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黑羽番鸭作为优良的瘦肉型肉用鸭,具有生长速度快、饲料报酬高、易饲养及产肉性能好等优点,具有广阔的市场前景。但由于母番鸭的就巢性强及年产蛋率低,严重制约番鸭生产性能。且黑羽番鸭未经过系统的选育,为黑羽番鸭育种提供了丰富素材。随着分子生物学技术的快速发展,传统育种手段逐渐被科学、高效的选育方法替代,为筛选高繁殖力性状功能基因或分子标记提供更有力途径。本试验以黑羽番鸭为研究对象,对不同饲养方式番鸭生产性能进行比较,同时运用RNA-seq、PCR-RFLP技术对番鸭产蛋性状的遗传机理进行探讨。研究主要内容及结果如下:1.黑羽番鸭在笼养与平养条件下生产性能的比较研究本试验选取1800只黑羽番鸭母鸭,随机分为笼养组与平养组。从31周龄开始,记录黑羽番鸭的开产日龄及每天的产蛋数、破蛋数与次蛋数,计算产蛋率、破蛋率、次蛋率、累计产蛋数和≥60%产蛋率维持时间等生产指标,试验共记录19周的数据。从蛋鸭300日龄起,连续3天测定鸭蛋的蛋品质。获得以下结论:(1)笼养组黑羽番鸭产蛋率、累计产蛋数、破蛋率、均优于平养组,具有极显著性差异(P<0.01),笼养组蛋重及蛋横径与平养组比具有明显差异(P<0.05),笼养模式下黑羽番鸭≥60%产蛋率维持时间同样高于平养组。(2)平养组次蛋率极显著低于笼养组(P<0.01),开产日龄(222天)略早于笼养组(224天)。2.高、低产黑羽番鸭卵巢组织mRNA差异表达研究选取产蛋高峰期(40周龄)高产(产蛋率>90%)、低产(产蛋率25%~30%)黑羽番鸭各3只,采用Illumina测序平台对番鸭卵巢组织进行转录组测序。得到以下结果:(1)差异表达分析共鉴定出差异表达基因(DEGs)619个,与低产组相比,356个DEGs表达上调,263个DEGs表达下调。(2)对DEGs分析发现,与繁殖性状相关的关键基因有:TGFB2、FGF18、EFNA5、POSTN、SMOC1、ESR1和SLIT2。(3)GO分析表明:12682个注释基因参与GO数据库的64个小GO类别,506个DEGs被GO功能注释,DEGs主要集中在细胞组分和分子功能上。涉及膜的整体成分(integral component of membrane)、核(nucleus)、质膜(plasma membrane)、ATP结合(ATP binding)、锌结合(zinc ion binding)和钙离子结合(calcium ion bindin g)等条目。(4)KEGG数据库共富集到13371个功能注释基因,涉及265个pathway,41个pathway显著富集。KEGG数据库分析差异基因主要富集在癌症途径(Pathways in can cer)、PI3K-Akt信号通路(PI3K-Akt signaling pathway)、细胞粘附分子(Cell adhes ion molecules(CAMs))和Rap1信号通路(Rap1 signaling pathway)等途径,其中TGFB2、FGF18、EFNA5、POSTN和SMOC1主要富集在生殖相关的PI3K-Akt信号通路。(5)筛选的7个DEGs经qPCR验证,与RNA-seq测序结果一致。3.MTNR1B、BMP6、NSG1和MC4R基因多态性研究从试验开始(31周龄)统计番鸭65天产蛋数,试验结束时称取番鸭体重。以MTNR1B、BMP6、NSG1和MC4R基因为研究对象,对番鸭进行多态性研究,并与产蛋性状做关联分析,共检测到5个SNP位点,结果如下:(1)MTNR1B基因外显子1检测到1个多态位点(g9880654 C>T),与黑羽番鸭产蛋数显著相关(P<0.05),CC等位基因型个体产蛋数明显低于TT型个体,T等位基因在群体中属于优势基因,TT等位基因频率显著高于CC和CT基因型。MTNR1B基因突变位点具有较高的遗传多样性(PIC=0.256),可作为番鸭繁殖性状相关候选基因。(2)BMP6基因5’UTR区检测到1个SNP位点(g67793146 G>A),对BMP6突变位点进行酶切分析,发现与黑羽番鸭产蛋数无明显关联(P>0.05)。AG型个体产蛋数明显高于其他两种基因型,在群体中处于优势地位,其中,纯合度与杂合度相同,表明群体中等位基因分布较均匀。多态位点PIC值为0.375,呈中度多态。(3)NSG1基因共检测到2个多态位点,SNP1(g63052875 A>C)和SNP2(g63058214 C>T),分别位于内含子4、内含子5内。其中,SNP2多态位点(g63058214 C>T)CT基因型频率较低,但CT基因型个体产蛋数明显优于其他基因型。本试验发现的SNPs位点PIC值均在0.250~0.500之间,具有较高的遗传多样性。此外,酶切得到的3种基因型与黑羽番鸭产蛋数并无显著相关(P>0.05)。(4)MC4R基因3’非翻译区存在1个SNP(g76929165 A>T)。基因型-表型关联分析表明MC4R基因SNPs位点与黑羽番鸭产蛋数无显著关联(P>0.05)。群体中T等位基因频率显著优于A等位基因频率,AA基因型个体产蛋数明显高于AT和TT基因型。MC4R基因突变位点PIC值大于0.025,处于中度多态。(5)MTNR1B、BMP6、NSG1和MC4R基因SNPs突变位点与黑羽番鸭体重均无显著关联(P>0.05)。