畜禽种质资源保护与利用科技创新团队发现调控羊毛细度和密度的主效基因突变

作者：梁奔梦蒋琳浦亚斌来源：畜禽种质资源保护与利用科技创新团队发布时间：2023-05-09

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近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所畜禽种质资源保护与利用科技创新团队研究发现2个调控羊毛细度和密度的主效基因突变，该突变可增加1.6~2.2公斤羊毛单产，为羊毛产量和质量双提升提供了分子育种靶点。相关研究成果在《前沿研究杂志（Journal of Advanced Research）》（IF=12.82）发表。

我国是羊毛生产和消费大国，羊毛产量占世界总产量的20%，但每年仍需进口24万吨以满足行业需求。羊毛细度和密度直接决定了羊毛的产量和质量，然而鉴定影响羊毛细度和密度的主效基因存在一定困难。

该研究以国家家养动物种质资源库依托，以十余年来收集的800多只中外绵羊样本为研究对象，通过整合全基因组重测序、芯片和转录组数据分析，精准鉴定了两个主效基因（图①），角蛋白基因 Keratin 74 （ KRT74 ）和外异蛋白 A 受体基因 Ectodysplasin-A receptor （ EDAR ）。两个主效基因分别决定了羊毛的细度和密度，前者是 KRT74 的错义突变(H123N)，使KRT74在内根鞘 Huxley 细胞中的蛋白活性增强，细胞增大2倍以上，重塑了毛干生长空间，从而形成超细羊毛（图②）；后者位于 EDAR 上游调控区 T/C 突变，突变新增了毛囊早期生长关键转录因子 SOX2 的结合位点，使 EDAR 转录增加1.5倍，启动了更多的毛囊基板placode，从而形成超密羊毛（图③）。

牧医所博士生梁奔梦、赵玉和田，硕士生白添友为该论文第一作者，牧医所蒋琳研究员、马月辉研究员和中国农业大学刘剑锋教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、国家绒毛用羊产业技术体系等项目资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2023.04.012

图① 粗细羊毛对比以及功能基因的鉴定; 图② KRT74 基因的作用机制; 图③ EDAR 基因的作用机制