先有鸡还是先有蛋——这个带着哲学思考的科学问题辗转至今也未被完全解答。抛开这个千古难题,在漫长的岁月里,鸡不仅征服了全球,也征服了人类餐桌。鸡肉几乎无人不食,鸡蛋做法简单粗暴而美味、鸡肉更是煎炒烹所向披靡。
家鸡是世界上最早驯化的动物之一。多项证据表明家鸡是由红原鸡的一个亚种驯化而来,但其它原鸡属(灰原鸡、绿原鸡和黑尾原鸡)也对家鸡存在基因渗入现象。因此,家鸡不仅是从红原鸡进化而来,而且是多个原鸡混合形成的品种。而现在家鸡的参考基因组仅从一只红原鸡测序组装而来,当前的参考基因组(GRCg6a)不能够覆盖所有家鸡的遗传变异。同时,近年来研究发现大量的表型变异是由基因组结构变异导致的,因此,构建鸡的泛基因组,不仅可以完善鸡基因组,而且可捕获更多的结构变异,用来解析表型变异的遗传基础。
近日,河南农业大学康相涛教授团队与澳大利亚西澳大学等单位合作,构建了首个鸡泛基因组,并解析了影响鸡生长性状主效基因IGF2BP1的致因突变。7月30日,该研究成果在国际著名期刊Molecular Biology and Evolution(IF=16.24),以Article形式在线发表。
该研究共使用了868只鸡的二代测序数据。其中,359只鸡的数据来自河南农业大学家禽种质资源场于2003年建立的固始-安卡鸡F2代资源群以及保存的固始鸡、淅川乌骨鸡保种群,509只鸡的数据来源于公共数据库。基于“Reference-based Iterative Mapping and Assembly ”方法,利用664只鸡的数据构建了首个鸡的泛基因组,发现有~66.5 Mb的序列在目前参考基因组中不存在。全基因组PAV(Presence/Absence variation)分析发现:选择、杂交和遗传漂变因素均可以重塑群体的PAV特征。另外,PAV-GWAS 和功能研究发现,IGF2BP1基因启动子区存在着L1和L2两种突变类型,与鸡多个生长/体尺性状显著相关,并对相关数量性状的表型方差贡献很大。
该研究构建的泛基因组,将为我国地方鸡生长性状形成的遗传机制解析、资源鉴定和保护利用提供重要的理论指导;首次解析的位于27号染色体上影响鸡生长性状主效基因IGF2BP1的致因突变的分子标记,将为我国“十四五”规划中的种业振兴,破解种业“卡脖子”问题,提供重要的技术支撑!
据悉,河南农业大学建有河南省鸡种质资源创新与利用重点实验室、河南省家禽育种国际联合实验室和河南省家禽种质资源创新工程研究中心等5个省部级研究平台,拥有设施设备一流、保存了28个特色资源的河南农业大学家禽种质资源场。康相涛教授团队是教育部、农业部科研创新团队,一直致力于地方鸡遗传资源保护与利用研究。团队长期围绕地方鸡种质资源保护和利用开展研究,先后主持承担国家“863”计划、国家自然科学基金、河南省重大专项等国家和省部级科研项目50余项;育出特色新品系19个,新发现国家遗传资源1个,培育国审新品种(配套系)3个,获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖1项。
康相涛,河南南阳人,博士,中原学者,二级教授,博士研究生导师,河南农业大学副校长。教育部长江学者与创新团队发展计划团队带头人、农业部农业科研杰出人才及其创新团队带头人,国家蛋鸡产业技术体系遗传育种岗位专家。兼任中国畜牧兽医学会家禽学分会副理事长、中国优质禽育种与生产研究会副理事长等职务。“十二五”国家863计划主题专家组成员。享受国务院政府特殊津贴。
历任校畜牧站技术员、站长,牧医工程学院副院长、院长,河南农业大学学科(学位)与发展规划处处长、科技处处长。兼任河南农业大学“畜牧学”博士后流动站站长,畜牧学省一级重点学科带头人,河南省家禽种质资源创新工程研究中心主任。
长期致力于地方鸡种质资源保护利用研究工作,先后主持国家“863”计划、国家自然科学基金、国家农业科技跨越计划、河南省重大科技专项等科研课题。主持完成的“中国地方鸡种质资源优异性状发掘创新与应用”于2008年获得国家技术发明奖二等奖、“地方鸡保护利用技术体系创建与应用”于2018年获得国家科学技术进步奖二等奖、育成国审新品种2个,以第一发明人获得授权发明专利31项。先后被评为“河南省优秀专家”、“河南十大三农新闻人物”,荣获“庆祝中华人民共和国成立70周年纪念奖章”,中国畜牧兽医学会“新中国60年畜牧兽医科技贡献奖”和“振兴中国畜牧贡献奖(杰出人物)”。被中华人民共和国国务院、中国科学技术协会和河南省人民政府分别授予“全国先进工作者”、“全国优秀科技工作者”和“河南省劳动模范”等荣誉称号。