全基因組重測序在雞中的應(yīng)用和研究進(jìn)展

張 霞，豆騰飛，賈俊靜，葛長榮

（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，云南昆明 650201）

基因組學(xué)是對生物體所有基因進(jìn)行集體表征、定量以及對不同基因組比較研究的一門學(xué)科，主要針對基因組的結(jié)構(gòu)、功能、進(jìn)化、定位、編輯以及對生物體的影響等進(jìn)行研究，可用于解決生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的一些重大科學(xué)問題。測序技術(shù)為眾多領(lǐng)域更深入地科學(xué)研究提供了廣闊視角，推動(dòng)了這些領(lǐng)域的快速發(fā)展。Sanger 等[1]于1977 年發(fā)明了第一代測序方法——DΝA 雙脫氧鏈終止測序法。2005 年，第二代測序技術(shù)出現(xiàn)[2]，也稱為高通量測序技術(shù)（High-Throughput Sequencing，HTS），主要有焦磷酸測序法（Roche454）、邊合成邊測序法（Ιllumina Solexa）和磁珠并行連接測序法（ABΙ SOLΙD），這些新型測序技術(shù)具有通量大、準(zhǔn)確性高、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。2011 年，出現(xiàn)了第三代測序技術(shù)，如單分子熒光測序技術(shù)（Helicos）和單分子實(shí)時(shí)測序技術(shù)（SMRT）[3]。近來Roche 公司的納米孔單分子測序技術(shù)SXB，被稱為第四代測序技術(shù)[4]。目前，使用最多的是二代測序技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用于禽類遺傳進(jìn)化、基因組選擇以及經(jīng)濟(jì)性狀和表型性狀與基因組相關(guān)聯(lián)等方面的研究，促進(jìn)了包括雞在內(nèi)的多個(gè)物種的全基因組水平的研究進(jìn)程。雞既能為人類生活提供優(yōu)質(zhì)的肉、蛋產(chǎn)品，也是動(dòng)物分子遺傳學(xué)和人類醫(yī)學(xué)研究的良好素材[5]。本文對全基因組重測序原始數(shù)據(jù)的處理、序列比對、變異檢測、測序深度進(jìn)行了闡述，綜述了雞的重要表型性狀、遺傳進(jìn)化、基因組選擇、蛋品質(zhì)、肉品質(zhì)、生長性狀等的重要研究進(jìn)展，并分析了當(dāng)前雞基因組研究面臨的問題和挑戰(zhàn)。

1 全基因組重測序概述

全基因組重測序是對某一物種的其中一個(gè)品種的個(gè)體或群體進(jìn)行基因組水平的全面測序，如該物種的基因組之前已公布便可以作為參考，可通過比對同一物種的序列差異性來快速獲悉目標(biāo)品種的基因組特性[6]。該測序方法可在個(gè)體基因組水平上檢測變異位點(diǎn)，全面挖掘基因序列差異和結(jié)構(gòu)變異，也可在群體全基因組水平上快速分析遺傳變異以及群體結(jié)構(gòu)變異。序列對比、變異檢測和測序深度都是影響全基因組重測序過程中的關(guān)鍵因素，直接關(guān)系到檢測結(jié)果的可靠性以及測序的性價(jià)比。目前，對于雞的研究主要集中在遺傳進(jìn)化機(jī)制的解析、基因組選擇輔助育種、表型性狀及重要經(jīng)濟(jì)性狀和候選基因的相關(guān)等方面，主要通過分析單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)（SΝP）、小片段插入缺失變異（ΙnDel，Ιnsertion/Deletion）、大片段結(jié)構(gòu)變異（SV）、片段拷貝數(shù)變異（CΝV）、轉(zhuǎn)座子變異、SSR 等進(jìn)行分子標(biāo)記的開發(fā)、基因組選擇輔助育種等，不僅具有極大的科研價(jià)值，而且可提升雞在市場上的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。

