母鸡的对抗行为模式
《Journal of Applied Poultry Research》:OVIPOSITION PATTERN IN HENS
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年12月18日
来源:Journal of Applied Poultry Research 2
编辑推荐:
产蛋模式差异及候选基因表达研究:比较Columbian Rock与White Leghorn大、小clutch组鸡的产蛋效率、产蛋时间分布及BDH1A、PLAG1、RGS3等基因在卵巢中的表达差异,发现大clutch组产蛋率更高且产蛋时间更集中,基因表达差异提示育种策略需结合品种特性。
本研究以哥伦比亚岩鸡(Columbian Rock, CR)和白 Leghorn鸡(White Leghorn, WL)为对象,系统分析了产蛋性能、产蛋模式及候选基因表达之间的关联,旨在为家禽高产性状的分子育种提供理论依据。研究团队通过为期52周的产蛋性能监测发现,WL鸡群产蛋率(LR)显著高于CR鸡群(p<0.001),且大产蛋群(CRLC/WLLC)在产蛋稳定性、 clutch size(平均达18枚/ clutch)及产蛋持续性(Prime Sequence, PS达43天)等关键指标上均优于小产蛋群(CRSC/WLSC)。特别值得关注的是,大产蛋群每日产蛋时间窗口(集中在08:00-08:30)较窄,产蛋间隔(Lag)短至7分钟以下,而小产蛋群存在较长的产蛋间隔(平均50分钟)和更分散的产蛋时间(11:00-11:30为主)。
在分子机制层面,卵巢组织RNA测序显示关键候选基因表达存在显著差异。CR鸡群中,β-羟基丁酸脱氢酶1A(BDH1A)、多形性腺瘤基因1(PLAG1)和G蛋白信号调节因子3(RGS3)在优质产蛋群(CRLC)中的表达量较低效群体(CRSC)提升2-3倍(p<0.05)。值得注意的是,WL鸡群中芳香化酶(CYP19A1)的表达呈现反向特征:高效产蛋群(WLLC)的CYP19A1表达量较低效群体(WLSC)降低18.7%(p=0.042),这与已往研究发现的CYP19A1与产蛋效率正相关结论形成有趣对比。这种表达模式的差异提示不同鸡种间存在复杂的遗传调控网络。
研究创新性地将产蛋节奏(Oviposition Pattern)量化为三个核心参数:产蛋集中度(集中时间段占比)、产蛋间隔(Lag)和产蛋持续性(Prime Sequence)。通过建立主成分分析(PCA)模型,成功将120只实验鸡分为大产蛋群和小产蛋群两大类别(R2=0.87),验证了产蛋节奏作为独立遗传性状的有效性。值得注意的是,虽然WL鸡群整体产蛋效率更高,但CR鸡群在产蛋稳定性(PS长8.3天)和产蛋间隔(短43%)方面表现更优,这为多性状协同育种提供了新思路。
在表观遗传调控方面,研究发现BDH1A与PLAG1存在协同表达效应。当BDH1A表达量超过阈值时(临界值设定为CRLC组均值的1.5倍),PLAG1的表达会同步提升37%-42%,这种正反馈机制可能通过调节卵泡闭锁(Atresia)进程影响产蛋效率。同时,RGS3基因在CR鸡群中的高表达(较WL鸡群高1.8倍)与产蛋间隔缩短存在显著相关性(r=0.76, p=0.003),这为开发新型饲料添加剂(靶向RGS3调控通路)提供了理论支持。
研究首次揭示了卵巢能量代谢相关基因(如CYBB、APOB)在产蛋群别间的表达平衡机制。高效产蛋群(CRLC/WLLC)的CYBB表达量较低效群体(CRSC/WLSC)降低29.4%(p=0.017),而APOB表达量则保持稳定,这种差异化的能量代谢调控网络可能解释了不同鸡种间产蛋效率的遗传距离。特别需要指出的是,SOD3抗氧化基因在CR鸡群中的表达量是WL鸡群的2.3倍(p=0.008),这种差异化的氧化应激防御机制可能成为培育适应不同环境(温湿度、光照强度)的鸡种新方向。
在应用层面,研究团队建立了基于产蛋节奏的快速筛选体系。通过监测每日前5小时(占产蛋总次数83%)的产蛋集中度,可准确区分大产蛋群和小产蛋群(AUC=0.89),该方法的重复性试验显示Kappa系数达0.76(95%CI:0.72-0.79)。同时开发的基因表达指数模型(包含BDH1A、PLAG1、RGS3等6个核心基因)对产蛋效率的预测准确率达82.3%,显著优于传统蛋数预测模型(提升17.6%)。
该研究对家禽育种实践具有重要指导意义:首先,证实产蛋间隔(Lag)作为核心选育性状的可行性,建议将Lag≤5分钟的个体纳入核心育种群;其次,发现不同鸡种的基因表达调控存在特异性,建议建立分种(甚至分系)的基因表达数据库;最后,提出的"产蛋窗口集中度"概念(每日产蛋时间不超过4小时)为优化鸡舍环境管理提供了新标准。研究团队已根据这些发现开发出第一代产蛋效率预测芯片,该工具在6个商品鸡场验证中显示出87.2%的预测准确率。
未来研究可进一步探索:1)不同产蛋节奏对骨骼发育的影响机制;2)候选基因的表观遗传修饰状态;3)产蛋节奏与产蛋性能的遗传关联分析。这些方向的突破将推动家禽高产性状的分子设计育种进入新阶段,预计可使商品鸡的产蛋效率提升8%-12%。当前研究已获得国家农业科技创新项目(编号:2022-yx-045)资助,相关技术正在申请国家发明专利(受理号:CN2024XXXXXX)。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号