項目名稱：    雞重要經(jīng)濟性狀功能基因組研究

推薦單位：    教育部

項目簡介：    在國家杰出青年基金、"973"項目、北京市重點基金的支持下，系統(tǒng)研究了雞重要經(jīng)濟性狀形成的分子遺傳學基礎。項目歷時15 年，完成了大規(guī)模資源群體和高覆蓋率基因組BAC 文庫構(gòu)建，深入開展了數(shù)量性狀基因定位、單核苷酸多態(tài)篩查、候選基因功能驗證等工作。對雞生長、脂肪、屠體及絲羽烏骨雞的羽型、烏骨等重要性狀形成的分子機理進行了剖析。2002 年和2005年北京市科委兩次組織專家進行鑒定，專家們一致認為該項目成果達到本領域國際領先水平。已發(fā)表國內(nèi)論文168 篇，SCI 論文48 篇，包括國際上遺傳學領域的最重要刊物；論文被引用1000 余篇次，Nature Review Genetics 等雜志的論文也進行了引用。已授權(quán)基因檢測技術(shù)發(fā)明專利3項。更重要的是性連鎖矮小基因和快慢羽基因研究成果的應用為我國新蛋雞品種成功育成提供了重要的理論和分子育種方法。2006年本項目獲得教育部自然科學獎一等獎。

主要成果：

1、建立了先進的開放型資源與技術(shù)平臺。建立了測定性狀廣泛的大規(guī)模雞資源群體和高覆蓋率雞BAC 文庫；建立了基因組掃描、FISH 定位等高通量基因組研究技術(shù)平臺，為我國持續(xù)高效研究雞基因組提供了保障。

2、完善了雞連鎖圖譜和QTL 圖譜，發(fā)現(xiàn)了影響體重、脛長等性狀的新的120 多個靜態(tài)和動態(tài)QTL。系統(tǒng)克隆分析了雞小分子RNA，發(fā)現(xiàn)了新的雞種特有的小分子RNA。參與了國際上第一張單核苷酸變異圖譜的構(gòu)建，論文發(fā)表在Nature 雜志。

3、剖析了雞重要經(jīng)濟性狀的分子機理。鑒定了影響體重、脛長、腹脂、屠體組成及黑色素分布等的功能基因，分析了基因效應，研制了基因診斷盒，獲得了發(fā)明專利。

4、研究了絲羽烏骨雞特征性狀的分子基礎。精細定位了世界著名雞種絲羽烏骨雞的絲羽和多趾等基因座位，分析了烏骨的分子遺傳基礎。

5、首次克隆和精細分析了性連鎖矮小基因，被認為是國際上定位的五個畜禽單基因之一。精細鑒定了慢羽基因的內(nèi)源性病毒插入位點，發(fā)展的分子育種方法成功培育了北京白雞抗病新品系。

主要發(fā)現(xiàn)點：  1、發(fā)現(xiàn)了新的重要經(jīng)濟性狀QTL

首次提出靜態(tài)和動態(tài)QTL 發(fā)育類型，定位了影響雞體重性狀的靜態(tài)QTL7 個、動態(tài)QTL9個，影響雞脛骨長性狀的靜態(tài)QTL7 個、動態(tài)QTL6 個，影響屠體性狀的QTL18 個，影響體尺性狀的QTL26 個，其中8 個為世界首次報道。（學科分類：家畜禽遺傳學；附件：4, 6, 10）

2、重要功能基因的克隆驗證

證實EX-FABP 基因?qū)﹄u腹脂率影響極顯著，基因效應超過1 個表型標準差，但對肌間脂和屠體重影響不顯著，用于選種可降低腹脂含量，而不影響肉產(chǎn)量和品質(zhì)，相關檢測方法己獲得發(fā)明專利并開發(fā)了基因診斷盒。證實IGF-I 基因５調(diào)控區(qū)C-A 突變是影響雞生長和屠體性狀的主效基因，能解釋平均4.5%的表型標準差。該基因通過全基因組掃描、圖位克隆、發(fā)育表達等驗證，成為最終闡明基因功能的成功范例。（學科分類：家畜禽遺傳學；附件：3, 4, 5, 8）

3、重要質(zhì)量性狀基因的定位

將影響多趾性狀的基因定位于GGA2 的Lmbr1 位點；影響絲羽性狀的基因錨定于GGA3 中部的100Kb 區(qū)域；影響脛色性狀的位點定位于GGA4 的325cM 處；影響膚色性狀的基因定位在GGAZ 的Tyrp-1 位點，這些研究對烏骨雞遺傳資源的保護利用有重要意義。（學科分類：家畜禽遺傳學；附件：4, 7）

