項(xiàng)目名稱：    雞重要經(jīng)濟(jì)性狀功能基因組研究

推薦單位：    教育部

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：    在國(guó)家杰出青年基金、"973"項(xiàng)目、北京市重點(diǎn)基金的支持下，系統(tǒng)研究了雞重要經(jīng)濟(jì)性狀形成的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)。項(xiàng)目歷時(shí)15 年，完成了大規(guī)模資源群體和高覆蓋率基因組BAC 文庫(kù)構(gòu)建，深入開(kāi)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(yàn)證等工作。對(duì)雞生長(zhǎng)、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(jī)理進(jìn)行了剖析。2002 年和2005年北京市科委兩次組織專家進(jìn)行鑒定，專家們一致認(rèn)為該項(xiàng)目成果達(dá)到本領(lǐng)域國(guó)際領(lǐng)先水平。已發(fā)表國(guó)內(nèi)論文168 篇，SCI 論文48 篇，包括國(guó)際上遺傳學(xué)領(lǐng)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(jìn)行了引用。已授權(quán)基因檢測(cè)技術(shù)發(fā)明專利3項(xiàng)。更重要的是性連鎖矮小基因和快慢羽基因研究成果的應(yīng)用為我國(guó)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(xiàng)目獲得教育部自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

主要成果：

1、建立了先進(jìn)的開(kāi)放型資源與技術(shù)平臺(tái)。建立了測(cè)定性狀廣泛的大規(guī)模雞資源群體和高覆蓋率雞BAC 文庫(kù)；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(tái)，為我國(guó)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(zhǎng)等性狀的新的120 多個(gè)靜態(tài)和動(dòng)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(guó)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(jì)性狀的分子機(jī)理。鑒定了影響體重、脛長(zhǎng)、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(yīng)，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(chǔ)。精細(xì)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(chǔ)。

5、首次克隆和精細(xì)分析了性連鎖矮小基因，被認(rèn)為是國(guó)際上定位的五個(gè)畜禽單基因之一。精細(xì)鑒定了慢羽基因的內(nèi)源性病毒插入位點(diǎn)，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(diǎn)：  1、發(fā)現(xiàn)了新的重要經(jīng)濟(jì)性狀QTL

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

2、重要功能基因的克隆驗(yàn)證

證實(shí)EX-FABP 基因?qū)﹄u腹脂率影響極顯著，基因效應(yīng)超過(guò)1 個(gè)表型標(biāo)準(zhǔn)差，但對(duì)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(guān)檢測(cè)方法己獲得發(fā)明專利并開(kāi)發(fā)了基因診斷盒。證實(shí)IGF-I 基因５調(diào)控區(qū)C-A 突變是影響雞生長(zhǎng)和屠體性狀的主效基因，能解釋平均4.5%的表型標(biāo)準(zhǔn)差。該基因通過(guò)全基因組掃描、圖位克隆、發(fā)育表達(dá)等驗(yàn)證，成為最終闡明基因功能的成功范例。（學(xué)科分類：家畜禽遺傳學(xué)；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(diǎn)；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(diǎn)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(diǎn)，這些研究對(duì)烏骨雞遺傳資源的保護(hù)利用有重要意義。（學(xué)科分類：家畜禽遺傳學(xué)；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(guò)構(gòu)建十幾種小分子RNA 文庫(kù)，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(dá)譜，為進(jìn)一步闡明小RNA 在基因調(diào)控和發(fā)育分化中作用機(jī)理奠定了基礎(chǔ)。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(wàn)SNPs 變異圖譜，這將對(duì)雞功能基因鑒定和生產(chǎn)性狀改良起到直接的促進(jìn)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(xué)科分類：家畜禽遺傳學(xué)；附件：9）

5、闡明我國(guó)蛋雞新品種培育的分子基礎(chǔ)

克隆了雞性連鎖矮小基因，并精細(xì)定位了該基因的變異位點(diǎn)，為我國(guó)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(xì)定位了慢羽基因，發(fā)現(xiàn)與雞白血病緊密相關(guān)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(xué)科分類：家畜禽遺傳學(xué)；附件：1, 2, 3）

主要完成人：  1.   李寧

項(xiàng)目核心組織者，主要研究項(xiàng)目的主持人，1-5 發(fā)現(xiàn)點(diǎn)的總體設(shè)計(jì)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(kāi)發(fā)與應(yīng)用。帶領(lǐng)課題組長(zhǎng)期從事雞功能組研究，獲得多項(xiàng)創(chuàng)新性成果。完成人在該項(xiàng)研究中的工作量占本人工作量的60%。

2.   吳常信

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

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

3.   楊寧

項(xiàng)目主要完成人。參與發(fā)現(xiàn)點(diǎn)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(yīng)用方面

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

4.   鄧學(xué)梅

主要完成人。參與發(fā)現(xiàn)點(diǎn)1、2、3 的工作。在資源群構(gòu)建、性能測(cè)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(xiàng)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(diǎn)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(xiàng)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(zhǎng)激素受體(cGHR)基因突變的精確定位/農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào)

2.   性連鎖矮小雞生長(zhǎng)激素受體基因位點(diǎn)多態(tài)性分析/畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào)

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

4.   基于F-2群體的雞重要生長(zhǎng)性狀遺傳分析/遺傳學(xué)報(bào)

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