湯香，何俊，蔣雋

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128)

由于人類(lèi)疾病和動(dòng)物表型性狀通常受多種因素影響，若采用常規(guī)的研究方法進(jìn)行分析，花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)且進(jìn)展緩慢。隨著基因組技術(shù)迅速發(fā)展，特別是人類(lèi)全基因組計(jì)劃(human genome project，HGP)和家畜全基因組測(cè)序的完成，以及全基因組SNP芯片的研制成功，使全基因組關(guān)聯(lián)分析(genome-wide association study，GWAS)在人類(lèi)疾病和動(dòng)物復(fù)雜性狀中尋找候選基因或基因組區(qū)域得到廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)候選基因研究策略不同，GWAS方法在突變區(qū)域的精確定位、鑒別新基因和研究成本等方面都具有顯著優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)外的遺傳領(lǐng)域掀起了廣泛研究熱潮。

GWAS是指在全基因組水平上篩選出高密度的分子標(biāo)記(多以SNP為主)，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)所得的分子標(biāo)記數(shù)據(jù)與表型性狀之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，結(jié)合遺傳學(xué)知識(shí)篩選和驗(yàn)證與研究性狀相關(guān)的遺傳變異，找到影響研究性狀的相關(guān)候選基因[1-2]。Risch等[3]首次提出GWAS概念，指出在人類(lèi)復(fù)雜疾病的遺傳學(xué)研究中，不再受預(yù)先設(shè)定的候選基因限制，可以在全基因組水平上檢測(cè)每個(gè)基因的遺傳變異并進(jìn)行更大規(guī)模的基因檢測(cè)。Hansen等[4]在GWAS概念提出后最先在植物上進(jìn)行了應(yīng)用，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)在全基因組范圍內(nèi)的440個(gè)AFLP標(biāo)記中有2個(gè)標(biāo)記與海甜菜的生長(zhǎng)習(xí)性顯著相關(guān)。Klein[5]首次在人類(lèi)疾病中利用GWAS發(fā)現(xiàn)complementfactorH基因與人類(lèi)視網(wǎng)膜黃斑病呈顯著相關(guān)，以上研究標(biāo)志著GWAS方法真正應(yīng)用到人類(lèi)疾病和動(dòng)植物復(fù)雜性狀的遺傳領(lǐng)域的研究中。

1 GWAS研究方法

在畜禽遺傳育種研究過(guò)程中，為得到既可靠又準(zhǔn)確的結(jié)果，需根據(jù)不同的試驗(yàn)設(shè)計(jì)選擇合適的GWAS分析方法。目前GWAS研究主要采用以下幾種統(tǒng)計(jì)分析方法：1)病例-對(duì)照分析法(case-control analysis)，主要檢測(cè)在全基因組范圍內(nèi)病例組和對(duì)照組基因型的分布特征和差異，若兩者之間存在顯著性差異則表明該遺傳差異和疾病有相關(guān)性，主要應(yīng)用于人類(lèi)疾病易感基因等質(zhì)量性狀的研究；2)基于隨機(jī)群體的關(guān)聯(lián)分析(population-based association analysis)，通過(guò)協(xié)方差分析研究SNP位點(diǎn)與目標(biāo)性狀是否有關(guān)聯(lián)性，主要應(yīng)用于動(dòng)物經(jīng)濟(jì)性狀候選基因等數(shù)量性狀的研究[6]；3)基于家系(family-based association)的關(guān)聯(lián)分析[1]，不受樣本群體分層或其他混雜因素的影響，具有更高的可靠性。利用加入樣本完整的系譜信息，結(jié)合傳遞不平衡檢驗(yàn)法(transmisstion disequilibrium test, TDT)對(duì)SNP位點(diǎn)與目標(biāo)性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，該種方法可以有效地避免群體間復(fù)雜的親緣關(guān)系造成的假陽(yáng)性。

2 GWAS在畜禽中的應(yīng)用

隨著基因組學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，推動(dòng)了第2代和第3代測(cè)序技術(shù)的快速發(fā)展，測(cè)序成本逐漸降低，為動(dòng)物高密度芯片的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。目前已經(jīng)成功在牛、豬、綿羊、山羊、雞等不同物種上得到應(yīng)用，推動(dòng)了GWAS在動(dòng)物遺傳育種上的快速發(fā)展，并涌現(xiàn)出大量的研究成果。

