水禽育种与营养创新团队揭示鸭喙部皮肤色斑累积的遗传机制

作者:唐静 来源: 水禽育种与营养科技创新团队 发布时间:2022-11-01
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近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所水禽育种与营养创新团队研究揭示了鸭喙部皮肤色斑累积的遗传机制,相关研究发表在《BMC基因组学(BMC Genomics)》上。

色斑沉着是自然界中各种动物以及人类广泛存在的现象。该现象不仅能反应生物体的健康状况和年龄情况,同时对个体的外在美观程度也有较大影响。在畜禽生产中,胴体美观程度直接决定消费者购买欲望,从而影响畜禽销售。色斑沉着现象在肉鸭中也同样存在。产蛋期北京鸭喙部皮肤存在黑色素沉积现象,但其机制尚不清楚。本研究通过全基因组关联分析(GWAS),筛选影响鸭喙部皮肤色斑沉积的遗传位点,为动物色素沉积机制研究提供参考。

研究发现,鸭黑色素沉积量存在个体差异。通过分析鸭喙部皮肤黑色素沉积量与鸭产蛋性能之间的关系,发现二者相关程度较低。但不同养殖模式(半开放式与封闭式)对鸭喙部黑色素沉积的影响较大,推测紫外线照射程度是导致个体差异的主要原因之一。研究通过IPP软件对群体中每只鸭喙部黑色素沉积量进行了定量。基于重测序和GWAS分析发现,鸭13号染色体(Chr13)与25号染色体(Chr25)上存在与黑色素沉积量显著相关的遗传区间。经候选区域基因注释和fine-mapping工作,推测 MITF 、 POU2F3 和 ARHGEF12 可能是重要候选基因。转录组结果证实, POU2F3 和 ARHGEF12 在鸭喙部皮肤中拥有较高表达,且他们与 MITF 表达量存在相关性,推测 MITF 与 POU3F2 可能协同调控鸭喙部皮肤的黑色素沉积。

牧医所博士后刘贺贺为论文第一作者,侯水生研究员为通讯作者。该研究得到了国家水禽产业技术体系和中国农业科学院创新工程等项目的支持。

图.鸭喙皮肤黑色素沉积斑点现象观察。A:IPP 6.0用于测定黑色素斑点量(MSA)、喙部面积(BA)和喙部单位面积黑色素斑点量(MSPBA)。B:随着鸭龄增长,喙部黑色素斑点沉积增加。C:MSPBA与繁殖相关性状的表型相关性。D:在全封闭养殖舍(生长期间没有阳光直接照射)和半开放式饲养室中(生长期间鸭直接暴露在阳光下)的鸭之间MSPBA值对比。

原文链接:https://doi.org/10.1186/s12864-022-08444-5

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