《Gene Reports》：Genome-wide association study of pectoral muscle and leg muscle traits in Guizhou Qiandongnan Xiaoxiang chicken
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孟海群|杨晓玲|熊涛|张洪发|杨永贤|龙雄霞|王利奇|王忠教育部高原山区动物遗传、育种与繁殖重点实验室，贵州大学，贵阳市，550025，贵州省，中国摘要胸肌和腿肌的重量是肉鸡产肉性能的关键决定因素，但这些性状的遗传结构在很大程度上仍不清楚。本研究使用了181只黔东南小香鸡作为实验
孟海群|杨晓玲|熊涛|张洪发|杨永贤|龙雄霞|王利奇|王忠
教育部高原山区动物遗传、育种与繁殖重点实验室，贵州大学，贵阳市，550025，贵州省，中国
摘要
胸肌和腿肌的重量是肉鸡产肉性能的关键决定因素，但这些性状的遗传结构在很大程度上仍不清楚。本研究使用了181只黔东南小香鸡作为实验群体，测量了它们的右胸肌和腿肌重量，并对所有个体进行了全基因组测序。使用PLINK进行了全基因组关联研究（GWAS），并使用ANNOVAR对单核苷酸多态性（SNP）进行了注释。胸肌重量的遗传率为0.53，腿肌重量的遗传率为0.48。GWAS确定了PHF11和KIRREL3作为胸肌重量的潜在候选基因，而CELSR1、UPK1B、LMBR1和SYCP2L被認为是腿肌重量的候选基因。这些发现为本地鸡品种的胸肌和腿肌重量遗传改良提供了理论基础。
引言
消费者越来越关注食品的营养价值，更倾向于选择蛋白质高、脂肪低的肉制品。鸡肉是满足这些需求的肉类之一（Mir等人，2017年）。肉鸡已成为中国第二大肉类生产和消费项目，肉鸡产业已成为中国畜牧业的重要组成部分（Chen等人，2020年）。胸肌和腿肌构成了鸡肉产量的主要组成部分。胸肌占鸡体重的11%–24%，而腿肌占12%–27%，占鸡肉总重量的很大比例，并作为屠宰性能的关键指标。
先前的研究已经确定了一些与鸡肉体重性状相关的候选基因或位点。Luo等人使用55 K单核苷酸多态性（SNP）基因分型阵列进行了全基因组关联研究（GWAS），并结合RNA-seq分析，确定了四个SNP和七个基因（DHX15、NCAPG、LDB2、KCNIP4、SEL1L3、FAM184B和LGI2IGF2BP1）已被证明与多种家畜物种的胸肌重量和体形呈正相关（Wang等人，2021年；Zhou等人，2018年；Sutter等人，2007年）。肌肉生长抑制素（MSTN）是一种广泛存在于骨骼肌中的肌肉生长负调节因子（McPherron等人，1997年），被广泛认为与鸡肉的生长性能和肌肉发育密切相关（Zhang等人，2015年；Liu等人，2016年；Dou等人，2018年）。在一项针对鸡肉屠宰性状的GWAS中，Liu等人确定了鸡4号染色体上一个连续的基因组区域，其中包含七个与胸肌重量和腿肌重量相关的显著SNP和四个候选基因（LCORL、LAP3、LDB2和TAPT1）（Liu等人，2013年）。Chen等人（Chen等人，2015年）通过RNA测序确定了FOXO3是胸肌和腿肌生长的候选基因。Tan等人通过整合基因组和转录组分析确定IGF2BP1是与胸肌重量相关的关键基因（Tan等人，2021年）。总体而言，这些研究为鸡肉胸肌重量和腿肌重量的遗传解析奠定了重要基础。尽管先前研究中记录了许多与这两个性状相关的遗传位点，但这些基因组区域和候选基因在不同群体和分析策略中往往存在差异，导致结论不一致甚至矛盾。
黔东南小香鸡是一种来自中国贵州省的小型本地品种，以其嫩肉和高适应性而闻名，深受消费者青睐。然而，它也存在生长速度慢和产肉量低等缺点。胸肌和腿肌重量等肉品生产性状是复杂的数量性状，其背后的数量性状位点（QTL）也是多基因的、复杂的。因此，阐明这种鸡品种胸肌和腿肌重量的遗传基础并识别出优良的等位基因对于鸡肉生产的遗传改良至关重要。为了填补这一研究空白，进一步探索与鸡肉胸肌和腿肌性状相关的新位点至关重要。本研究使用了181只黔东南小香鸡作为研究群体，收集了胸肌和腿肌样本并测量了它们的重量作为表型特征进行后续分析。然后我们进行了GWAS，以识别与这两种肌肉重量性状显著相关的SNP，并使用ANNOVAR软件包进一步注释了携带关键位点的候选基因。这些发现为本地鸡品种肌肉生长性状的分子育种提供了有价值的遗传标记和候选基因。
章节摘录
动物和表型测量
本研究共使用了181只黔东南小香鸡作为实验群体。从贵州省榕江县山农发展有限公司购买了可繁殖的孵化蛋，并在2024年3月至9月期间在实验室进行孵化。孵化后，小鸡在贵州大学动物科学学院的动物设施中饲养至10周大。小鸡分批孵化并在笼中饲养。管理条件包括饲料等。
胸肌的平均重量为41.76 ± 7.88克（n = 181），范围从24.00克到90.80克。变异系数为19%，基于SNP的遗传率为0.539（图1A和表1）。腿肌的平均重量为64.31 ± 12.62克（n = 181），范围从34.40克到107.30克，变异系数为20%，遗传率为0.48（图1B和表1）。
在黔东南小香鸡群体中检测到了2118万个SNP标记
讨论
胸肌和腿肌是鸡肉中的重要肌肉组织，直接贡献于鸡肉产量。在本研究中，胸肌重量和腿肌重量的遗传率分别为0.53和0.48，都属于中等遗传率。这些结果进一步强调了遗传成分对这些性状表型变异的实质性贡献。在胸肌重量和腿肌重量的GWAS中，我们
结论
本研究发现，黔东南小香鸡的胸肌重量和腿肌重量具有中等遗传率。通过GWAS检测到了与胸肌和腿肌性状显著相关的遗传变异。几个有前途的候选基因，包括PHF11和KIRREL3，被突出作为胸肌重量的潜在调节因子，而CELSR1、UPK1B、LMBR1和SYCP2L可能在决定腿肌重量方面起关键作用。这些发现
孟海群：写作 - 审稿与编辑，写作 - 原稿，调查，正式分析。杨晓玲：可视化，正式分析。熊涛：调查。张洪发：调查。杨永贤：数据管理。龙雄霞：数据管理。王利奇：监督。王忠：写作 - 审稿与编辑，资金获取，概念构思。
本研究中的所有动物实验均遵循中华人民共和国农业农村部制定的实验动物照料和使用指南。贵州大学（贵阳市）的动物照料和使用委员会批准了该项目（编号：EAE-GZU-2022-T050）。
本研究得到了国家自然科学基金（32260829、32560876）、贵州省科技项目（QKH-ZC2022-key34）和贵州生态肉鸡优势特色产业集群项目（Qiancainong [2024]80）的支持。
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。