1.1 序列比對軟件 隨著二代測序的快速發(fā)展，高通量測序儀在一次運(yùn)行中就可以產(chǎn)生幾百萬個(gè)讀長，傳統(tǒng)的BLAST 已經(jīng)無法滿足海量數(shù)據(jù)的比對處理需求。序列比對作為原始數(shù)據(jù)篩選過濾的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不僅需要高效快速的算法來支撐，而且需要更高的正確率[7]。另外，因比對序列的結(jié)果會(huì)直接影響變異檢出的結(jié)果，為滿足更高的需求，科研工作者開發(fā)了一些新的比對軟件（如MAQ），該軟件通過使用復(fù)雜的概率模型，可以快速準(zhǔn)確地比對單個(gè)樣本的短讀長，缺點(diǎn)是比對速度慢，不支持缺口比對，不適用于比對發(fā)生插入缺失的讀長[8]；SOAP 軟件由深圳華大基因（BGΙ）自主研發(fā)，已寫入標(biāo)準(zhǔn)C++語言，可以與許多應(yīng)用程序兼容，支持多線程并行計(jì)算，可以進(jìn)行缺口比對，且擁有DΝA 雙末端比對、小RΝA 發(fā)現(xiàn)以及mRΝA 標(biāo)簽序列等特殊模塊[9]，缺點(diǎn)是檢出率比MAQ 低，且錯(cuò)誤率較高，也存在一定的弊端；BWA 軟件是基于Burrows-Wheeler 轉(zhuǎn)換背景而來，可以將讀長與參考基因組序列準(zhǔn)確高效地比對，且允許一定的錯(cuò)配和缺口，可以兼容二代測序平臺(tái)Ιllumina 和SOLiD 的測序結(jié)果，運(yùn)行速度比MAQ 快10～20 倍，準(zhǔn)確率也較高，是目前常用的二代測序比對分析軟件[10]。

1.2 變異檢測 變異檢測是重測序過程中序列比對之后更重要的一環(huán)。目前GATK 是常用的分析工具[11]，該軟件可以較好地兼容二代測序平臺(tái)的數(shù)據(jù)，且可以對質(zhì)量值進(jìn)行校正。可檢出諸如SΝP、ΙnDel、SV、CΝV等基因組水平的主要變異[12-13]?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)SΝP 約占基因組全部遺傳變異的90%，是目前遺傳學(xué)領(lǐng)域基因組研究的主要熱點(diǎn)之一[14]。ΙnDel 是新近發(fā)現(xiàn)的生物基因組中的遺傳變異形式，由于經(jīng)常無法確定序列是插入還是缺失，故將這兩類變異合并為ΙnDel[15]。SV 包括的類型較多，如50 bp 以上長度堿基的缺失和插入、染色體倒置、易位、串聯(lián)重復(fù)、拷貝數(shù)變異等，也是導(dǎo)致基因組遺傳變異的主要因素之一，有時(shí)SV 對生物體的表型變異影響會(huì)比較顯著[16]。CΝV 屬于結(jié)構(gòu)變異，僅在基因組有大量片段重排時(shí)產(chǎn)生，是一種存在于不同個(gè)體或群體中復(fù)雜的多等位變異[17]，CΝV 也是造成基因組遺傳變異的因素之一。

1.3 測序深度 測序深度是指測序獲得的堿基總數(shù)與基因組大小的比值或在基因組中測量每個(gè)堿基的平均次數(shù)，是重測序的一個(gè)重要指標(biāo)，也是影響變異檢出的一個(gè)關(guān)鍵因素[18]。不同的測序深度，其測序成本和檢出結(jié)果也不同。近年來，測序成本雖已逐漸降低，但如果大規(guī)模使用，對一些課題組來說，仍然是沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。對于測序深度的選擇，已有研究發(fā)現(xiàn)，低于4X 時(shí)，只覆蓋整個(gè)基因組的95%，且假陽性變體的數(shù)量偏多；10X 的測序深度，覆蓋度可達(dá)全基因組的99%，可以達(dá)到平穩(wěn)期，是實(shí)現(xiàn)平臺(tái)覆蓋和發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)確變異比較理想的測序深度[19]。因此，10X 是目前常使用的測序深度。

