项目名称：    鸡重要经济性状功能基因组研究

推荐单位：    教育部

项目简介：    在国家杰出青年基金、"973"项目、北京市重点基金的支持下，系统研究了鸡重要经济性状形成的分子遗传学基础。项目历时15 年，完成了大规模资源群体和高覆盖率基因组BAC 文库构建，深入开展了数量性状基因定位、单核苷酸多态筛查、候选基因功能验证等工作。对鸡生长、脂肪、屠体及丝羽乌骨鸡的羽型、乌骨等重要性状形成的分子机理进行了剖析。2002 年和2005年北京市科委两次组织专家进行鉴定，专家们一致认为该项目成果达到本领域国际领先水平。已发表国内论文168 篇，SCI 论文48 篇，包括国际上遗传学领域的最重要刊物；论文被引用1000 余篇次，Nature Review Genetics 等杂志的论文也进行了引用。已授权基因检测技术发明专利3项。更重要的是性连锁矮小基因和快慢羽基因研究成果的应用为我国新蛋鸡品种成功育成提供了重要的理论和分子育种方法。2006年本项目获得教育部自然科学奖一等奖。

主要成果：

1、建立了先进的开放型资源与技术平台。建立了测定性状广泛的大规模鸡资源群体和高覆盖率鸡BAC 文库；建立了基因组扫描、FISH 定位等高通量基因组研究技术平台，为我国持续高效研究鸡基因组提供了保障。

2、完善了鸡连锁图谱和QTL 图谱，发现了影响体重、胫长等性状的新的120 多个静态和动态QTL。系统克隆分析了鸡小分子RNA，发现了新的鸡种特有的小分子RNA。参与了国际上第一张单核苷酸变异图谱的构建，论文发表在Nature 杂志。

3、剖析了鸡重要经济性状的分子机理。鉴定了影响体重、胫长、腹脂、屠体组成及黑色素分布等的功能基因，分析了基因效应，研制了基因诊断盒，获得了发明专利。

4、研究了丝羽乌骨鸡特征性状的分子基础。精细定位了世界著名鸡种丝羽乌骨鸡的丝羽和多趾等基因座位，分析了乌骨的分子遗传基础。

5、首次克隆和精细分析了性连锁矮小基因，被认为是国际上定位的五个畜禽单基因之一。精细鉴定了慢羽基因的内源性病毒插入位点，发展的分子育种方法成功培育了北京白鸡抗病新品系。

主要发现点：  1、发现了新的重要经济性状QTL

首次提出静态和动态QTL 发育类型，定位了影响鸡体重性状的静态QTL7 个、动态QTL9个，影响鸡胫骨长性状的静态QTL7 个、动态QTL6 个，影响屠体性状的QTL18 个，影响体尺性状的QTL26 个，其中8 个为世界首次报道。（学科分类：家畜禽遗传学；附件：4, 6, 10）

2、重要功能基因的克隆验证

证实EX-FABP 基因对鸡腹脂率影响极显著，基因效应超过1 个表型标准差，但对肌间脂和屠体重影响不显著，用于选种可降低腹脂含量，而不影响肉产量和品质，相关检测方法己获得发明专利并开发了基因诊断盒。证实IGF-I 基因５调控区C-A 突变是影响鸡生长和屠体性状的主效基因，能解释平均4.5%的表型标准差。该基因通过全基因组扫描、图位克隆、发育表达等验证，成为最终阐明基因功能的成功范例。（学科分类：家畜禽遗传学；附件：3, 4, 5, 8）

3、重要质量性状基因的定位

将影响多趾性状的基因定位于GGA2 的Lmbr1 位点；影响丝羽性状的基因锚定于GGA3 中部的100Kb 区域；影响胫色性状的位点定位于GGA4 的325cM 处；影响肤色性状的基因定位在GGAZ 的Tyrp-1 位点，这些研究对乌骨鸡遗传资源的保护利用有重要意义。（学科分类：家畜禽遗传学；附件：4, 7）

4、系统克隆分析鸡小分子RNA并合作构建了鸡全基因组SNP 图谱

通过构建十几种小分子RNA 文库，筛选获得了14 条新的小分子RNA，其中2 条为鸡种特有。经Northern 分析，建立了小分子RNA 在鸡各组织的表达谱，为进一步阐明小RNA 在基因调控和发育分化中作用机理奠定了基础。与中科院北京基因组研究所合作共同完成了鸡全基因组280 万SNPs 变异图谱，这将对鸡功能基因鉴定和生产性状改良起到直接的促进作用。该成果作为封面故事发表于2004年12 月份《Nature》杂志上。（学科分类：家畜禽遗传学；附件：9）

5、阐明我国蛋鸡新品种培育的分子基础

克隆了鸡性连锁矮小基因，并精细定位了该基因的变异位点，为我国成功培育的性连锁矮小型新品种（该品种与普通蛋鸡相比节粮14%）提供了理论和方法。精细定位了慢羽基因，发现与鸡白血病紧密相关的内源性病毒ev21 插入，发展的分子育种方法成功培育了北京白鸡抗病新品系。（学科分类：家畜禽遗传学；附件：1, 2, 3）

主要完成人：  1.   李宁

项目核心组织者，主要研究项目的主持人，1-5 发现点的总体设计者、组织者和首要完成人。完成鸡性连锁矮小基因、快慢羽基因的克隆、定位及诊断试剂盒开发与应用。带领课题组长期从事鸡功能组研究，获得多项创新性成果。完成人在该项研究中的工作量占本人工作量的60%。

2.   吴常信

项目主要完成人。参与发现点1、2、3、5 的工作。在中国鸡遗传资源优良基因的分子评估和克隆定位

矮小基因，分子育种设计与实践方面取得创新性成果。完成人在该项研究中的工作量占本人工作量的60%。

3.   杨宁

项目主要完成人。参与发现点2、4、5 的工作。在功能基因鉴定、优良基因在分子育种中的应用方面

取得创新性成果。完成人在该项研究中的工作量占本人工作量的60%。

4.   邓学梅

主要完成人。参与发现点1、2、3 的工作。在资源群构建、性能测定、品质性状候选基因的克隆、鉴

定等方面取得创新性成果。完成人在该项研究中的工作量占本人工作量的60%。

5.   胡晓湘

主要完成人。参与发现点1、3 的工作。在全基因组扫描技术建立、QTL 定位等方面取得创新性成果。完成人在该项研究中的工作量占本人工作量的60%。

10篇代表性论文：  1.   性连锁矮小鸡(dwdw)生长激素受体(cGHR)基因突变的精确定位/农业生物技术学报

2.   性连锁矮小鸡生长激素受体基因位点多态性分析/畜牧兽医学报

3.   鸡生长激素cDNA及其5端调控区的克隆分析/中国农业科学

4.   基于F-2群体的鸡重要生长性状遗传分析/遗传学报

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