鸭黑色素相关基因多态性及其与羽色性状的关联分析

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羽色是禽类重要的经济性状和遗传标记,在确定品种的亲缘关系和培育优质的品系等方面具有重要作用。为了探索鸭羽色变异的基因调控机理,本研究以连城白鸭与白改鸭杂交后的F2代资源群体以及莆田黑鸭、恩施麻鸭、连城白鸭、白改鸭、荆江麻鸭、樱桃谷鸭作为研究对象,以影响黑色素合成和转运的相关基因(KIT基因、ASIP基因、ATRN基因及RAB27A基因)作为候选基因,采用5’RACE、荧光定量PCR以及单核苷酸多态性检测等方法进行实验,主要研究结果如下:1.通过对鸭KIT基因的5’RACE研究发现该基因m RNA存在3种不同的剪接体(剪接体1,2和3)。其中剪接体1与其他禽类KIT基因第一外显子序列高度相似,但是与鸭KIT基因m RNA参考序列(登录号:XM013093147.1)不同;剪接体2是鸭KIT基因第二内含子的部分序列与第三外显子的剪接产物;剪接体3是鸭KIT基因外显子按照4-5-6-7-2-3-4顺序剪接的产物。2.通过DNA walking、荧光定量PCR等实验发现KIT基因是鸭基因组上的多拷贝基因,其拷贝数在不同羽色鸭群中差异不显著,推测KIT基因的拷贝数与鸭羽色变异无关。3.通过对鸭KIT基因的多态性研究及其与羽色的关联分析发现:(1)鸭KIT基因第一内含子上存在1段8 bp的缺失变异,并且该缺失在白羽及有色羽鸭群体中的分布差异不显著(P>0.05);(2)在该基因的第一内含子上发现18个SNP位点,其中11个产生酶切位点的改变,酶切关联分析结果表明g.912C>G和g.6578G>A位点的3种基因型在白羽和有色羽群体中的分布差异显著(P<0.05)。4.通过对鸭ASIP基因多态性的研究发现:(1)鸭ASIP基因上存在5个SNP位点,但这5个位点均未产生酶切位点的改变;(2)ASIP基因上存在11 bp的缺失变异,并且该缺失在白羽及有色羽鸭群体中的分布差异不显著(P>0.05);(3)通过荧光定量PCR实验发现ASIP基因是鸭基因组上的多拷贝基因,其拷贝数在不同羽色鸭群间差异不显著,推测ASIP基因的拷贝数与羽色变异无关。5.对连城白鸭与白改鸭杂交F2代资源群体(n=1030)的羽色分离情况进行统计分析发现其中只有4个与亲代连城白鸭黑喙白羽黑蹼性状相同的个体,该性状的个体约占总群体的(1/4)4,推测连城白鸭的黑喙白羽黑蹼性状由4个位点上的基因控制。通过对鸭ATRN和RAB27A基因多态性的研究发现:(1)鸭ATRN基因存在一段29 bp的缺失变异以及一个SNP位点g.546T>C,并且这两种变异在连城白鸭与第二世代黑喙白羽黑蹼个体中均为纯合,而在白改鸭中表现为多态;(2)鸭RAB27A基因存在一个SNP位点g.634T>A,该位点在亲代连城白鸭和第二世代黑喙白羽黑蹼个体中的基因型均为TT型,而在白改鸭中表现为多态,因此推测ATRN、RAB27A基因是可能调控连城白鸭黑喙白羽黑蹼性状的两个相关基因。综上所述:KIT基因变异可能与鸭羽色性状相关,ASIP基因变异可能与鸭羽色性状不相关,ATRN基因和RAB27A基因可能与连城白鸭黑喙白羽黑蹼性状的形成相关。
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