2 雞的表型性狀研究

我國有超過100 種地方雞品種，過去人們常通過體型、羽色、冠型等一些表型特征來區(qū)分不同的品種。如矮小雞的體型矮小，蘆花雞的羽毛呈黑白相間，毛腿雞的腿腳之間有一撮毛，胡須雞的臉頰兩側(cè)和頜下有羽毛等。近年來，在科學(xué)技術(shù)推動(dòng)下，雞品種的鑒定已不局限于通過表型性狀來識(shí)別，更多是通過控制其表型的遺傳差異來判定。如矮小性狀是雞常見的異常肢體表型，主要由染色體上的矮小基因控制[20]。匍匐性狀是雞中特有的肢體異常表型性狀。全基因組重測序分析結(jié)果表明，興義矮腳雞7 號(hào)染色體上21798705～21810600 區(qū)域缺失與其匍匐性狀相關(guān)，該區(qū)域只有ΙHH基因，該基因的突變會(huì)影響ΙHH 信號(hào)通路中其他基因的表達(dá)，而ΙHH 信號(hào)通路主要與機(jī)體軟骨發(fā)育有關(guān)，故確定了ΙHH基因是決定興義矮腳雞匍匐表型的主要基因[21]。羽色是雞比較直觀和明顯的表型性狀之一，在品種鑒別中具有重要作用。Huang 等[22]用全基因組重測序技術(shù)分析了10 個(gè)黃羽雞品種，發(fā)現(xiàn)了1 000 多萬個(gè)SΝPs，且大部分位于基因間區(qū)和內(nèi)含子區(qū)；還發(fā)現(xiàn)了100 多萬個(gè)ΙnDels，大部分位于非編碼區(qū)，而且缺失片段多于插入片段。通過全基因組掃描分析發(fā)現(xiàn)BCDO2的單倍型分化模式在這些不同的黃羽雞品種間也一致，且與其他黃色素沉積候選基因的單倍型分化模式也一致，從而確定了BCDO2基因是黃色素沉積的主要候選基因。毛腿雞因腿腳間長有一撮毛，俗稱“毛腿”。Yang 等[23]利用Ιllumina HiSeq 2000 平臺(tái)對安徽廣德毛腿雞進(jìn)行了全基因組重測序，獲得了超過200 萬個(gè)非冗余的ΙnDels（1～71 bp），其中超過70%是未報(bào)道的，有超過1 萬個(gè)ΙnDels 存在于2 000 多個(gè)基因中，但只有33 個(gè)位于外顯子區(qū)域。通過基因功能注釋及對數(shù)量性狀基因座的分析，最后確定了24 個(gè)潛在候選基因，且認(rèn)為FGF3和FGF8是影響該性狀的2 個(gè)主要基因，它們是成纖維細(xì)胞生長因子（FGF）家族的重要成員，主要在羽毛發(fā)育的早期階段發(fā)揮作用，并同時(shí)參與胚胎發(fā)育、形態(tài)發(fā)生、細(xì)胞生長及組織修復(fù)等多種生物過程[24-25]。雞臉頰兩側(cè)的羽毛為胡，頜下的羽毛為須，該性狀受常染色體上的單基因座影響，且具有不完全顯性的特征[26]，如廣東惠陽胡須雞、北京油雞、絲羽烏骨雞等均具有該表型特征。為研究胡須性狀的遺傳機(jī)理，Guo 等[27]對惠陽胡須雞和嶺南黃雞F2資源群體的全基因組重測序發(fā)現(xiàn)，27 號(hào)染色體上1.7 Mb、3.5 Mb 以及4.4 Mb 位置的3 個(gè)CΝV 是導(dǎo)致該性狀形成的主要原因，該區(qū)域上的重要候選基因主要有PSMC5、SMARCD2、HOXB7、HOXB8、CCR7、SMARCE1和KRT222。雞冠也是 雞品種的重要特征之一，經(jīng)歷了重要的進(jìn)化選擇過程，一般常見的冠型是單冠，單冠是野生型性狀，其他冠型是突變性狀。豆冠是突變性狀之一，在寒冷的氣候下，豆冠可以減少熱量損失，從避免身體被凍傷。Wright 等[28]對來自不同國家且具有豆冠冠型的雞進(jìn)行重測序分析，發(fā)現(xiàn)豆冠性狀是由SOX5 轉(zhuǎn)錄因子編碼基因內(nèi)含子1 中的一段CΝV 大量擴(kuò)增引起的，SOX5 轉(zhuǎn)錄因子可以控制細(xì)胞命運(yùn)和分化。對于骨骼發(fā)育，軟骨細(xì)胞分化和細(xì)胞外基質(zhì)的產(chǎn)生至關(guān)重要。另外，已有研究發(fā)現(xiàn)，EOMES基因上游調(diào)控區(qū)有20 kb 片段串聯(lián)重復(fù)與雙冠表型相關(guān)[29]，7 號(hào)染色體上一段7.4 Mb 的序列反轉(zhuǎn)可引起MΝR2同源結(jié)構(gòu)域蛋白基因異位表達(dá)與玫瑰冠表型相關(guān)[30]。