2.1 GWAS在牛復(fù)雜性狀中的應(yīng)用

在動(dòng)物遺傳育種的研究中，牛作為樣本群體最大的研究群體，其各種復(fù)雜的遺傳性狀受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛研究。牛高密度SNP芯片被最早推廣使用，包括Bovine SNP50 BeadChip、Illumina BovineHD BeadChip、BovineLD Genotyping Beadchip等商業(yè)化芯片。目前國(guó)內(nèi)外牛的樣本群體較大，且養(yǎng)牛業(yè)在畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占重要地位，因此出現(xiàn)了許多應(yīng)用GWAS對(duì)牛各種復(fù)雜性狀的研究分析，如產(chǎn)奶性狀、繁殖性狀、肉品質(zhì)等經(jīng)濟(jì)性狀。

2.1.1 產(chǎn)奶性狀

產(chǎn)奶性狀由微效多基因控制且受環(huán)境因素的影響，主要包括產(chǎn)奶量、乳脂量、乳蛋白量、乳脂率、乳蛋白率等。荷斯坦牛以產(chǎn)奶量高而聞名于世，中國(guó)荷斯坦牛作為中國(guó)奶牛的主要品種，被最先應(yīng)用于產(chǎn)奶性狀的GWAS分析，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)40個(gè)與產(chǎn)奶性狀相關(guān)的候選基因，其中發(fā)現(xiàn)并證明26號(hào)染色體上SCD基因的變異與奶牛的乳脂肪酸組成顯著相關(guān)[7]。另外，對(duì)北歐紅牛產(chǎn)奶性狀進(jìn)行相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)MLK1等5個(gè)與產(chǎn)奶量相關(guān)的候選基因，MGST1等5個(gè)與乳脂量相關(guān)的候選基因和UNKL等3個(gè)與乳蛋白相關(guān)的候選基因[8]。與荷斯坦牛不同，水牛產(chǎn)奶量低，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，其脂肪、蛋白質(zhì)和乳糖的含量是荷斯坦牛奶的數(shù)倍，研究發(fā)現(xiàn)14號(hào)染色體上有2個(gè)候選基因RGS22和VPS13B基因與水牛的產(chǎn)奶量、乳脂量和乳蛋白量顯著相關(guān)[9]。

2.1.2 繁殖性狀

近年來(lái)，繁殖性狀作為奶牛的另一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)性狀，被納入育種規(guī)劃。奶牛的繁殖能力本身具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但有證據(jù)表明，近幾十年來(lái)，奶牛的繁殖力顯著下降。Moore等[10]對(duì)2個(gè)國(guó)外荷斯坦牛群進(jìn)行GWAS分析，發(fā)現(xiàn)共93個(gè)QTL區(qū)域存在與繁殖性狀相關(guān)的信號(hào)，17個(gè)主要與前列腺素F2α、類(lèi)固醇生成、mRNA加工和免疫相關(guān)的序列變異。該研究將關(guān)鍵生殖組織的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)與GWAS數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)，并對(duì)全基因組序列進(jìn)行估算，為闡明奶牛繁殖性能的形成機(jī)制提供了新的依據(jù)。區(qū)別于國(guó)外荷斯坦牛的GWAS研究，劉澳星等[11]對(duì)中國(guó)荷斯坦牛進(jìn)行分析，共鑒定出1 700個(gè)顯著相關(guān)的SNP位點(diǎn)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)在顯著SNP位點(diǎn)附近存在KLHL4、TRAM1、MATK等與繁殖障礙疾病相關(guān)的基因。H?glund等[12]利用北歐紅牛的全基因組序列數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，同時(shí)鑒定出GPR125、ANKRD60、GRAMD1B、ZNF521基因與母牛生育指標(biāo)顯著相關(guān)。同年，Sasaki等[13]發(fā)現(xiàn)日本和牛的雄性生育能力與ACVR2A上游區(qū)域的變異有關(guān)，驗(yàn)證確認(rèn)了ACVR2A基因的單倍型Q可以作為選育有較高生育能力日本和牛的標(biāo)記，結(jié)果可用于標(biāo)記輔助育種選擇，有利于繁殖性狀的進(jìn)一步研究。

