家雞卷羽性狀的遺傳機制研究獲進展

家雞的羽毛具有豐富的表型多樣性，其遺傳基礎一直是家雞遺傳學研究中的熱點。相關研究在生產中具有重要的應用價值。例如，隱性白羽性狀已成為肉雞配套系中常用的標記之一。除了羽色，羽毛在結構上也表現出多種表型。相比於正常的片羽，卷羽（frizzle）表現為羽毛翻卷（圖 1），在觀賞雞育種中頗受青睞。此外，卷羽還能促進家雞散熱從而提高耐熱能力（heat tolerance），對改善熱帶高溫地區家雞的生產性能也有重要的經濟價值。

早在二十世紀 30 年代，國外學者開始嘗試定位家雞卷羽性狀 F 基因，發現該基因遵循常染色體不完全顯性的遺傳模式。此後，直至 2012 年，台灣中央研究院院士李文雄和南加利福尼亞大學教授鍾正明的聯合團隊運用全基因組掃描的方法，對構建的卷羽家雞雜交譜系開展連鎖分析，成功地將 F 基因定位到第 33 號染色體上的 KRT6A 基因。後續的功能實驗進一步揭示發生在該基因編碼區上的一段 69bp 缺失是造成卷羽的原因（PLoS Genetics, 8: e1002748）。然而，卷羽在多個不同家雞品種中都有發現。這些具有不同遺傳背景的卷羽家雞群體是否都攜帶同樣的遺傳變異呢？為此，廣東海洋大學教授杜炳旺研究團隊對廣東麒麟雞（圖 1）進行了研究，發現卷羽麒麟雞沒有攜帶 69bp 缺失（ScientiaAgriculturaSinica, 48: 821-830）。

為深入探討麒麟雞卷羽的遺傳機制，杜炳旺團隊和中國科學院昆明動物研究所研究員張亞平、吳東東課題組開展合作。考慮到卷羽是麒麟雞選育中重要的參考指標，研究人員採用群體基因組學策略對麒麟雞群體中受到選擇作用的基因進行檢測，並在其他家雞群體中進行了驗證，最終將候選基因鎖定在第 33 號染色體的 KRT75L4 基因上。該基因和之前報道的 KRT6A 基因同屬α- 角蛋白（α-keratin）基因家族。該基因家族在毛髮生長中發揮著重要的作用。基於注射慢病毒載體的羽毛再生實驗進一步揭示發生在 KRT75L4 基因編碼區的 15bp 缺失是造成麒麟雞卷羽的原因。該研究結果提示不同家雞品種的卷羽性狀具有獨立的遺傳機制。此外，該工作表明群體基因組學分析可以應用於孟德爾性狀（Mendelian trait）定位研究。相比於基於構建雜交譜系進行連鎖分析的傳統策略，群體基因組學分析顯得更加簡便易行。

相關工作於近日在線發表在國際刊物 Journal of Molecular Cell Biology 上。

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