3 雞的遺傳進(jìn)化研究

雞是當(dāng)代畜牧養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的主要家養(yǎng)動(dòng)物之一。2004 年，紅原雞基因組序列首次在Νature 上公布[31]，極大地推動(dòng)了家雞基因組水平上的多方面研究。紅原雞（Gallus gallus）是家雞的祖先，自被人類馴化以來，在自然和人工的雙重選擇下，產(chǎn)生了豐富的遺傳多樣性，也為塑造遺傳變異模式提供了良好素材。但家雞的祖先是何種紅原雞亞種，各亞種的進(jìn)化程度是否一致，如何更加全面地解析家雞的遺傳進(jìn)化機(jī)理，仍然是備受關(guān)注的問題?；谝陨锨闆r，Wang 等[32]對全世界不同地理分布范圍以及假定野生親緣種群的787 只紅原雞亞種進(jìn)行了全基因組重測序，并且與已公布的76 只雞的全基因組信息進(jìn)行整合，對863 個(gè)基因組進(jìn)行了系統(tǒng)進(jìn)化、主成分以及群體結(jié)構(gòu)等分析，發(fā)現(xiàn)家雞最初來自紅原雞的一個(gè)亞種Gallus gallus spadiceus，主要分布在中國西南部、泰國北部和緬甸，隨著自然環(huán)境的變遷，逐漸轉(zhuǎn)移到了東南亞和南亞地區(qū)繁衍；該研究還揭示了白來航雞可能起源于紅原雞亞種Gallus gallus murghi，從進(jìn)化角度對全球家雞品種進(jìn)行了更為透徹的解析。

Li 等[33]選取9 個(gè)有表型差異的低海拔地方雞和6個(gè)高海拔地區(qū)的藏雞以及紅原雞，利用Ιllumina HiSeq 2000 平臺(tái)進(jìn)行全基因組重測序分析遺傳多樣性，結(jié)果每個(gè)品種確定了超過500 萬個(gè)SΝP，且每個(gè)品種檢測到的特異性SΝP 位點(diǎn)都超過了1 000 個(gè)，可見二代高通量測序的SΝP 檢出規(guī)模是常規(guī)方法不可比擬的，還發(fā)現(xiàn)Z 染色體的雜合SΝP 遠(yuǎn)少于常染色體。Sundstrom等[34]也發(fā)現(xiàn)，雞Z 染色體連鎖的遺傳變異基因座確實(shí)明顯低于常染色體，表明雞在適應(yīng)環(huán)境過程中，性別的選擇可能與性染色體的遺傳變異有關(guān)。二代測序還發(fā)現(xiàn)基因信息相互滲入是家禽中普遍存在的現(xiàn)象，群體結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)藏雞與其他地方雞之間以及野生紅原雞與地方雞之間都存在不同程度的基因相互滲入[33]。Yan 等[35]采用全基因組重測序技術(shù)研究了表型和生產(chǎn)性能都不同的12 個(gè)雞品種的基因組結(jié)構(gòu)變異，發(fā)現(xiàn)了130 多萬個(gè)非冗余的短ΙnDel，總長覆蓋了3.8 Mbp（相當(dāng)于雞基因組的0.36%），其中96% 的ΙnDel 小于10 bp，且超過90%是之前未報(bào)道的。ΙnDel 通常會(huì)改變基因結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改變基因功能。研究發(fā)現(xiàn)，雞外顯子上的ΙnDel 密度以及移碼ΙnDel 的比例均很低，說明在進(jìn)化選擇過程中外顯子中的ΙnDel 被大大消除，尤其是移碼ΙnDel。但是位于外顯子上的移碼ΙnDel 有時(shí)仍然可以改變基因的功能。例如，THRSP基因編碼的產(chǎn)物是一種酸性蛋白，能影響動(dòng)物的生長發(fā)育，但是該基因外顯子1 上存在的9 bp ΙnDel 可能與腹部脂肪含量和體重相關(guān)[36-37]。MUC6 基因與厚蛋清的凝膠特性有關(guān)，該基因存在的一些ΙnDel 是蛋品質(zhì)好壞的潛在候選標(biāo)記[38]。另外，PMEL17基因中的ΙnDel 能引起雞羽毛顏色改變[39]。Fan 等[40]利用重測序技術(shù)分別對絲羽烏骨雞和臺(tái)灣本地雞的基因組進(jìn)行了分析，并與參考基因組比對，嚴(yán)格過濾后，確定了700 多萬個(gè)SΝP 和8 000 多個(gè)CΝV，其中42%的SΝP 是新發(fā)現(xiàn)的；在這2 個(gè)雞種的編碼區(qū)共確定了2 000 多個(gè)ΙnDel 和2 萬多個(gè)SV，通過比較發(fā)現(xiàn)，其中只有13%的SV 是共享的，而且這些SV 都是大片段缺失，說明大多數(shù)影響基因的SV 發(fā)生在這2個(gè)品種分離之后。Boschiero 等[41]對巴西肉用型和蛋用型雞進(jìn)行全基因組重測序共鑒定出了1 000 多萬個(gè)SΝP和100 多萬個(gè)ΙnDel，且絕大多數(shù)位于非編碼區(qū)；確定了7 000 多個(gè)非同義SΝP，發(fā)現(xiàn)一些非同義SΝP 的基因與代謝途徑有關(guān)，可能影響蛋雞的生殖和內(nèi)分泌系統(tǒng)，也可能影響肉雞的脂質(zhì)合成，并與代謝性疾病有關(guān)。以上研究也說明，基因組信息與雞的外觀特征、遺傳多樣性、生長發(fā)育和疾病發(fā)生等密切相關(guān)，也說明在不同的選擇下，不同品種雞的基因組信息會(huì)有很大差別。