2.1.3 肉質(zhì)性狀

牛肉約占肉制品市場(chǎng)的25%，含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸，能提高機(jī)體抗病能力。隨著生活水平的提高，人們對(duì)肉品質(zhì)要求也越來(lái)越高，對(duì)肉質(zhì)性狀的研究也越來(lái)越多。Xia等[14]利用西門(mén)塔爾牛的5個(gè)肉質(zhì)性狀(脂肪顏色、肉色、大理石紋、眼肌面積、剪切力)進(jìn)行GWAS分析，鑒定出TMEM236、SORL1、TRDN等11個(gè)候選基因與肉質(zhì)相關(guān)，與之前的研究報(bào)道相符。

2.1.4 其他性狀

除牛的產(chǎn)奶、繁殖、肉質(zhì)性狀外，對(duì)牛的其他性狀也進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析研究。Hamidi等[15]利用混合奶牛群，采用單標(biāo)記模型和貝葉斯多標(biāo)記模型分析確定與長(zhǎng)壽相關(guān)的基因組區(qū)域，發(fā)現(xiàn)4個(gè)重疊的顯著相關(guān)SNP位點(diǎn)和影響動(dòng)物壽命有關(guān)的一系列已知基因。牛呼吸道疾病是肉牛產(chǎn)業(yè)面臨的最昂貴和普遍的疾病之一。以安格斯牛群作為研究對(duì)象，GWAS分析對(duì)該病相關(guān)病毒的病毒中和抗體水平和免疫應(yīng)答特性，發(fā)現(xiàn)6個(gè)QTL區(qū)域與病毒中和抗體水平和疫苗接種性狀的1%或更高反應(yīng)的遺傳方差相關(guān)，但這些QTL仍為未知區(qū)域，需要進(jìn)一步分析其功能基因注釋[16]。

2.2 GWAS在豬復(fù)雜性狀中的應(yīng)用

中國(guó)是養(yǎng)豬大國(guó)，豬遺傳育種的研究尤為重要。自2009年Illumina公司成功研發(fā)出豬 60K SNP芯片，國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的研究者開(kāi)始對(duì)豬的各種經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行GWAS研究，并鑒定出相應(yīng)的候選基因，主要研究性狀包括生長(zhǎng)、繁殖、肉質(zhì)、易感等性狀。

2.2.1 肉質(zhì)性狀

隨著消費(fèi)水平的不斷提高，對(duì)豬肉品質(zhì)的要求也隨之提高，使豬肉品質(zhì)成為影響消費(fèi)意愿的重要因素，同時(shí)對(duì)養(yǎng)豬業(yè)提出了新的要求。評(píng)價(jià)豬肉品質(zhì)的指標(biāo)包括肌肉顏色、pH值、系水力、大理石紋、熟肉率、風(fēng)味和嫩度等。近幾年對(duì)商品豬的研究較多，發(fā)現(xiàn)存在4個(gè)基因組區(qū)域與肌肉嫩度顯著相關(guān)，6個(gè)基因組區(qū)域與腰部和大腿肌肉的pH值和肉色顯著相關(guān)，經(jīng)鑒定FRMD8、SLC25A45和LTBP3基因可作為與肌肉嫩度相關(guān)的候選基因，除PRKAG3基因外，還存在其他未知標(biāo)記或基因?qū)H值和肉色有重要影響[17]。脂肪及脂肪酸是決定豬肉品質(zhì)的重要因素，肌內(nèi)脂肪含量是評(píng)定肌肉多汁性等肉質(zhì)性狀的重要因素,在肉質(zhì)方面起重要作用。Wang 等[18]以杜洛克豬為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)在8號(hào)染色體上8個(gè)SNP與肌內(nèi)脂肪含量顯著相關(guān)，并在這些顯著的SNP附近找到ZDHHC16、LOC102162218和PCDH7三個(gè)候選基因。Davoli等[19]發(fā)現(xiàn)7個(gè)與意大利大白豬的肌內(nèi)脂肪相關(guān)的SNP位點(diǎn)，并鑒定出3個(gè)已知的候選基因，其中參與骨骼肌氧化代謝的PPP3CA基因被認(rèn)為是影響豬肌內(nèi)脂肪含量的一個(gè)潛在候選基因。有研究報(bào)道，對(duì)長(zhǎng)白豬×韓國(guó)本地豬F2雜交群體的13個(gè)肉質(zhì)性狀進(jìn)行GWAS分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)12號(hào)染色體上10個(gè)基因組區(qū)域具有高度顯著性，對(duì)粗脂肪含量具有高影響效應(yīng)[20]。

