种公鸡在繁殖体系中有着举足轻重的地位,精液品质的优劣直接影响种蛋的受精率和后代生产性能。有研究表明,精子活力低下是家禽生产中低生育力的主要表现,80%的低生育力种公鸡的精子活力低下,且精子活力是与受精率成正相关。近年来精子活力受外界环境影响的研究很多,但影响精子活力的主效基因很难有统一的定论。因此本试验通过对固始种公鸡的精液品质测定,将高低精子活力公鸡睾丸组织进行转录组测序,筛选出可能影响精子活力的差异基因,并在睾丸间质细胞中进行功能验证,从基因水平揭示鸡精子活力的调控机制,为家禽的生殖调控奠定理论基础。本课题的主要研究结果如下:1、固始鸡精液品质的测定及分析本研究通过对79只28-32周龄固始种公鸡（健康且体重均一）的精液品质进行的8次测定表明,射精量为0.37±0.12m L,p H为7.70±0.20,精子活力为0.51±0.12,精子活率为0.76±0.05,精子密度为20.00±4.60亿/m L,精子畸形率为0.13±0.03。射精量与p H、精子密度呈现极显著相关（P＜0.01）,p H与精子密度显著相关（P＜0.05）,精子密度与精子畸形率极显著相关（P＜0.01）。对测定固始种公鸡群的精子活力进行统计学分析显示,精子活力低于0.42为低精子活力公鸡,高于0.61为高精子活力公鸡。在高、低精子活力公鸡中各选择3只,对其睾丸组织进行组织切片观察显示,低精子活力公鸡睾丸组织切片相比于高精子活力公鸡睾丸组织切片的曲细精管畸形率高,且官腔小,各级生精细胞排列混乱,管中央成熟的精子少。2、高精子活力与低精子活力公鸡睾丸的转录组测序本试验对试验一得到高、低精子活力公鸡各3只的睾丸组织进行转录组测序,筛选到140个差异显著的m RNA,其中下调基因有67个,上调基因有73个。与精子发生及精子活力相关的基因有KIFC1（驱动蛋白家族成员C1,Kinesin family member C1）、REC8（减数分裂重组蛋白REC8同源物,Meiotic recombination protein REC8 homolog）、DIO2（Ⅱ型脱碘酶,Type II deiodinase）等。GO和KEGG富集分析得到,氧化磷酸化和甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸的代谢等通路参与调控精子活力,并通过查阅相关文献和基因功能得到候选基因DIO2。3、高精子活力与低精子活力公鸡睾丸lncRNA的鉴定与分析根据固始鸡公鸡睾丸转录测序得到7 830个新的lncRNA。从中筛选差异显著的lnc RNA,得到103个差异显著的lnc RNA,其中显著下调56个（31个在低精子活力组特异性表达）;显著上调47个（在高精子活力组有25个lnc RNA特异性表达）。GO富集结果表明,其中大多条目都集中在生长发育、繁殖、免疫和代谢等生物学过程;KEGG分析结果显示,显著差异的lnc RNA顺式和反式靶基因显著富集到m TOR、磷脂酰肌醇等与繁殖相关的信号通路上,并构建了可能与精子活力相关的网络图MSTRG.15920.1-REC8-MSTRG.11860.2-VWC2（含有Von Willebrand因子C域的2,Von Willebrand factor C domain containing 2）。4、差异基因DIO2在睾丸间质细胞中的功能验证为了验证DIO2在睾丸间质细胞中的作用,本试验先对鸡中DIO2在各组织中的表达量进行了验证,发现其在各组织中均有表达。对其进行生物信息学分析结果显示,该蛋白与DIO2、THRB（甲状腺激素受体β,Thyroid hormone receptorβ）和SLC16A2（溶质载体家族16成员2,Solute carrier family 16 member 2）有蛋白互作关系。其蛋白的氨基酸序列构建系统进化树发现,与火鸡、鹌鹑的亲缘关系最近,与斑马鱼的关系最远。成功构建pc DNA3.1-DIO2-EGFP载体,转染到F1代睾丸间质细胞48 h后发现STAR（类固醇生成的急性调节蛋白,Steroidogenic acute regulatory protein）、3β-HSD（3β-羟基类固醇脱氢酶,3β-hydroxysteroid dehydrogenase）、THRA（甲状腺激素受体α,Thyroid hormone receptorα）和THRB的表达量显著升高。