鸭MITF及FOXP1等五个基因与喙色、蹼色及羽色的关联研究

发布时间：2020-06-15 05:12

【摘要】：禽类颜色性状是指皮肤及其衍生物呈现的各种颜色,主要包括羽色、肤色、喙色及胫色等,是不同品种的重要表型标记,也可作为产品的重要包装性状在育种和产品销售中使用。对禽类颜色性状控制基因的研究不仅有利于理解皮肤及其衍生物颜色形成的机理,也能在育种中通过标记辅助选择提高育种效率。鸭颜色性状研究中对羽色遗传与控制基因有部分研究,但未见对喙色和蹼色的研究。本研究的目的是寻找控制鸭喙色和蹼色的基因,为此以本课题组构建的F2代群体(群体A)为研究材料,通过SNP筛选及关联分析等方法对鸭MITF、FOXP1等5个基因与喙色及蹼色的关系进行研究,并利用不同群体(群体B)对研究结果进行验证,主要的研究结果如下:不同颜色羽毛的HE染色切片显示在黑羽、麻羽以及白羽毛杆中的确存在黑色素的差异分布。群体A中的家系信息统计显示,喙色分离情况与羽色分离情况一致,且相关性分析显示羽色和喙色间强相关,相关系数为0.902,喙色与蹼色强相关,相关系数为0.803,羽色与蹼色强相关,相关系数为0.779。在群体A中,通过PCR-RFLP和卡方列联表检验方法分析并验证了以前课题组研究的4个位于MITF上的SNPs(g.808002CT、g.808890CT、g.820188CT和g.846879GA位点)与鸭喙色、蹼色以及羽色的相关性,结果显示,当将喙色和蹼色表型分别记录为非黄色和黄色时,所有突变位点的基因型均和表型呈显著相关(P0.001),而羽色也与这四个位点呈显著相关(P0.001)。在群体B中,这四个位点的分型及卡方结果也显示其与鸭喙色(P0.001)、蹼色(P0.001)及羽色(P0.001)显著相关,MITF在不同羽毛球中的表达量检测结果显示其在黑羽毛球中的表达量显著高于白羽毛球中的表达量,但麻鸭毛球中的表达水平与其他两种鸭毛球中的表达量没有显着差异。另外,最近有研究表明MITF一个内含子上的6.6KB插入片段导致了北京鸭羽毛的白化,但在我们的群体A中,存在部分白羽个体检测不到该片段的插入,这表明除该插入序列外,可能还有其他位点的变异导致鸭羽毛白化。我们的研究还显示该片段也与鸭喙色表型(黄色与非黄色)和蹼色表型(黄色与非黄色)存在关联。在FOXP1基因中存在多个与黑色素沉积相关的单核苷酸多态性位点(SNPs),我们在群体A中验证了该基因上的12个SNPs,其中有6个突变位点不仅与鸭喙色(P0.001)和蹼色(P0.001)显著相关,也与鸭羽色(P0.001)显著相关(g.350510TC、g.350550AG、g.350677AG、g.351116AG、g.351629CT和g.351769CT),另外初步检测g.350209TC位点的结果也显示其不仅与鸭喙色(P0.05)和蹼色(P0.05)相关,也与羽色(P0.05)相关。虽然RT-PCR结果显示FOXP1在白羽毛球和黑羽毛球中的表达量无显著差异,但SNPs关联结果显示FOXP1基因可作为鸭喙色、蹼色及羽色的标记基因。在FMNL2基因中找到3个与色素沉积相关的SNPs,其中g.771957GA位点仅与鸭羽色(P0.05)相关,g.767494GA位点仅与鸭蹼色(P0.05)相关,而g.764720AT位点与鸭羽色(P0.05)、喙色(P0.05)和蹼色(P0.05)都无显著相关,这表明该基因可能与家鸭中黑色素的沉积相关。对候选基因Nocth2上g.506985TC位点的初步验证显示其与鸭喙色(P0.05)和蹼色(P0.05)无显著相关,也与羽色(P0.05)不相关。在与蹼色色素沉积相关的AARS基因上发现了SNPs,初步验证结果显示该些位点均与色素沉积无关。另外,在基因间区上找到的两个SNP,仅有g.755429CG(KB742527.1)与鸭喙色(P0.001)、蹼色(P0.001)和羽色(P0.001)均存在显著相关。
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S834
【图文】：

鸭 MITF 及 Foxp1 等五个基因与喙色、蹼色及羽色的关联研究2 实验材料与方法.1 实验材料.1.1 实验群体在我们以前的研究中，已经构建了由黑系（黑羽黑喙黑蹼，n = 55）、白系（黑喙黑蹼，n = 55）和樱桃谷鸭（白羽黄喙黄蹼，n = 110）之间杂交形成的杂交（图 1）。 F1 代（n = 969）由黑系和樱桃谷鸭，白系和樱桃谷鸭杂交产生。（n = 1534）由来自于 F1 代的黑羽、灰羽和白羽个体两两杂交产生，该 F2 代是本实验的主要群体，将其定义为“群体 A”。另外还有由湖北省武汉市农业科提供 44 只黑鸭（黑羽黑喙黑蹼）、52 只白鸭（白羽黑喙黄蹼）和 57 只麻鸭（黄喙黄蹼），这些鸭均为两年以上的成年鸭，被定义为“群体 B”。

华中农业大学 2019 届硕士研究生学位（毕业）论文3 结果与分析3.1 不同颜色羽毛切片 HE 染色在光学显微镜下，可以看到在黑羽鸭、麻羽鸭和白羽鸭羽毛毛杆的 HE 染色切片（图 2）中存在黑色素的差异分布。在白羽鸭羽毛的倒钩脊结构中几乎没有明显的黑色素分布，而在黑羽鸭和麻羽鸭羽毛中可明显看到有大量成簇或斑块的黑色素分布。这些结果表明不同颜色羽毛中的确存在黑色素的差异分布。A1A2 A3

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本文编号：2713950