2.2.2 繁殖性狀

豬的繁性狀屬于低遺傳力性狀，通過(guò)GWAS分析篩選顯著相關(guān)的遺傳標(biāo)記有助于加快豬的遺傳育種，其中豬的繁殖性狀主要包括總產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)和乳頭數(shù)等。對(duì)不同豬種乳頭數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)在杜洛克×二花臉F2、二花臉、蘇太豬3個(gè)種群中鑒定出VRTN和KDM6B兩個(gè)候選基因分別位于7、12號(hào)染色體上，在可樂(lè)豬上共鑒定出顯著SNP附近區(qū)域的304個(gè)基因，其中7個(gè)候選基因被認(rèn)為可能影響豬的乳頭數(shù)性狀或繁殖性狀[21,22]。產(chǎn)仔數(shù)是又一個(gè)影響?zhàn)B豬業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)效益的因素，國(guó)內(nèi)外對(duì)提高豬產(chǎn)仔性能作了大量的研究，以期提高豬的產(chǎn)仔數(shù)。采用貝葉斯混合模型對(duì)長(zhǎng)白豬和大約克夏豬的繁殖性狀進(jìn)行GWAS分析，確定6個(gè)區(qū)域與多個(gè)性狀相關(guān)，與先前報(bào)道的繁殖性狀區(qū)域重疊，同時(shí)鑒定出位于11號(hào)染色體上的ENOX1基因?yàn)橛绊懣偖a(chǎn)仔數(shù)的候選基因[23]。

2.2.3 生長(zhǎng)、胴體性狀

豬的生長(zhǎng)和胴體性狀主要反映豬的產(chǎn)肉率，直接影響豬生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，其指標(biāo)主要包括日增重、胴體重和背膘厚等。近3年應(yīng)用GWAS方法對(duì)豬生長(zhǎng)性狀基因挖掘的研究熱潮居高不下，Qiao等[24]對(duì)杜洛克×二花臉F2雜交豬和中國(guó)蘇太豬2個(gè)豬群的22個(gè)生長(zhǎng)性狀進(jìn)行GWAS分析，發(fā)現(xiàn)7號(hào)染色體的750 kb區(qū)域?qū)2雜交豬的肥胖和生長(zhǎng)性狀具有多效性，經(jīng)鑒定HMGA1和PLAG1基因確定為強(qiáng)候選基因。同時(shí)值得注意的是，2個(gè)試驗(yàn)群體遺傳背景相似，但在基因組范圍內(nèi)沒(méi)有共享的顯著性位點(diǎn)。Meng等[25]對(duì)純種大約克夏豬進(jìn)行GWAS分析，采用基因本體分析、通路分析和網(wǎng)絡(luò)分析等生物信息學(xué)方法對(duì)候選基因進(jìn)行識(shí)別，篩選出SOGA1、PLCB1和MAP2K6等9個(gè)候選基因參與骨骼、肌肉、脂肪和肺的發(fā)育。孟慶利等[26]對(duì)美系大白豬生長(zhǎng)性狀分析發(fā)現(xiàn)9個(gè)與100 kg體重日齡性狀顯著相關(guān)的候選基因，16個(gè)與活體背膘厚性狀顯著相關(guān)的候選基因，其中ARPP19基因控制有絲分裂，ONEUT1基因促進(jìn)細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)發(fā)育，推測(cè)這2個(gè)基因與生長(zhǎng)性狀存在功能關(guān)系。除此之外，對(duì)杜洛克豬的胴體性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)與肌肉發(fā)育相關(guān)的基因UCHL3和LMO7位于11號(hào)染色體上，與背膘厚顯著相關(guān)，用于催化脂肪酸合成酶的ACACA基因位于12號(hào)染色體上，這一結(jié)論與之前報(bào)道的研究結(jié)果一致[27]。