4 雞的基因組選擇研究

基因組選擇（Genomic Selection，GS）是指在全基因組范圍內(nèi)通過基因組中大量的標(biāo)記信息估計(jì)出個(gè)體全基因組范圍的育種值[42]，進(jìn)而提升育種效率和準(zhǔn)確性，是近些年發(fā)展起來的一項(xiàng)新型育種技術(shù)，在禽類育種實(shí)踐也已應(yīng)用。遺傳改良的選擇性育種有望在基因組內(nèi)留下獨(dú)特的選擇特征，選擇信號(hào)的鑒定可為選擇機(jī)制的闡明以及加速遺傳改良的進(jìn)程奠定基礎(chǔ)。如淅川烏骨雞，其肉、喙、皮膚、骨頭和脛均為黑色，但蛋殼為綠色。為研究該雞種的育種歷史以及挖掘相關(guān)性狀的候選基因，Li 等[43]通過全基因組重測序技術(shù)鑒定出5 000 多萬個(gè)SΝPs 位 點(diǎn)，80 多萬個(gè)ΙnDels，1 000 多個(gè)CΝVs，1 萬多個(gè)SVs，其中SΝP 主要分布在基因間區(qū)、內(nèi)含子區(qū)、5′ 和3′UTR 區(qū)、基因的上下游以及可變剪接區(qū)。主成分分析和種群結(jié)構(gòu)分析表明，淅川烏骨雞與其他8 個(gè)品種（藏雞、西雙版納斗雞、東鄉(xiāng)雞、絲羽烏骨雞、云南地方雞、魯西斗雞、紅原雞、文昌雞）處于不同的進(jìn)化分支。連鎖不平衡分析表明，淅川烏骨雞的選擇強(qiáng)度高于其他雞品種。固定指數(shù)（Fst）分析確定了選擇性掃描區(qū)域，該區(qū)域與淅川烏骨雞的黑色素形成有關(guān)，這可能是長期人工選擇的結(jié)果。聯(lián)合轉(zhuǎn)錄組結(jié)果分析表明，與烏骨性狀相關(guān)的重要候選基因EDΝ3可能與黑色素生成上游的非編碼RΝA LOC101747896 發(fā)生互作。Guo 等[44]通過全基因組重測序比對西雙版納斗雞和紅原雞的基因組序列，并采用合并的雜合度（Hp）和Fst 兩種方法對選擇信號(hào)進(jìn)行研究，在西雙版納斗雞中共發(fā)現(xiàn)400 多個(gè)候選基因，主要與免疫性能、抗病性能、器官發(fā)育、應(yīng)激反應(yīng)和代謝過程有關(guān)。Νi 等[45]通過使用最佳線性無偏預(yù)測（GBLUP）模型比較高密度基因芯片技術(shù)和全基因組測序技術(shù)對商業(yè)褐殼蛋雞基因組育種值估計(jì)的能力，892 只個(gè)體基因芯片分型獲得近16 萬個(gè)SΝPs，選用25 只個(gè)體進(jìn)行全基因組重測序獲得了200 多萬個(gè)SΝPs，將蛋殼強(qiáng)度、采食量和產(chǎn)蛋率作為表型指標(biāo)，構(gòu)建特異的遺傳關(guān)系矩陣，采用4 種不同的加權(quán)方法進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，全基因組測序獲得的SΝP數(shù)據(jù)具有最高的育種值估計(jì)能力。

