8330.4等神经内分泌调节及配子生成相关的lncRNAs。【结论】 本研究在下丘脑和卵巢中筛选到了一系列鸡胚胎发育及配子生成调控相关差异lncRNAs，这些lncRNAs可作为鸡繁殖性能近交衰退候选lncRNAs，为进一步揭示鸡繁殖性能近交衰退调控机制提供线索。     

蛋鸡开放式鸡舍光照管理研究

光照对蛋鸡的生产性能有重要影响。蛋鸡开放式鸡舍所用的自然光照时长随季节变化而变化,要达到精准化管理,方法比较繁琐。本研究利用软件Origin9在高斯函数下求出光照时长表达式■的4个参数值(y₀、w、x_c、A),此表达式计算出的光照时长与实际自然光照时长高度吻合,拟合度达0.999 23。根据不同饲养阶段对光照时长的需求,利用卡西欧fx-CG2CN计算器编程,制定4种用光方案(育雏、育成期自然光照时长渐增、先增后减、渐减和先减后增),有利于发挥蛋鸡生产性能,并为我国家禽业的智能化发展提供参考。     

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238 533、233 562和240 820个SNPs标记，Ho、Pi和Fis分别在0.273 2~0.278 2、0.304 9~0.309 6和0.096 1~0.109 8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。     

基于RAD-Seq技术的大围山微型鸡遗传进化分析

【目的】 在分子水平上探讨大围山微型鸡的遗传进化。【方法】 以大围山微型鸡与其他18个地方鸡品种及2个国外引进品种为研究对象,每个品种选取公鸡10只,母鸡20只,采血,提取全基因组DNA,进行简化基因组测序(RAD-Seq),鉴定21个品种基因组SNP,计算大围山微型鸡遗传统计量,分析遗传多样性和遗传结构、筛选受选择基因并进行功能富集分析。【结果】 在大围山微型鸡群体中鉴定出331 892个SNPs。大围山微型鸡的平均杂合度(Ho)为0.219、核苷酸多样度(Pi)为0.245,近交系数(Fis)为0.107,与其他18个地方鸡种相比遗传多样性呈中度多态。聚类分析发现,大围山微型鸡与瓢鸡、茶花鸡和藏鸡聚为一类,亲缘关系较近,且与瓢鸡的群体分化指数(Fst)最低(0.0929),亲缘关系最近,与河南斗鸡的Fst最高(0.2179),亲缘关系最远。共筛选出200个受选择基因。GO分析结果显示,这些受选择基因主要富集在运动、刺激应答、信号传导等生物学过程;KEGG分析结果表明,这些受选择基因主要富集在代谢、肌动蛋白细胞骨架的调节、MAPK等信号通路。【结论】 大围山微型鸡遗传多样性呈中度多态,与瓢鸡亲缘关系最近,本研究筛选出了200个受到选择的基因,这些基因在代谢、信号传导、颅骨发育等多个方面发挥作用。