2.2.4 其他性狀

除豬肉質(zhì)、繁殖和生長(zhǎng)性狀外，易感性和飼料轉(zhuǎn)化率等其他性狀也陸續(xù)受到了廣泛關(guān)注。Ji等[28]對(duì)667只杜洛克×二花臉 F2代雜交仔豬的易感性狀進(jìn)行GWAS分析，將豬易感性狀相關(guān)的基因座圖譜與產(chǎn)腸毒素大腸桿菌圖譜做對(duì)照，鑒定出候選基因ZFAT，確定了與產(chǎn)腸毒素大腸桿菌F41易感性相關(guān)的精確區(qū)域，其潛在的因果突變需進(jìn)一步研究驗(yàn)證。飼料在總生產(chǎn)成本中占有很高的比例，提高豬的飼料轉(zhuǎn)化率成為養(yǎng)豬業(yè)的又一個(gè)主要目標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)與飼料轉(zhuǎn)化率顯著相關(guān)的SNP區(qū)域位于1、4、6、X號(hào)染色體上，并鑒定出以PRKDC、SELL、NR2E1和AKRIC3為代表作為候選基因[29]，飼料轉(zhuǎn)化率相關(guān)遺傳標(biāo)記的鑒定對(duì)基因組選擇具有重要意義。

2.3 GWAS在羊復(fù)雜性狀中的應(yīng)用

隨著高通量生物芯片技術(shù)的發(fā)展，2009年綿羊50K SNP芯片、2013年綿羊600K SNP 芯片和2010年山羊52K SNP芯片的推出，使GWAS在綿羊和山羊的研究中得到了廣泛的應(yīng)用，目前主要研究的性狀包括繁殖性狀、肉品質(zhì)和羊角類(lèi)型等。

2.3.1 肉質(zhì)性狀

羊肉因其肉質(zhì)鮮嫩細(xì)美，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，受廣大消費(fèi)者青睞，故關(guān)于羊肉質(zhì)性狀的研究逐漸受到廣泛關(guān)注。羊肉含有較高水平的飽和脂肪酸，攝入量過(guò)高易患心臟病、糖尿病和肥胖癥等，但報(bào)道綿羊脂肪酸組成遺傳機(jī)制的文獻(xiàn)相對(duì)較少，Rovadoscki等[30]對(duì)綿羊的背最長(zhǎng)肌脂肪酸含量進(jìn)行GWAS分析，發(fā)現(xiàn)有27個(gè)染色體水平上的顯著基因組區(qū)域，并鑒定出DGAT2、TRHDE、TPH2等9個(gè)支持綿羊脂肪組成遺傳機(jī)制的基因。估計(jì)基因組遺傳參數(shù)和尋找與性狀相關(guān)的基因組區(qū)域有助于更好地理解脂肪酸沉積的遺傳控制，改進(jìn)選擇策略，以提高肉品質(zhì)。通過(guò)單性狀及多性狀GWAS分析并經(jīng)驗(yàn)證分析發(fā)現(xiàn)其中一組顯著基因組區(qū)域含有影響肌肉的脂肪酸分布，其附近區(qū)域含有參與脂肪酸或甘油三酯合成的基因；另一組顯著區(qū)域與成年體重相關(guān)，部分基因在其他物種上也有研究報(bào)道[31]。

2.3.2 繁殖性狀

羊?qū)儆诘彤a(chǎn)動(dòng)物，其繁殖性狀作為一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)性狀，是促進(jìn)羊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必要的研究?jī)?nèi)容。近幾年研究最多的性狀是綿羊的產(chǎn)羔數(shù)，整理發(fā)現(xiàn)歐洲羊種的顯著區(qū)域大多分布在3、6、22號(hào)染色體上，其中在3號(hào)染色體上一段區(qū)域內(nèi)含2個(gè)高度連鎖不平衡的顯著SNP。圍繞這些SNP區(qū)域發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的候選基因：促黃體激素/絨毛膜促性腺激素受體，其參與綿羊卵巢的類(lèi)固醇生成；國(guó)內(nèi)羊種以黑山羊?yàn)榇?，位?號(hào)染色體上的SLC4A10和TBR1基因是影響山羊產(chǎn)羔性狀的重要候選基因，28號(hào)染色上WD-FY4、TMEM26和BICC1基因?qū)ι窖虍a(chǎn)羔數(shù)有潛在的影響，需進(jìn)一步驗(yàn)證分析[32]。