5 雞的重要經(jīng)濟(jì)性狀研究

雞是重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物，不僅是蛋類和肉類的重要供給者，也是研究人類生長發(fā)育和疾病的理想模型。隨著人類需求以及綠色養(yǎng)殖業(yè)的升級(jí)發(fā)展，雞的蛋品質(zhì)、肉品質(zhì)、生長性狀等一些重要經(jīng)濟(jì)性狀已廣為研究。

5.1 蛋品質(zhì)研究 產(chǎn)蛋性能是評價(jià)蛋雞的一項(xiàng)重要指標(biāo)，全基因組重測序研究發(fā)現(xiàn)白來航雞POPDC3基因的拷貝數(shù)是其他雞種的2 倍左右[46]。POPDC3是Popeye基因家族成員，主要在心肌、骨骼肌及平滑肌中表達(dá)[47]，POPDC3基因在白來航雞的高表達(dá)說明白來航雞在子宮肌層成熟、蛋白質(zhì)分泌以及蛋殼形成等方面與其他品種雞存在一定差異，這些差異導(dǎo)致了產(chǎn)蛋性能的不同。目前，白來航雞已被公認(rèn)為是高產(chǎn)蛋性能品種。蛋殼顏色是雞蛋的一項(xiàng)重要外觀特征，蛋品質(zhì)不僅具有生物學(xué)和遺傳學(xué)意義，同時(shí)具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。蛋殼顏色形成主要涉及膽綠素沉積的生理生化過程[48]。利用二代測序技術(shù)可以進(jìn)一步深入研究性狀形成的機(jī)理，通過全基因組重測序研究地方雞的蛋殼顏色，發(fā)現(xiàn)綠殼蛋的形成主要是SLCO1B3基因上游EAV-HP 內(nèi)源性禽逆轉(zhuǎn)錄病毒的插入所致[49]，在Araucana 雞（源于智利）的SLCO1B3基因區(qū)域中檢測到200 多個(gè)SΝP，在其他地方雞中未被檢出，說明綠殼蛋的重要候選基因SLCO1B3在不同的品種中具有不同的特征。

5.2 肉品質(zhì)研究 雞肉品質(zhì)的優(yōu)劣不僅受品種、性別、生長月齡、飼養(yǎng)方式、飼料營養(yǎng)、管理模式、屠宰加工等因素的影響，還會(huì)受機(jī)體代謝水平的影響。如血糖是動(dòng)物機(jī)體能量的直接來源，在正常生理狀態(tài)下，血糖水平不會(huì)隨環(huán)境的改變而發(fā)生變化，但在機(jī)體出現(xiàn)異常時(shí)，血糖水平會(huì)隨之發(fā)生改變。血糖參與糖脂代謝過程，在無氧條件下會(huì)生成乳酸進(jìn)而導(dǎo)致肉的pH 發(fā)生改變，而pH 是衡量肉品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[50]，所以雞血糖水平的研究對于提高雞肉品質(zhì)具有重要意義。劉曉靜等[51]通過全基因組重測序?qū)θ怆u血糖水平分析研究，發(fā)現(xiàn)6個(gè)與血糖相關(guān)的SΝP，其中，rs734134177 在UBE3D基因的第8 內(nèi)含子上，其編碼的蛋白為泛素蛋白連接酶；rs794554022 位于ACAD9基因下游，ACAD9 蛋白是?；o酶A 脫氫酶家族的成員之一，是細(xì)胞線粒體中脂肪?；o酶A 進(jìn)行β氧化過程中的限速酶，這2 個(gè)基因參與了肉雞血糖代謝的調(diào)控過程，而這2 個(gè)位點(diǎn)是提高雞肉品質(zhì)育種的重要分子標(biāo)記。

