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中国农业科学 2023年第17期56卷 3452-3460页

作者：陈球黄晶晶王哲鹏西北农林科技大学动物科技学院

【背景】褐壳蛋壳颜色与蛋壳强度、蛋内抗菌肽含量、血斑肉斑和孵化率有密切联系，是影响蛋品质和销售的一个重要的指标。然而，一些地方鸡因选育程度低，存在蛋色偏浅、均匀度差等不足，给鸡蛋的销售和品牌的打造造成不利影响。【目的... 详细信息

【背景】褐壳蛋壳颜色与蛋壳强度、蛋内抗菌肽含量、血斑肉斑和孵化率有密切联系，是影响蛋品质和销售的一个重要的指标。然而，一些地方鸡因选育程度低，存在蛋色偏浅、均匀度差等不足，给鸡蛋的销售和品牌的打造造成不利影响。【目的】探讨以略阳乌鸡为对象，建立能灵敏度量蛋壳颜色变异的量化体系，估计品种特异性蛋壳颜色的遗传力，筛选参与蛋壳颜色调控的候选基因，为略阳乌鸡褐壳蛋壳颜色选育奠定理论基础。【方法】在略阳乌鸡蛋用系62个半同胞家系中选取841只母鸡，每只鸡收集3枚蛋，用L*a*b色度体系量化蛋壳颜色。在贝叶斯框架下，用马尔可夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)算法计算各色度指标的后验遗传力。用逆γ分布指定育种值和残差方差的先验分布。执行130 000迭代，弃去前30 000次迭代结果，按间隔100存储迭代结果，获得各方差组分的后验分布和各指标的后验遗传力。选取产浅褐壳、褐壳、浅绿壳的母鸡各8只，每只鸡收集3枚蛋用于蛋壳色素含量的测定。用原卟啉和胆绿素标准品建立浓度与吸光度值的回归关系，分别在670 nm和412 nm处测定胆绿素和原卟啉的吸光度，用回归法求得待测样本两种蛋壳色素的浓度。采集褐壳(n=8)和浅褐壳(n=8)母鸡的蛋壳腺，用qPCR法检测ALAS1和cpox在蛋壳腺中的表达量。【结果】在3个色度指标中，a值递减的变化规律与褐色向绿色调过渡的视觉观感吻合度最高。L值和b值能够反映褐壳颜色深浅的变化，但在区分褐色和绿色调上存在较大误差。L值和b值分布呈现出较高的集中度，50%的样本的L值和b值集中分布于73.3—79.1和13.1—18.2之间，而a值分布更为分散，50%的样本分布于1.4—7.1之间。与上述分布特征保持一致，a值的变异系数88.2%要高于L值5.7%和b值24.0%。遗传力估计结果显示，a值主要受遗传效应调控(h2=0.77)，而L值(h2=0.46)和b值(h2=0.37)受环境效应影响更大。在蛋壳色素和蛋壳颜色之间，原卟啉浓度与3个色度指标均存在强相关关系(L:r=-0.86,a:r=0.73,b:r=0.88)，但胆绿素浓度仅与a值存在强负相关(r=-0.73)。ALAS1和cpox是两个催化原卟啉前体物合成的酶。表达结果显示，cpox在褐壳鸡中的表达水平是浅褐壳的1.5倍(P0.05)。【结论】原卟啉是影响略阳乌鸡蛋壳颜色的关键色素，而cpox是与蛋壳原卟啉含量和褐壳颜色显著关联的候选基因。a值是量化略阳乌鸡蛋壳颜色准确度和灵敏度最高的指标，且具有较高的遗传力。对a值向上选择，有望在提高褐壳颜色深度和均匀度方面取得较大选择反应。

