《Poultry Science》：Emerging zoonotic risks: whole-genome sequencing reveals antimicrobial resistance and genomic diversity in
Providencia stuartii isolated from broiler chickens in Noakhali, Bangladesh
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本研究探讨了日本鹌鹑（Coturnix japonica）主要蛋清蛋白基因（LYZ、OVM、OVA）的单核苷酸多态性与孵化性状的关联。为应对家禽繁殖性能预测性低、性状遗传力低的挑战，研究人员将鹌鹑分为高、低孵化率两组，通过测序分析鉴定基因多态性。结果表明，在LYZ和OVM基因中，多个SNP位点与鹌卵受精率、入孵蛋孵化率（HOS）及优质雏鸡百分比显著相关，特定基因型和单倍型组合显著影响繁殖性能。这提示LYZ、OVM、OVA基因可作为改善家禽繁殖力的潜在分子标记，为家禽育种提供了新方向。
在商业化的家禽孵化场，种禽群的稳定繁殖表现是核心目标，直接关系到能否以最低成本获得最多数量的健康、可上市的雏鸡。然而，繁殖性状——如种禽的繁殖行为、受精率、产蛋潜力、蛋品质和胚胎存活——是复杂的数量性状，遗传力通常较低。这意味着，尽管可以通过选育进行改良，但要获得可测量的效果往往需要漫长的时间。其中，蛋品质，特别是蛋清的质量，是决定胚胎发育和孵化率的关键内环境。卵清蛋白（OVA）、卵类粘蛋白（OVM）和溶菌酶（LYZ）是蛋清中最主要的蛋白质，它们不仅为胚胎发育提供营养，其抗菌、稳定蛋白结构等功能对维持蛋清生物特性和胚胎存活至关重要。那么，编码这些关键蛋白的基因本身的遗传变异，是否会影响家禽的繁殖性能，从而为分子育种提供潜在靶点呢？这篇发表在《Poultry Science》上的研究，正是为了解答这个疑问。
为了探究蛋清蛋白基因多态性与日本鹌鹑孵化性状的关系，研究人员采用了严谨的实验设计和多种关键技术。首先，样本来源于波兰卢布林生命科学大学长期保种、未经过选择的肉用型F33品系日本鹌鹑。研究从242只母鹌鹑中，依据入孵蛋孵化率（HOS）筛选出118只，分为高孵化率（HH）和低孵化率（LH）两组，以确保群体在繁殖潜力上存在明确差异。在评估了包括受精率（F）、HOS、可孵蛋孵化率（HOF）、优质雏鸡百分比（HC%）、早期（D1%）和晚期（D2%）胚胎死亡率等一系列孵化性状后，研究进入核心的遗传学分析。研究人员从外周血中提取基因组DNA，并对LYZ、OVM、OVA三个基因的所有外显子进行Sanger测序，以鉴定单核苷酸多态性（SNP）。随后，利用一系列生物信息学和统计工具，包括计算等位基因频率、观察杂合度（Ho）、期望杂合度（He），进行哈代-温伯格平衡（HWE）检验，分析连锁不平衡（LD）并构建单倍型区块，最终通过一般线性模型（GLM）评估了SNP、单倍型和双倍型与各孵化性状之间的关联。
结果部分呈现了从群体表型差异到基因型-表型关联的完整证据链。
首先，分组对繁殖性状的影响是显著的。 如预期，HH组在受精率、HOS、HOF和HC%等指标上均显著高于LH组，而LH组的晚期胚胎死亡率（D2%）则显著更高。这证实了分组依据的有效性，为后续的遗传关联分析提供了清晰的表型背景。
