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在肉鸭养殖中，饲料利用率影响经济效益，剩余采食量（RFI）是评估指标，但相关遗传机制不明。研究人员对肉鸭进行转录组分析，发现差异表达基因与能量代谢等有关，确定关键基因。这为选育高效肉鸭提供参考。
在肉鸭养殖的广阔天地里，饲料成本就像一座沉甸甸的大山，压在养殖户和整个行业的肩头。饲料费用占据了养殖成本的 60 - 70%，成为影响肉鸭养殖经济效益的关键因素。如何提高饲料利用率，成为众多科研人员和从业者共同关注的焦点。剩余采食量（Residual Feed Intake，RFI）作为评估饲料效率的重要指标，近年来在畜禽养殖领域备受瞩目。它就像一把精准的尺子，能够衡量动物实际采食量与根据其生长和代谢需求预测的采食量之间的差异。RFI 越低，意味着饲料利用率越高，养殖成本也就越低。然而，在肉鸭养殖中，RFI 背后的遗传机制却如同迷雾，让人们难以捉摸。为了揭开这层神秘的面纱，安徽农业大学动物科技学院的研究人员挺身而出，开展了一项意义非凡的研究。他们的研究成果发表在《animal》杂志上，为肉鸭养殖行业带来了新的曙光。
研究人员为了深入探究肉鸭 RFI 的调控机制，采用了一系列先进的技术方法。首先，他们从拥有完整系谱记录的肉鸭群体中，精心挑选出 1000 只体重相近的 21 日龄雄性肉鸭，将其转入个体笼中饲养，详细记录它们 21 - 42 日龄的体重增长和采食量数据，以此计算 RFI 等关键指标。接着，从 RFI 值最高和最低的群体中分别筛选出 6 只肉鸭，采集肝脏组织。然后，利用 RNA 测序（RNA - Seq）技术，对这些肝脏样本进行转录组分析，全面筛选高、低 RFI 组肉鸭肝脏中的差异表达基因（Differentially Expressed Genes，DEGs）。之后，借助基因本体（Gene Ontology，GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）数据库，对差异表达基因进行功能注释和通路分析。同时，构建蛋白质 - 蛋白质相互作用（Protein - Protein Interaction，PPI）网络，并进行基因集富集分析（Gene Set Enrichment Analysis，GSEA），进一步挖掘与 RFI 相关的关键基因和信号通路。最后，通过定量 PCR 技术对部分差异表达基因进行验证，确保研究结果的可靠性。
一、表型性状分析结果
研究人员通过对高 RFI（HRFI）和低 RFI（LRFI）两组肉鸭的表型性状进行对比分析发现，LRFI 组的 RFI 值显著低于 HRFI 组（P < 0.01），同时，LRFI 组的平均日采食量（Average Daily Feed Intake，ADFI）和饲料转化率（Feed Conversion Ratio，FCR）也明显低于 HRFI 组（P < 0.01）。这一结果表明，降低 RFI 值能够有效降低饲料成本，提高养殖效益。
二、测序数据质量评估及映射统计结果
对测序数据进行严格的质量评估和预处理后，每个文库都产生了大量高质量的清洁读数。测序数据质量评估显示，数据质量高，可以用于后续分析。映射统计发现，绝大多数读数映射到注释的外显子区域，其次是内含子区域，映射到基因间区域的读数最少。而且，HRFI 组在外显子区域的读数略高于 LRFI 组，而在内含子和基因间区域的读数略低于 LRFI 组。
三、差异表达基因筛选结果
通过严谨的数据分析，研究人员在肉鸭肝脏中成功筛选出 1297 个差异表达基因。其中，LRFI 组中有 686 个基因上调，611 个基因下调，这充分说明上调和下调基因在 RFI 调控中都发挥着重要作用。
四、基因本体功能分析结果
GO 功能分析表明，这些差异表达基因主要参与生物合成基因调控、细胞生物合成和代谢调节、聚合物生物合成调节、ATP 代谢调节、细胞代谢调节、初级代谢过程调节以及组蛋白乙酰化和蛋白质乙酰化等过程。在与生物合成调节相关的 GO 术语中，有超过 100 个差异表达基因富集，且上调基因数量多于下调基因。
五、KEGG 通路分析结果
KEGG 通路分析显示，1297 个差异表达基因显著富集在 mTOR 信号通路、胰岛素信号通路、FOXO 信号通路、MAPK 信号通路等与能量代谢、氨基酸代谢、碳代谢、三羧酸循环以及羧酸的 β - 氧化代谢途径等相关的通路中。这表明这些通路在肉鸭 RFI 调控中起着至关重要的作用。
六、蛋白质 - 蛋白质相互作用分析结果
研究人员构建的 PPI 网络包含 473 个基因和 976 个相互作用关系。通过中心性方法分析预测，确定了 7 个核心基因，包括蛋白激酶 cAMP 依赖性催化亚基 β（PRKACB）、FYN 原癌基因（FYN）、雌激素受体 1（ESR1）等。同时，建立了 3 个得分最高的模块，这些核心基因和模块在调控 RFI 相关的生物学过程中可能发挥关键作用。
七、基因集富集分析结果
GSEA 分析深入揭示了 HRFI 组和 LRFI 组基因表达的差异。HRFI 组中高表达的基因与免疫相关，如干扰素 γ 产生的正调控和 toll - 样受体 4 信号通路的调节。而 LRFI 组中高表达的基因集主要与脂质转运功能和胰岛素信号通路相关，如细胞内脂质的导入和胰岛素受体信号通路的调节。
八、定量 PCR 验证结果
研究人员选取 12 个差异表达基因进行定量 PCR 验证，结果显示这些基因的表达趋势与 RNA - Seq 数据基本一致。回归分析表明，定量 PCR 和 RNA - Seq 结果之间存在显著相关性（R2 = 0.9634，P < 0.001），有力地证明了 RNA - Seq 结果的可靠性和准确性。
综合上述研究结果，研究人员发现差异表达基因主要参与了与能量代谢相关的氨基酸代谢、碳代谢和胰岛素信号通路等。其中，PRKACB、PRKAR2A 和 FYN 等基因在脂质代谢、葡萄糖代谢和炎症反应中发挥着重要作用，可作为提高肉鸭饲料效率性状的关键基因。这一研究成果为深入理解肉鸭 RFI 的遗传机制提供了重要线索，为未来肉鸭高效养殖的选育工作提供了坚实的理论基础。它就像一盏明灯，照亮了肉鸭养殖行业提高饲料利用率、降低成本的前行道路，有望推动整个行业朝着更加高效、可持续的方向发展。