2.3.3 其他性狀

羊角是羊的標(biāo)志性特征之一，為更好地進(jìn)行飼養(yǎng)和管理，部分學(xué)者開(kāi)始對(duì)羊角性狀進(jìn)行研究分析。整理發(fā)現(xiàn)與羊角性狀顯著相關(guān)的基因組區(qū)域均位于2號(hào)染色體上，并鑒定出無(wú)角基因RXFP2、多角基因HOXD基因簇和與之鄰近的功能基因EVX2、KIAA1715[33]。為適應(yīng)環(huán)境需要，綿羊經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的適應(yīng)性選擇形成了脂尾型和瘦尾型羊，脂尾型綿羊尾部具有較高的脂肪沉積能力，使其抗逆性強(qiáng)，但過(guò)多的尾脂沉積已不符合當(dāng)今的育種需要。為研究綿羊尾部脂肪沉積的遺傳機(jī)制，Xu等[34]對(duì)大、小尾寒羊的尾部類(lèi)型進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)常染色體和X染色體上均有顯著的SNP。對(duì)常染色體顯著SNP進(jìn)行基因注釋?zhuān)l(fā)現(xiàn)4個(gè)候選基因CREB1、STEAP4、CTBP1和RIP140與哺乳動(dòng)物的脂質(zhì)代謝或脂肪細(xì)胞發(fā)育相關(guān)；同時(shí)確定了X染色體顯著SNP區(qū)域，可能是綿羊尾部脂肪沉積的強(qiáng)候選基因組區(qū)域。

2.4 GWAS在雞復(fù)雜性狀中的應(yīng)用

自2004年雞基因組測(cè)序草圖的發(fā)布以及雞基因組測(cè)序工程的完成，禽類(lèi)功能基因組時(shí)代也隨之到來(lái)，使雞的SNP芯片得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用最早的是60K SNP芯片；其次是600K SNP芯片；55K SNP 芯片是國(guó)內(nèi)首款廣泛應(yīng)用于中國(guó)地方雞種多樣性評(píng)價(jià)和基因組育種的全基因組芯片[35]。目前，通過(guò)應(yīng)用GWAS發(fā)現(xiàn)了部分與雞經(jīng)濟(jì)性狀顯著相關(guān)的候選基因，這只是對(duì)遺傳信息的初步挖掘，后續(xù)的驗(yàn)證還在研究中。目前主要研究的性狀包括生長(zhǎng)、胴體、產(chǎn)蛋等。

2.4.1 生長(zhǎng)性狀

生長(zhǎng)性狀作為肉雞的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)性狀，提高飼料轉(zhuǎn)化率，加速肉雞生長(zhǎng)可以更有效的促進(jìn)肉雞產(chǎn)業(yè)的增益與發(fā)展。京海黃雞是根據(jù)傳統(tǒng)遺傳育種理論，采用常規(guī)育種和分子標(biāo)記輔助選擇的方法，培育而成的小型優(yōu)質(zhì)肉雞新品種，生產(chǎn)性能優(yōu)良，遺傳性狀穩(wěn)定。對(duì)京海黃雞的體重進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，鑒定出FAM124A、QDPR、WDR1等9個(gè)可能的候選基因，6個(gè)可以找到功能注釋?zhuān)溆?個(gè)在雞中未有相關(guān)注釋信息，有待進(jìn)一步研究[36]。王杰等[37]發(fā)現(xiàn)北京油雞與科寶肉雞的F2資源群體在不同日齡體重迅速增長(zhǎng)階段,類(lèi)固醇激素的生物合成起到了重要作用，同時(shí)氨基酸代謝過(guò)程與日增重顯著相關(guān)。在我國(guó)，對(duì)飼料轉(zhuǎn)化率在家禽中的研宄較少，Wang等[38]以中國(guó)土雞為研究對(duì)象，共發(fā)現(xiàn)10個(gè)與飼料轉(zhuǎn)化率顯著相關(guān)的基因組區(qū)域，以及RSPO2、IAP3、TRAF等10個(gè)候選基因，并且與其他研究報(bào)道一致。

