摘要
羽色是一种重要的经济性状。在生产中我们发现红羽的洛岛红公鸡和白羽的白来航母鸡杂交，后代会出现红羽、浅红羽和白羽的性状分离现象。基于此本试验研究了MC1R基因c.427A＞G突变对涉及羽色形成的关键基因表达规律的影响，并运用代谢组学技术寻找造成红羽，浅红羽和白羽鸡毛囊组织色素合成出现差异的小分子物质。此外，本课题还研究了MC1R基因c.427A＞G突变对浅红羽母鸡和矮脚鸡公鸡杂交后代中出现黄羽、麻羽和黑羽羽色分离的影响。 本试验选取中农榜样蛋鸡育种有限公司的洛岛红公鸡和白来航母鸡杂交后代进行研究，根据羽色将试验对象分为3组。红羽(HY)组，红羽母鸡20只、浅红羽(QHY)组，浅红羽母鸡20只、白羽(BY)组，白羽母鸡10只。基于本课题组的前期研究结果，首先对这50个个体MC1R基因c.427A＞G突变及其上下游的共13个SNP位点进行基因型检测，发现该位点与红羽性状有一定关联。HY组个体在427位点的基因型全部为GG，QHY组个体75％为GA型，BY组有20％为AA型。即红羽表型只对应GG基因型，但GG基因型个体却不一定为红羽，说明还有其他基因共同起调控作用。之后，本试验又检测了色素合成通路中的其它基因情况，首先检测了50个个体的深褐色基因(SOX10)的基因型。结果表明:HY、QHY、BY组全部为深褐色杂合子(DB*DB/DB*N)。又对显性白基因(PMEL17）和隐性白基因(TYR)进行检测，发现HY和QHY组母鸡大部分为显性白纯合子II(II型与其他基因型的比例为4∶1）且两组间II的比例没有明显区别，BY组母鸡则全部为显性白纯合子II;被测个体的TYR大部分为野生型纯合子C*N/C*N(C*N/C*N型与其他基因型的比例为9∶1)且C*N/C*N在三组中的分布没有明显区别。综合上述结果，SOX10和MC1R基因是造成羽色分离的主要原因，但还有其他机制有待探究。 本研究紧接着对上述三种羽色鸡的毛囊进行了代谢组学分析，以鉴定导致羽色差异的关键代谢物。每组7只个体，共21只，同样分为红羽(HY)组、浅红羽(QHY)组和白羽(BY)组。结果显示一共检测到4426种差异代谢物，理论上，从红羽组到浅红羽组，再到白羽组，关键代谢物应该呈直线上升或下降，才能与羽色表型相匹配。于是，首先鉴定了红羽组和白羽组之间的差异代谢物，有311种代谢物显著在红羽组上调，有377种代谢物显著在红羽组下调。进一步以浅红羽组中代谢物含量必须在红羽组和白羽组之间为筛选标准，将上述差异代谢物进一步过滤至上调代谢物195种和下调代谢物269种。对这些代谢物进行富集分析，发现与抗坏血酸和醛糖酸代谢、戊糖和葡萄糖醛酸相互转化以及脂肪酸延伸等通路相关，结合文献检索，最终得到了cAMP、甲氧沙林、抗坏血酸等8种可能会影响到黑色素合成的候选物质，它们可能直接参与不同色素的合成从而导致不同羽色的产生。 上述洛岛红和白来航杂交产生红羽、浅红羽和白羽后代的基础上，又以后代中的红羽和浅红羽个体为母本，与红羽表型的矮小公鸡进行杂交，后代又出现了新的羽色分离，分别为黄羽、麻羽和黑羽。本试验又选取上述杂交模式下的30只黄羽，30只麻羽和10只黑羽鸡来研究其羽色分离的原因，分为黄羽(YF)组、麻羽(HF)组和黑羽(BF)组。试验对所有个体MC1R基因上SNP位点进行检测，发现427位点与羽色分离显著相关，即YF组大部分基因型为GG(90％）;HF组大部分为GA(76.7％)，BF组全部为AA(100％)。为了探究造成不同品种鸡杂交后代同样基因型下表型不同的原因，试验对其他羽色基因型进行了检测。试验发现HF组和BF组的PMEL17基因全部为野生型纯合子ii，YF组中有9个为ii，剩下个体全部为显性白杂合子Ii，由于缺乏I基因，HF组和BF组的真黑素合成通路不受抑制。综上PMEL17基因的显性基因型对真黑素的抑制是导致不同的杂交后代MC1R基因相同，但是羽色表型不同的原因。 本研究解析了MC1R基因在红羽和麻羽性状形成中的重要作用，以及受显性白基因PMEL17的调控规律，当PMEL17为显性基因型时(II或Ii)，MC1R基因427位点不同基因型对应红羽(GG)、浅红羽(GA）和白羽(AA)的分离;当显性白基因为隐性基因型时(ii)，则表现出黄羽(GG）、麻羽(GA)和黑羽(AA)的表型分离。
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