5.3 生長性狀研究 生長性狀是雞的重要經(jīng)濟(jì)性狀之一，過去大多通過人工育種進(jìn)行選擇，現(xiàn)在已可以利用生物信息技術(shù)和分子標(biāo)記輔助育種來縮短育種過程、節(jié)省資源并提高育種效率。Liu 等[52]采用重測序技術(shù)對MLΝR基因下游區(qū)域86 bp 的ΙnDel 與雞的生長性狀相關(guān)，并且通過對來自9 個(gè)不同品種的2 000 多個(gè)個(gè)體進(jìn)行基因分型，發(fā)現(xiàn)純合DD 基因型與快速生長的雞呈顯著相關(guān)。Ren 等[53]對淅川雞進(jìn)行全基因組重測序分析，在該基因的啟動(dòng)子區(qū)檢測到2 個(gè)ΙnDel（52、224 bp）與體重和屠宰性狀顯著相關(guān)。Yin 等[54]通過對彭縣黃雞進(jìn)行全基因組測序，與ΝCBΙ 數(shù)據(jù)庫的紅原雞序列比對分析發(fā)現(xiàn)，具有強(qiáng)選擇信號(hào)的區(qū)域檢測到497 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因。其中，ABCG5、ABCG8、ADRB1、SMPD3、ΝELL1和BΙCC1基因與生長性狀相關(guān)。Wang 等[55]使用全基因組重測序技術(shù)對云南特有地方雞——獨(dú)龍雞分析研究，發(fā)現(xiàn)了469 個(gè)重要候選基因，F(xiàn)AM19A5基因與體型大小相關(guān)，而且該基因在肉牛上已被鑒定[56]。

6 雞全基因組重測序面臨的問題與展望

測序技術(shù)的不斷革新為深入開展雞全基因組學(xué)研究提供了新的方向，極大地促進(jìn)了雞基因組學(xué)研究的發(fā)展。現(xiàn)如今，重測序技術(shù)在測序深度和覆蓋度都比較適宜的情況下即使獲得的是短片段的讀長，但通過與參考基因組比對，就可以獲得精準(zhǔn)度較高的SΝP、ΙnDel、SV 及CΝV 變異數(shù)據(jù)。如何充分利用原始數(shù)據(jù)，挖掘出數(shù)據(jù)中隱藏的更多生物學(xué)信息，從而詮釋能反映差異表型的遺傳機(jī)理和生物學(xué)現(xiàn)象，促進(jìn)雞品種的保護(hù)和選育，是未來全基因組研究的難點(diǎn)和挑戰(zhàn)。因此，從表型研究轉(zhuǎn)入基因型研究，從單基因研究轉(zhuǎn)入全基因組研究是今后的重要研究方向。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平和人類需求的不斷提高，培育的專門化新品種也將越來越多，解析控制其復(fù)雜性狀的遺傳機(jī)理成為亟待解析的科學(xué)問題。多組學(xué)聯(lián)合分析已成為較為全面系統(tǒng)的解決辦法之一，如轉(zhuǎn)錄組技術(shù)可以得到大量差異基因和眾多調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，代謝組技術(shù)可以積累差異代謝物信息，蛋白組技術(shù)可以檢測差異表達(dá)的蛋白質(zhì)，這些技術(shù)結(jié)合基因組學(xué)技術(shù)，可以更快更好地促進(jìn)雞的基因功能、遺傳機(jī)制和代謝通路等的全面解析，同時(shí)必將促進(jìn)雞產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，推動(dòng)整個(gè)畜牧生態(tài)的升級(jí)發(fā)展，也為人類的生活和健康做出更大貢獻(xiàn)。