CGM第442期：鸡产蛋量性状的分子调控机制

鸡产蛋量性状是最重要的经济性状之一，产蛋量不仅反映种鸡整体繁殖能力的高低，而且直接影响养殖企业的经济效益。鸡的产蛋是由性腺轴系统（下丘脑-垂体-卵巢轴）严格控制的一种高度协调的生殖活动，涉及多种分泌激素的调节以完成性腺发育、排卵等一系列活动；同时，它也是一个大量消耗能量和营养物质的过程，强烈依赖于机体能量代谢的动态平衡。肝脏和脂肪组织是能量储存和脂质动态变化的主要场所，与生殖系统发育和成熟以及生殖机能的发挥存在紧密的联系，间接参与性腺轴的繁殖调控。从遗传角度，产蛋量性状是由微效多基因决定的复杂性状，具有低或中等遗传力。对于这类低遗传力、且形成机理复杂的产蛋量性状的遗传解析和分子标记的挖掘，一直是家禽遗传育种领域关注的焦点。从2002年至今，通过QTL定位、GWAS分析、组学整合等方法，产蛋量性状的研究取得长足进展，然而仍有一些科学问题需要回答：（1）到目前，基于单性状关联分析的基因组上显著的 SNPs 对全期产蛋性状的解释率<30%，对某一产蛋阶段产蛋性状的解释率<15%，丢失的遗传力去了哪里；（2）高产蛋鸡的平均年产蛋量大于 300枚，而地方鸡年产蛋量在 87-200 枚，红色原鸡每年仅产 5-9 枚蛋，哪些基因造成了品种间如此大的产蛋差异；（3）家禽产蛋过程也是能量富集和转移的过程，依赖于机体能量的动态平衡，涉及多个组织、不同细胞类型，由众多基因和多种分子通路的参与，那么，组织内和组织间分子（基因）是如何相互作用影响产蛋表型的。课题组基于多组织多组学系统生物学分析的策略，在多条染色体上挖掘了影响鸡产蛋量性状的小效应遗传变异和关键候选基因，将产蛋量相关表型变异的解释率增加到35.99~64.46%；构建了驱动鸡产蛋表型差异的多组织协同调控网络，阐明了外周组织关键内分泌因子通过组织间通讯的方式调控鸡产蛋量性状的新机制。