其次，在基因多态性和群体遗传结构方面， 研究在三个基因中总共鉴定出37个SNP和1个插入-缺失。在LYZ基因中检测到14个SNP和1个indel，在OVA基因中检测到18个SNP，在OVM基因中检测到5个SNP。大多数标记显示出中度多态性。两个群体间的基因型和等位基因频率存在差异，并且部分SNP偏离了HWE，这些偏离HWE的位点被排除在后续的关联分析之外，确保了结果的可靠性。
接下来，基因型对孵化性状的影响呈现出群体特异性。 关联分析表明，基因型与性状的关联模式在高、低孵化率两组中有所不同。对于溶菌酶（LYZ）基因，其SNP与性状的显著关联仅出现在HH组。具体而言，五个SNP与受精率相关，两个与HC%相关，四个与HOS相关。值得注意的是，这些关联主要来自内含子区的SNP。例如，C/C纯合子在LYZ02位点显示出最高的F、HOS和HC%值，而G/G纯合子在LYZ13位点表现最佳。这些关联得到了单倍型分析的支持，在HH组中，对应于LYZ基因的单倍型区块1和3的双倍型组合（如H1H1和H6H6）同样与更高的F和HOS值显著相关。对于卵类粘蛋白（OVM）基因，在HH组中，四个SNP均显著影响受精率，其中三个还同时影响HOS和HC%。例如，在OM01、OM03和OM04位点，G/G纯合子表现出最高的性状值。而在LH组，仅有一个SNP（OM02）与HOS和HC%相关。单倍型分析（区块6）也证实了OVM基因内特定双倍型组合（如H16H16）在HH组中与更高的F、HOS和HC%值相关联。对于卵清蛋白（OVA）基因，在HH组，OVA01和OVA07与F和HOS相关。而在LH组，关联模式有所不同，OVA14与HOF相关，而OVA09、OVA15、OVA16和OVA17等位于3'非翻译区（3' UTR）的SNP则与早期（D1%）和晚期（D2%）胚胎死亡率相关。这表明，在低繁殖性能的群体中，OVA基因的变异可能更多是通过影响胚胎发育的不同阶段来发挥作用。
最后，单倍型分析揭示了更复杂的遗传背景。 基于连锁不平衡分析，研究共识别出六个单倍型区块。双倍型水平的关联分析进一步证实了特定基因区域的组合效应。例如，在HH组，源自LYZ基因（区块1和3）、OVA基因（区块4和5）以及OVM基因（区块6）的双倍型组合，被证明与受精率、HOS和HC%等性状存在显著关联，其中H1H1、H6H6、H12H12和H16H16等双倍型携带者表现出最优的繁殖性能。
在结论与讨论部分， 本研究系统地评估了蛋清蛋白基因多态性与日本鹌鹑繁殖性能的关联。研究发现，尽管研究对象来自一个封闭保种超过80代的群体，但所分析的三个基因位点仍保持了可观的遗传多样性。最为关键的是，特定的遗传变异和单倍型组合，尤其是溶菌酶（LYZ）和卵类粘蛋白（OVM）基因中的那些，与高孵化率群体的受精率、入孵蛋孵化率等关键繁殖性状存在显著关联。而在低孵化率群体中，卵清蛋白（OVA）基因3' UTR区域的变异则与胚胎死亡率表现出更强的关联。这些结果表明，蛋清蛋白基因的遗传变异可能通过影响蛋清的微环境（如抗菌特性、蛋白酶抑制活性）或基因表达调控，间接作用于受精过程和胚胎发育，从而影响整体的繁殖产出。
这项研究的意义在于，它将传统的繁殖性状研究与分子遗传学工具相结合，为理解家禽繁殖性能的遗传基础提供了新的视角。所鉴定的LYZ、OVM和OVA基因多态性及其优势单倍型，具有成为改善家禽（尤其是鹌鹑）繁殖力和孵化率潜在分子标记的价值。尽管研究强调了在标准化环境和管理下进行，但繁殖性状固有的低遗传力意味着环境因素和基因-环境互作的影响不容忽视。因此，作者在结论中谨慎指出，这些候选标记的实用价值仍需在更大规模、独立的种群以及不同的管理条件下进行验证。总体而言，该工作为旨在通过标记辅助选择提升家禽产业效率的育种项目，提供了有希望的前期证据和具体的遗传靶点。
