中国农业科学|江苏省家禽科学研究所童海兵课题组基于一步法全基因组关联分析解析蛋黄比率遗传结构

学术   2024-11-27 20:48   英国  
蛋品市场对蛋鸡选育提出新要求,越来越多消费者偏爱高蛋黄比率鸡蛋。高蛋黄比率鸡蛋不只烹饪效果好,营养价值也高于普通鸡蛋。蛋黄质量虽然只占全蛋的27%,但其干物质占比却高达52%,蛋黄容纳了鸡蛋大部分的脂类、维生素以及磷铁等必需元素。蛋黄比率也是蛋品加工企业,尤其是蛋黄酱生产特别关注的指标。提高蛋黄比率,相当于提升高营养价值物质的占比。然而,商品蛋鸡经过高强度选育,尤其是以蛋重为主选性状,蛋黄比率不断下降。研究表明,蛋白以水分为主,占比达到80%以上。本研究以我国地方鸡种为试验材料,通过高密度基因芯片,结合数量遗传方法,挖掘优异基因资源,进而为培育适应市场需求的蛋鸡品种奠定基础。
近期,江苏省家禽科学研究所童海兵课题组题为“基于一步法全基因组关联分析解析蛋黄比率遗传结构的研究在《中国农业科学》2024年第57卷21期正式发表。

数据采集自江苏省家禽科学研究所蛋鸡资源群体。依据F2设计构建试验群体,分别以东乡绿壳蛋鸡、白来航鸡为亲本,经正反交获得F1、F2代。表型数据组包括开产日龄、胫长、体重、蛋重、哈氏单位以及蛋黄比率。收集F2代产蛋鸡血液样本,以600K基因芯片对1 534只试验鸡进行基因型分型。对SNPs数据进行质量控制、基因型数据填充。表型数据经去除离群值等清洗步骤后,以单因素方差分析检验影响性状表型值的因素,确定列入固定效应的因子。以系谱数据构建遗传关系矩阵,以多性状动物模型分析资源群体方差组分及遗传参数;作为对比,以系谱数据加基因型分型数据构建杂交遗传关系矩阵,用单性状动物模型计算遗传力,用双性状动物模型计算遗传相关系数。利用BLUPF90软件获得SNP效应值,以postGSf90获得SNP对应的P值以及权重,从而获得蛋黄比率关联的基因组显著水平SNP。针对蛋黄比率性状,计算染色体遗传力和单倍型片段长度。

蛋鸡资源群体蛋品质、生产性能箱线图

东乡绿壳蛋鸡蛋黄比率高于白来航鸡蛋黄比率,品种-批次效应对表型值影响显著,将其列入统计模型固定效应。应用杂交遗传关系矩阵分析,蛋黄比率、蛋重遗传力分别为0.348±0.041、0.500±0.038,蛋黄比率与蛋重、哈氏单位遗传相关系数分别为-0.463±0.075、-0.165±0.111;应用系谱遗传关系矩阵分析,蛋黄比率、蛋重遗传力分别为0.387±0.052、0.465±0.052,蛋黄比率与蛋重、哈氏单位遗传相关系数分别为-0.405±0.091、-0.166±0.121。

蛋黄比率关联分析的膨胀系数为1.007,表明蛋鸡资源群体未检测到层化结构。鸡22号染色体存在与蛋黄比率显著关联的遗传座位,在显著性SNP之下有8个支持位点超过基因组潜在水平线。显著性以及潜在水平SNP可解释2.18%的表型方差,单倍型片段长度达到71 kb。

蛋黄比率关联分析结果——QQ图

蛋黄比率关联分析结果——曼哈顿图

此外,鸡2号染色体也检测到基因组潜在水平SNP。染色体遗传力分析表明,蛋黄比率受微效多基因控制,染色体遗传力与该染色体容纳的基因数呈正比例。

蛋黄比率遗传力与染色体基因数回归分析

该研究应用加权一步法GWAS解析了蛋黄比率遗传结构,筛选得到ADAM9基因与60周龄蛋黄比率密切相关;相比于系谱遗传关系矩阵,杂交遗传关系矩阵减少孟德尔抽样误差,获得的遗传参数更准确。

该研究获得科技创新 2030—重大项目(2023ZD04052)、江苏现代农业产业技术体系建设专项资金(JATS[2023]361)、国家现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-40-K01,CARS-40-S23)、江苏省种业振兴揭榜挂帅项目(JBGS[2021]104)的资助。


论文链接:
基于一步法全基因组关联分析解析蛋黄比率遗传结构

引用本文:

郭军, 曲亮, 邵丹, 马猛, 窦套存, 卢建, 胡玉萍, 王星果, 王强, 李永峰, 郭伟, 童海兵. 基于一步法全基因组关联分析解析蛋黄比率遗传结构[J]. 中国农业科学, 2024, 57(21): 4356-4366.

GUO Jun, QU Liang, SHAO Dan, MA Meng, DOU TaoCun, LU Jian, HU YuPing, WANG XingGuo, WANG Qiang, LI YongFeng, GUO Wei, TONG HaiBing. Dissecting the Genetic Architecture of Yolk Ratio with Single-Step Genome-Wide Association Study[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(21): 4356-4366.


↓ 长按扫码查看全文 ↓




E
N
D

本公众号免费发布招聘信息和宣传科研成果

已推送文献可提供PDF,如有需要,文章后留言即可

欢迎联系微信:506911145 或邮箱506911145@qq.com

植物科学SCI
持续关注植物科学研究进展,每天分享最新研究成果!
 最新文章