关键词：略阳乌鸡蛋壳颜色 L*a*b色度空间遗传力 cpox ALAS1

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略阳乌鸡蛋壳颜色遗传参数估计和候选基因鉴定

略阳乌鸡蛋壳颜色遗传参数估计和候选基因鉴定

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作者：陈球西北农林科技大学

学位级别：硕士

【背景】略阳乌鸡是产自陕西省略阳县一带的地方品种。由于之前未受系统选育,略阳乌鸡的蛋壳颜色存在较大变异性,给蛋品的销售和品牌的打造产生极为不利的影响。本研究在量化蛋壳颜色的基础上,估计色度指标的遗传力,研究原卟啉(负责红... 详细信息

【背景】略阳乌鸡是产自陕西省略阳县一带的地方品种。由于之前未受系统选育,略阳乌鸡的蛋壳颜色存在较大变异性,给蛋品的销售和品牌的打造产生极为不利的影响。本研究在量化蛋壳颜色的基础上,估计色度指标的遗传力,研究原卟啉(负责红褐的蛋壳着色)合成基因cpox和ALAS1和胆绿素(负责蓝绿的蛋壳着色)转运基因SLCO1B3基因与蛋壳颜色和蛋壳色素含量的关系。研究结果将促进我们对略阳乌鸡蛋壳颜色遗传基础的认识,筛选出关键调控基因,为略阳乌鸡蛋壳颜色选育方案的建立和分子辅助育种手段的开发奠定基础。【方法】选取841只母鸡,每只鸡收集3枚蛋,用L*a*b色度体系量化蛋壳颜色,用动物模型估计色度指标的遗传力和各指标间的遗传相关。选取褐壳(n=8)、浅褐壳(n=8)和绿壳(n=8)母鸡,每只鸡收集3枚蛋,用分光光度法测定蛋壳原卟啉和胆绿素含量。用q PCR法检测SLCO1B3、ALAS1和cpox基因在蛋壳腺中的表达量。选取绿壳(n=105)和非绿壳(n=474)样本,用PCR检测EAV-HP在略阳乌鸡群体中的分布。对SLCO1B3基因上游1.6 kb区域进行重测序,用PHASE v2.1.1构建单倍型,分析单倍型与基因表达、蛋壳色素含量、蛋壳颜色的关系;将单倍型4(Hap4)和单倍型13(Hap13)克隆至荧光素酶报告基因上游,用双荧光素酶报告基因系统分析SLCO1B3基因启动子区单倍型对启动子活性的影响。【结果】在三个色度指标中,L值和b值分布较为集中,50%的样本的L和b值集中分布于73.3～79.1和13.1～18.2之间;但a值分布较为分散,50%的样本分布于1.4～7.1之间。a值的变异系数88.2%要高于L值5.7%和b值24.0%。a值遗传力(h=0.77)明显高于L值(h=0.46)和b值(h=0.37)。在蛋壳色素和蛋壳颜色之间,原卟啉浓度与三个色度指标均存在强相关关系(L:r=-0.86,a:r=0.73,b:r=0.88),但胆绿素浓度仅与a值存在强负相关(r=-0.73)。cpox在褐壳鸡中的表达水平是浅褐壳的1.5倍(P0.05)。本研究在略阳乌鸡群体中未检测到EAV-HP的分布,但发现SLCO1B3表达水平与胆绿素浓度存在强正相关性(r=0.86)。在SLCO1B3基因启动子区,hap4以较高的频率(52%vs.3%)出现在绿壳样本中,而hap13在非绿壳中以较高的频率(26%vs.6%)出现。Hap4的SLCO1B3的表达水平、胆绿素含量和启动子活性均显著(Pcpox与略阳乌鸡褐壳颜色深浅显著关联的候选基因;(3)略阳乌鸡绿壳由一种新的分子机制控制,hap4是影响SLCO1B3表达和略阳乌鸡绿壳表型的功能单倍型。

关键词：略阳乌鸡蛋壳颜色 L*a*b色度空间胆绿素原卟啉 cpox SLCO1B3

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