雲南蘭坪烏骨綿羊烏質性狀形成的分子遺傳機制研究

《雲南蘭坪烏骨綿羊烏質性狀形成的分子遺傳機制研究》是依託中國農業大學，由鄧學梅擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：雲南蘭坪烏骨綿羊烏質性狀形成的分子遺傳機制研究
• 依託單位：中國農業大學
• 項目負責人：鄧學梅
• 項目類別：聯合基金項目

項目摘要

2001年，本課題組在雲南省內發現了具有烏骨烏肉特徵的烏骨綿羊。該資源於2009年通過國家畜禽遺傳資源委員會審定與鑑定，是我國唯一正式命名的烏骨綿羊品種。本研究著眼於烏骨綿羊烏質性狀的分子遺傳基礎研究。根據我們的前期研究結果推測烏骨綿羊的烏質性狀受到常染色體上的顯性單基因和眾多的複雜修飾基因的控制，目前主效基因的分子機理尚不明了，眾多修飾基因中哪些基因對烏骨羊產生影響也屬未知。本研究將利用已經建立的F2資源群體，採用全基因組關聯分析和基因重測序等分析手段，定位和克隆烏質性狀的主效基因。另一方面將在資源群體中挑選烏質性狀極端分離的個體進行轉錄組測序，針對轉錄水平的差異基因構建基因網路，結合基因組和轉錄組的信息，解析烏骨綿羊烏質性狀形成的分子機理。並在基因組標記效應分析的基礎上建立烏質性狀分子選育方法，加快烏骨綿羊群體烏質性狀選育的步伐。

結題摘要

烏骨綿羊是2001年在雲南首次發現並報導的國際獨有的家畜品種，具有烏骨、烏肉、烏內臟的特徵。2009年,蘭坪烏骨綿羊通過國家畜禽遺傳資源審定。本項目的目標是研究烏骨綿羊烏質性狀的遺傳機制，從表型組、基因組和轉錄組水平認識烏質性狀的遺傳規律。 研究內容包括：烏骨綿羊資源群體的組建，烏骨綿羊烏質性狀測定，烏骨綿羊和普通綿羊轉錄組測序比較，烏骨綿羊和普通綿羊基因組SNP標記和序列比較，闡述烏骨綿羊的表現特徵和遺傳機理。 本項目在上述幾個方面做了系統的分析，首先，利用烏骨綿羊與非烏骨綿羊雜交建立了F2群體，確定烏骨綿羊烏質性狀的遺傳應該是主效基因與修飾基因共同作用的結果；對烏骨綿羊和非烏骨綿羊的真黑素、脫黑素、總黑色素含量，酪氨酸酶活性等進行了大量的分析，結果發現烏骨綿羊在總黑色素含量和酪氨酸酶活性方面明顯高於非烏骨綿羊；對烏骨綿羊的組織器官進行了全面的切片染色分析，結果認為烏骨綿羊的黑色素來源和分布特徵與烏骨雞不同，可能存在新的機制，使其體內沉積大量的黑色素；轉錄組分析表明，烏骨綿羊與非烏骨綿羊在黑色素合成通路、黑素瘤通路、Wnt通路等均存在差異，烏骨羊黑色素的形成可能與細胞的發育和遷移有關；利用全基因組SNP，進行了群體遺傳結構分析和性狀的關聯分析，結果表明，烏骨綿羊群體與亞洲其它綿羊群體之間的遺傳距離較遠，烏骨綿羊遺傳背景單純，幾乎只含有一個祖先成分，說明烏骨綿羊的獨特的品種特點可能是其在漫長的進化歷史中獨立產生的；針對烏骨綿羊的烏質性狀進行了全基因關聯分析，結果顯示，17號染色體上具有較強的信號，提示我們可以在該區域繼續尋找主效基因；利用全基因重測序進行了選擇信號和選擇清除分析，發現酪氨酸酶（TYR）基因明顯受到了選擇，同時，17號染色體上含有較為突出的選擇信號，這與轉錄組分析和基因組關聯分析的結果相吻合。最終說明烏骨綿羊烏質性狀的主效基因可以鎖定在TYR通路和17號染色體。 本研究是對烏骨綿羊的首次系統分析，詳細了解了性狀的特點，明確了關鍵的指標，在分子水平上鎖定了比較清晰的目標。為烏骨綿羊的遺傳機制的最終闡明邁出了重要的一步。本研究所揭示的規律，對這一世界獨特資源的保護與開發將起到重要的技術支撐作用。當然，在此基礎上的深入研究仍然是必要的，也是十分迫切的。我們相信，在繼續的研究中，烏骨綿羊烏質性狀的遺傳機理將會更加清晰和明確。