摘要: 鸡作为重要的经济动物，为人类提供鸡蛋和鸡肉等优质动物性食品。鸡的蛋用性状包括产蛋性能和蛋品质，属于数量性状，由微效多基因控制。利用SNP芯片的方法进行全基因组关联分析(Genome-wide association study，GWS)找到大量与蛋用性状关联的SNPs;然... 展开 鸡作为重要的经济动物，为人类提供鸡蛋和鸡肉等优质动物性食品。鸡的蛋用性状包括产蛋性能和蛋品质，属于数量性状，由微效多基因控制。利用SNP芯片的方法进行全基因组关联分析(Genome-wide association study，GWS)找到大量与蛋用性状关联的SNPs;然而一些SNPs在应用上并不能维持良好的重复性，即应用到其它群体或世代中重复不出所期望的效果。近年的研究发现CNV与SNP对基因组中遗传变异的解释是互补的。CNV属于结构变异，相比于碱基突变的遗传效应，结构变异属于DNA序列的变异，遗传效应更大，因此CNV作为一种新型的分子标记对蛋鸡育种具有重要意义。本研究的目的是在鸡基因组中筛选与蛋用性状相关的CNVs并进一步研究其对蛋用性状的影响机理。根据鸡蛋用性状相关数量性状基因座（quantitative trait loci，QTLs）与已发表的CNV图谱选择候选CNVs位点，然后检测其拷贝数变化，通过关联分析鉴定影响鸡蛋用性状的CNVs，解释这些CNVs对鸡产蛋过程的影响，主要研究结果如下: (1)结合已发表的鸡CNV图谱及鸡QTL数据库选择候选位点，每个位点设计两个探针进行拷贝数检测，结果显示17个位点中只有3个位点有拷贝数变异，对应探针分别是Locus02-A探针，Locus05-A探针，以及Locus14-A/B探针。其中Locus05-A对应影响蛋品质的QTL，根据NCBI(Chicken Gallus_gallus-5.0)的参考基因组版本，该位点位于TMEM86A基因转录本(XM_426403.6)第一外显子中;Locus14-B对应影响开产日龄的QTL，该位点位于PCDHA基因簇内含子中。 (2)利用有记录的欣华E系群体研究Locus14-B的拷贝数量变异与蛋用性状的关系发现该位点与开产日龄和250天产蛋数显著(p＜0.05)关联。在群体开产日龄的上1/4分位数中，Locus14-B拷贝获得型个体数量较多;在群体开产日龄的下1/4分位数中，缺失型个体数量较多。运用反向PCR方法扩增发现Locus14-B的不同拷贝之间存在串联重复的关系，此外发现不同拷贝型之间存在序列差异，获得型的拷贝中存在260bp片段缺失。对鸡PCDHA基因簇中可变外显子进行扩增与序列分析，我们发现了6个新的可变外显子。所扩增出来的可变外显子在欣华鸡E系、茶花鸡、吐鲁番斗鸡和藏鸡间分布存在不均衡性，可能与进化选择有关。另外，在不同拷贝型个体的垂体中，获得型个体表现出较高的PCDHA基因簇表达水平，由于PCDHA基因簇参与神经的发育，我们推测Locus14-B拷贝获得型个体具有更多的可变外显子数量，通过剂量效应参与神经元的发育过程，进而影响鸡的开产日龄和产蛋数。 (3)研究发现Locus05-A位点拷贝数变异与鸡蛋黄重与蛋壳强度显著关联(p＜0.05)。RT-qPCR检测TMEM86A基因在肝脏中的mRNA表达发现其表达极高且表达量与Locus05-A的拷贝数呈负相关。对蛋鸡进行限饲处理后，肝脏中TMEM86A基因上调表达，但血浆中甘油三酯与总胆固醇的水平降低、产蛋性能下降。TMEM86A基因在卵泡的颗粒细胞与膜细胞中呈现不同的表达模式;在颗粒细胞中，FSH、EGF和VEGF的处理对TMEM86A基因的表达有显著影响。EGF能上调小黄卵泡颗粒细胞中TMEM86A基因的表达，但在排卵前卵泡颗粒细胞中下调其表达，该变化与在各级卵泡颗粒层的定量结果相似。 (4)预测TMEM86A基因启动子区甲基化显示该区域共有3个CpG岛，采用亚硫酸氢盐修饰后测序法检测鸡肝脏、卵泡膜层与颗粒层中TMEM86A基因启动子甲基化程度，结果显示在3个组织中共鉴定到28个CpG位点，分布在TMEM86A基因转录起始位点两侧远端，而在转录起始位点(transcription start site，TSS)附近没有发现甲基化。通过对启动子区所包含的转录因子结合位点进行预测，筛选出7个候选转录因子，定量结果发现SP1、CREB1和ARNT的表达受到限饲处理的影响。使用双荧光素酶报告基因系统检测发现，CREB1和SP1均能显著影响TMEM86A基因启动子的荧光活性。此外，超表达CREB1和SP1能够影响TMEM86A基因的表达。JASPAR软件预测在TMEM86A基因启动子区有一百多个SP1结合位点，其中有两个位点与28个CpG位点重叠。分别构建突变载体，突变后转染DF1细胞，显示荧光活性都出现明显下降(p＜0.01)，表明这两个位点对TMEM86A基因的转录存在着调控作用。因此，我们推测启动子甲基化参与SP1对TMEM86A基因的表达调控。 收起