雞遺傳育種創(chuàng)新團隊發(fā)現(xiàn)肉色形成的因果基因

　　近日，中國農(nóng)業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所雞遺傳育種創(chuàng)新團隊在肉品質(zhì)遺傳基礎研究方面取得新進展。首次鑒定出白羽肉雞胸肌肉色亮度和紅度形成的因果基因，并基于肉色關鍵變異遺傳選擇，建立了改良國產(chǎn)白羽肉雞肉品質(zhì)的選育技術。相關研究成果發(fā)表在《公共科學圖書館：遺傳學（PLOS Genetics）》上。

 

　　白羽肉雞具有產(chǎn)肉率高的顯著優(yōu)勢，胸肌重超過活重的1/4。然而，胸肌劣質(zhì)肉問題長期存在，其中類PSE雞胸肉表現(xiàn)為蒼白、柔軟和滲出的水樣肉，導致持水力降低和深加工產(chǎn)品品質(zhì)差，一直是遺傳育種中亟待解決的難題。

 

　　為解析類PSE雞肉形成的遺傳基礎，研究人員對42日齡快大型白羽肉雞胸肌肉色亮度L*值和紅度a*值展開了全基因組關聯(lián)分析和孟德爾隨機化檢驗，發(fā)現(xiàn)蛋白磷酸酶1催化亞基γ（PPP1CC）是肉色亮度L*值和紅度a*值的關鍵候選基因。隨后，在成功構建誘導型PPP1CC骨骼肌特異敲除小鼠基礎上，解析了其調(diào)控表型形成的機制。發(fā)現(xiàn)骨骼肌特異敲除PPP1CC使得肉色亮度L*值顯著升高，肌紅蛋白含量顯著降低，敲除鼠的肌纖維類型發(fā)生顯著改變，快肌纖維（Ⅱ型）含量更高、慢肌纖維（Ⅰ型）含量更低，快、慢肌纖維標志性基因表達發(fā)生相應改變。對肌肉的靶向代謝組檢測顯示，敲除PPP1CC使肌肉中糖酵解的關鍵代謝物含量顯著升高，導致在屠宰后轉(zhuǎn)化為更多的乳酸和H+、肌肉酸化，形成類PSE雞肉。

 

　　為了挖掘調(diào)控類PSE雞肉的關鍵遺傳變異，建立劣質(zhì)肉的精準遺傳改良技術，研究人員對候選變異開展了功能元件富集分析和雙熒光素酶報告試驗，結果發(fā)現(xiàn)內(nèi)含子突變rs315520807 （C > T）可調(diào)控PPP1CC 基因轉(zhuǎn)錄活性。與優(yōu)質(zhì)型地方雞相比，白羽肉雞rs315520807突變型頻率高達50%，PPP1CC表達量顯著降低，類PSE雞肉發(fā)生率大幅增加。

 

　　本研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家肉雞產(chǎn)業(yè)技術體系、中國農(nóng)業(yè)科學院創(chuàng)新工程等項目資助。孫嘉宏和楊欣婷為文章的共同第一作者。文杰研究員和劉冉冉研究員為通訊作者。

 

　　文章鏈接：https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1011467