2.4.2 產(chǎn)蛋性狀

與肉雞不同，對(duì)蛋雞的研究主要是尋找提高產(chǎn)蛋率和產(chǎn)蛋質(zhì)量的相關(guān)候選基因。Azmal 等[39]對(duì)京紅雞的產(chǎn)蛋率進(jìn)行GWAS分析，發(fā)現(xiàn)5個(gè)SNP位點(diǎn)與產(chǎn)蛋性狀顯著相關(guān)，并首次發(fā)現(xiàn)了RAPGEF6基因與產(chǎn)卵率顯著相關(guān)，可作為潛在的候選基因，有助于雞育種中產(chǎn)蛋性狀的選擇和改良。對(duì)京海黃雞的關(guān)聯(lián)分析中，F(xiàn)an等[40]發(fā)現(xiàn)9個(gè)SNP 位點(diǎn)與開(kāi)產(chǎn)體重顯著相關(guān)、6個(gè)SNP位點(diǎn)與蛋重顯著相關(guān)、4個(gè)SNP位點(diǎn)與產(chǎn)蛋數(shù)顯著相關(guān)同時(shí)鑒定出8個(gè)與性狀相關(guān)的候選基因，這些結(jié)果對(duì)進(jìn)一步研究京海黃雞的產(chǎn)蛋性狀和育種計(jì)劃具有一定的參考價(jià)值。

2.4.3 其他性狀

近2年由于受非洲豬瘟的影響，豬肉量供應(yīng)不足，而雞肉作為豬肉消費(fèi)的替代品之一，基于胴體性狀的GWAS研究同樣值得關(guān)注。隨著全基因組時(shí)代的到來(lái)，人們對(duì)其胴體性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，篩選出9個(gè)可能的候選基因，并確定4號(hào)染色體可能存在重要候選基因和潛在功能區(qū)域，為雞胴體性狀遺傳機(jī)制的研究奠定了基礎(chǔ)[41]。王星果等[42]對(duì)白來(lái)航雞與東鄉(xiāng)綠殼蛋雞雜交F2代個(gè)體的盲腸長(zhǎng)度進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，鑒定出54個(gè)SNP位點(diǎn)與盲腸的長(zhǎng)度顯著相關(guān)，并篩選出NHLRC3和SIAH3等18個(gè)候選基因，為揭示蛋雞盲腸發(fā)育機(jī)制的后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。

3 展望

隨著基因組測(cè)序技術(shù)的不斷更新發(fā)展、測(cè)序成本的顯著降低和生物學(xué)統(tǒng)計(jì)方法的不斷優(yōu)化完善，人們開(kāi)始在常規(guī)GWAS的基礎(chǔ)上采用更深入研究的一系列擴(kuò)展方法，包括以代謝物為表型的代謝組GWAS(mGWAS)、基于表達(dá)譜數(shù)據(jù)的基因表達(dá)GWAS(eGWAS)以及基于單倍型的單倍型GWAS(hGWAS)[2]。其中mGWAS以代謝物為表型，與基因型數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，主要應(yīng)用在植物復(fù)雜性狀的關(guān)聯(lián)研究[43]；eGWAS將基因表達(dá)量作為數(shù)量性狀，與基因型數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，主要應(yīng)用在人類(lèi)疾病和動(dòng)物復(fù)雜性狀的關(guān)聯(lián)研究[44]；hGWAS以同條染色體上多個(gè)位點(diǎn)等位基因的集合為基礎(chǔ)，將疾病或者性狀與單倍型進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，并且在人類(lèi)疾病和動(dòng)植物的復(fù)雜性狀中都有應(yīng)用[45]。之前的研究中也有證明，基于單倍型比基于單個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)的基因定位方法能夠提供更大的檢測(cè)效力。

由于表型差異的遺傳變異多樣性，為了在動(dòng)植物遺傳育種中能更精細(xì)定位經(jīng)濟(jì)性狀的致因突變位點(diǎn)等，在重視發(fā)展生物信息學(xué)技術(shù)和生物統(tǒng)計(jì)方法的同時(shí)，也要注重與其他學(xué)科領(lǐng)域的結(jié)合，整合多組學(xué)方法，從遺傳機(jī)理出發(fā)整合分析，為動(dòng)物復(fù)雜性狀的深入研究奠定基礎(chǔ)。