鸭青壳性状致因突变位点的鉴定及其作用机制研究

Blue eggshell color is an important economic trait in laying ducks. Study the genetic mechanism of this phenotype is valuable for duck breeding. By conducting whole genome resequencing followed by genome wide association study (GWAS) our previous studies found that a 1.3 kb region containing 14 mutation sites showed significant association with the blue eggshell phenotype, and the gene downstream this region showed differential expression in the uterus between blue-shelled and white-shelled Shaoxing ducks. Based on these results, we will identify the causative mutation and gene that lead to blue eggshell phenotype, and analysis their molecular functions by using EMSA, luciferase reporter system, immunohistochemistry and so on. Our research will contribute significantly to the elucidation of molecular basis underlying blue eggshell phenotype and provide theoretical basis for blue-shelled duck breeding.

青壳性状是鸭重要的经济性状，是蛋鸭育种的主要内容之一。挖掘调控鸭青壳性状的致因突变及关键基因对青壳蛋鸭育种工作具有指导意义。前期工作中，本项目组利用全基因组重测序技术结合全基因组关联分析方法已在绍兴鸭群体中获得与青壳性状显著相关的候选区域1.3 kb，包含14个候选突变位点，同时发现紧邻该区域的下游基因在青壳个体及白壳个体子宫组织间存在表达差异。在此基础上，本项目拟扩大群体进一步检测候选突变位点基因型，筛选出其中的致因突变，同时，通过对该突变两翼基因进行表达分析、等位基因差异表达分析鉴定出青壳基因。 并利用凝胶迁移（EMSA），报告载体系统以及免疫组化等实验研究青壳性状致因突变位点及基因的功能。通过本研究有望揭示鸭青壳性状形成的遗传机制，为后续青壳蛋鸭的分子标记辅助育种提供理论支撑。

青壳蛋是鸭重要的经济性状，是蛋鸭育种的主要内容之一。挖掘调控鸭蛋青壳性状的致因突变及基因对青壳蛋鸭育种工作具有指导意义。本项目发现鸭蛋青壳表型由两个突变位点联合作用导致，这两个位点可特异性调控子宫组织中Gene3表达。研究中，利用全基因组关联分析，鸭蛋青壳位点首先被定位至12kb区间内的27个位点。对27个位点进行扩大群体基因型验证，筛选出6个位点与青壳性状完全连锁。对6个位点的荧光素酶分析发现，其中2个位点协同作用增强了Gene3基因的启动子活性，而其他4个突变位点并未导致荧光素酶活性变化。凝胶阻滞实验（EMSA）表明，这两个突变位点青壳等位基因蛋白结合能力均显著强于白壳等位基因。与体外调控模式一致，Gene3在青壳蛋鸭子宫组织中表达量显著高于白壳蛋鸭子宫组织。以上结果表明，Gene3基因顺式调控区的两个突变位点联合导致了鸭蛋的青壳表型。