绿壳蛋蛋壳色素生成基因的筛选与鉴定

胆绿素是引起绿壳蛋蛋壳色泽的主要色素，然而目前对这种色素的来源及沉着机制尚不清楚。本研究将从遗传与生理两个方面对可能参与绿壳蛋蛋壳色素生成的基因进行筛选与鉴定。研究以东乡绿壳蛋鸡为对象，以同群体的褐壳蛋鸡为参照。遗传学方面，本研究将以两群体鸡为亲本，建立资源家系对相关基因进行精细定位。并对定位区段进行深度序列分析。本研究还将建立表达谱芯片，预测相关基因的调控网络。在生理学方面，测定胆绿素变化规律，检测组织间的差异，对关键的酶活性和基因表达差异加以研究。综合定位、基因调控网络、基因表达等信息筛选目标基因，并在细胞学水平加以验证。

项目已按目标完成。精确定位并克隆了鸡绿壳蛋基因，该成果发表在PLOS Genetics（2013），本项目为该论文的第一资助。申请并获得2项关于鸡绿壳蛋基因准确鉴定技术的国家发明专利，该专利技术已在6个省市的绿壳蛋鸡保种及育种企业应用，利用这一技术正在培育优质绿壳蛋鸡新品系。2013年，本项目成果获得大北农科技二等奖。项目达到了任务提出的科学目标，并取得了良好的社会经济效益。在项目执行中，对鸡绿壳蛋及绿壳蛋基因做了系统的研究，包括鸡绿壳蛋基因遗传规律，蛋壳色素的沉积规律，胆绿素合成途径的关键酶、关键基因的研究等等，发表SCI论文5篇。基于本项目的研究成果，本课题组仍在继续开展深入的后续研究，包括绿壳蛋蛋内特殊成份分析，绿壳蛋形成的生物调控通路，以及绿壳蛋鸡育种。.在本项目的支持下，我们解决了以下几个问题：1.确认鸡绿壳蛋主效基因为常染色体显性遗传，建立了用于绿壳蛋基因定位和克隆分析的资源家系；2.发现血红素加氧酶基因在绿壳蛋鸡和褐壳蛋鸡的蛋壳腺中表达水平不同，推测可能影响了绿壳蛋鸡胆绿素的代谢，但在该基因中没有发现与绿壳蛋性状显著关联的突变，推定其不是决定鸡绿壳蛋性状的主效基因；3.通过连锁定位明确了鸡绿壳蛋基因的染色体区域，遗传距离上限定在0.05cM的区域，在该区域内发现4个候选基因；4.基因特异性表达结果锁定SLCO1B3基因，该基因的表达模式与绿壳蛋的表现完全吻合，基因重测序分析发现SLCO1B3基因5‘端存在EAV-HP序列插入；5.经过严格的重组分析和群体关联分析，认定SLCO1B3基因即为鸡的绿壳蛋基因，SLCO1B3基因5‘端的EAV-HP序列插入即为鸡绿壳蛋基因的原因突变。.蛋壳颜色是鸡蛋产品的重要特征，蛋壳颜色基因的定位已经有近百年的历史，我们所发现的鸡绿壳蛋基因是世界上有明确分子信息的第一个蛋壳颜色基因，这一基因的克隆解决了鸡绿壳蛋基因的分子结构问题，研究结果为绿壳蛋鸡育种提供了重要而有效的技术，为成为了我国蛋鸡新产品的开发和发展的关键技术。