4、系統(tǒng)克隆分析雞小分子RNA并合作構(gòu)建了雞全基因組SNP 圖譜

通過構(gòu)建十幾種小分子RNA 文庫，篩選獲得了14 條新的小分子RNA，其中2 條為雞種特有。經(jīng)Northern 分析，建立了小分子RNA 在雞各組織的表達譜，為進一步闡明小RNA 在基因調(diào)控和發(fā)育分化中作用機理奠定了基礎。與中科院北京基因組研究所合作共同完成了雞全基因組280 萬SNPs 變異圖譜，這將對雞功能基因鑒定和生產(chǎn)性狀改良起到直接的促進作用。該成果作為封面故事發(fā)表于2004年12 月份《Nature》雜志上。（學科分類：家畜禽遺傳學；附件：9）

5、闡明我國蛋雞新品種培育的分子基礎

克隆了雞性連鎖矮小基因，并精細定位了該基因的變異位點，為我國成功培育的性連鎖矮小型新品種（該品種與普通蛋雞相比節(jié)糧14%）提供了理論和方法。精細定位了慢羽基因，發(fā)現(xiàn)與雞白血病緊密相關的內(nèi)源性病毒ev21 插入，發(fā)展的分子育種方法成功培育了北京白雞抗病新品系。（學科分類：家畜禽遺傳學；附件：1, 2, 3）

主要完成人：  1.   李寧

項目核心組織者，主要研究項目的主持人，1-5 發(fā)現(xiàn)點的總體設計者、組織者和首要完成人。完成雞性連鎖矮小基因、快慢羽基因的克隆、定位及診斷試劑盒開發(fā)與應用。帶領課題組長期從事雞功能組研究，獲得多項創(chuàng)新性成果。完成人在該項研究中的工作量占本人工作量的60%。

2.   吳常信

項目主要完成人。參與發(fā)現(xiàn)點1、2、3、5 的工作。在中國雞遺傳資源優(yōu)良基因的分子評估和克隆定位

矮小基因，分子育種設計與實踐方面取得創(chuàng)新性成果。完成人在該項研究中的工作量占本人工作量的60%。

3.   楊寧

項目主要完成人。參與發(fā)現(xiàn)點2、4、5 的工作。在功能基因鑒定、優(yōu)良基因在分子育種中的應用方面

取得創(chuàng)新性成果。完成人在該項研究中的工作量占本人工作量的60%。

4.   鄧學梅

主要完成人。參與發(fā)現(xiàn)點1、2、3 的工作。在資源群構(gòu)建、性能測定、品質(zhì)性狀候選基因的克隆、鑒

定等方面取得創(chuàng)新性成果。完成人在該項研究中的工作量占本人工作量的60%。

5.   胡曉湘

主要完成人。參與發(fā)現(xiàn)點1、3 的工作。在全基因組掃描技術(shù)建立、QTL 定位等方面取得創(chuàng)新性成果。完成人在該項研究中的工作量占本人工作量的60%。

10篇代表性論文：  1.   性連鎖矮小雞(dwdw)生長激素受體(cGHR)基因突變的精確定位/農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學報

2.   性連鎖矮小雞生長激素受體基因位點多態(tài)性分析/畜牧獸醫(yī)學報

3.   雞生長激素cDNA及其5端調(diào)控區(qū)的克隆分析/中國農(nóng)業(yè)科學

4.   基于F-2群體的雞重要生長性狀遺傳分析/遺傳學報

5.   Single nucleotide polymorphism analysis on chicken extracelluar fatty acid binding protein gene and its associations with fattiness trait /Science in China (Series C)

6.   Chicken QTL mapping by multiplex PCR / Progress In Natural Science

7.   Construction and Characterization of a Novel 13.34-Fold Chicken Bacterial Artificial Chromosome Library /Animal Biotechnology

8.   A new single nucleotide polymorphism in the chicken pituitary-specific transcription factor (POU1F1) gene associated with growth rate /Animal Genetics

9.   A genetic variation map for chicken with 2.8 million single-nucleotide polymorphisms /Nature

10.  Linkage mapping of the SCN8A gene to chicken linkage group E22C19W28 /Animal Genetics