





中国农业科学 ›› 2026, Vol. 59 ›› Issue (16): 3673-3686.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2026.16.014
任敏鹏1(
), 张夕霏2, 葛华梁1, 耿立英1, 李祥龙1, 禹保军1, 王坤杨1, 张传生1(
)
收稿日期:2025-12-09
接受日期:2026-03-23
出版日期:2026-08-16
发布日期:2026-08-17
通信作者:
联系方式:
任敏鹏,E-mail:2537374514@qq.com。
基金资助:
REN MinPeng1(
), ZHANG XiFei2, GE HuaLiang1, GENG LiYing1, LI XiangLong1, YU BaoJun1, WANG KunYang1, ZHANG ChuanSheng1(
)
Received:2025-12-09
Accepted:2026-03-23
Published:2026-08-16
Online:2026-08-17
摘要:
【目的】 探究Babcock B380 黑白尾羽颜色形成机制,发掘与尾羽颜色相关关键候选基因及位点。为家禽育种和羽毛颜色相关性状的分子育种提供理论依据。【方法】 以80只B380黑尾和白尾母鸡组成的自然群体为材料,通过组织切片(光学显微镜)和透射电镜观察,分析毛囊黑素小体的形态与分布;利用转录组数据分析该材料的差异表达基因,并通过加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)探究与尾羽颜色相关的共表达模块,识别模块核心基因,实时荧光定量 PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)方法对差异表达基因进行验证。结合自然群体基因型分析结果,利用全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)方法,挖掘与Babcock B380黑/白尾羽颜色相关的遗传位点,并对其进行群体验证及整合分析,同时分析PMEL mRNA密码子偏好性。【结果】 显微镜观察发现,黑素小体主要沉积于鸡毛囊羽轴区域,黑尾鸡黑素小体面积显著高于白尾鸡。转录组分析筛选到373个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),通路富集到黑色素合成过程,PMEL、TYR、TYRP1和SLC45A2在黑尾毛囊高表达。WGCNA富集得到25个模块,MEmagenta模块与黑素小体合成密切相关,网络连通性与蛋白互作网络分析挖掘到10个潜在调控核心基因,包括:PMEL、PIAS2、NDEL1、MSRA、HDLBP、GCNT4、FMR1NB、TBLX1、ST3GAL5、RAB11A。qRT-PCR结果显示4个DEGs表达趋势与RNA-seq结果一致。GWAS分析共筛选出968个显著SNP位点,分别位于鸡1、5和34号染色体上,注释到221个基因,7个PMEL SNP与表型显著关联;rs316665588位点与黑白尾羽性状显著关联,密码子偏好性指数(codon bias index,CBI)显示该位点突变导致稀有密码子UGU变为常见密码子UGC。【结论】 Babcock B380 黑尾鸡毛囊中黑素小体分布面积显著高于白尾鸡。转录组筛选出4个羽色关键DEGs,鉴定到10个潜在调控核心基因。PMEL为B380黑尾白尾性状候选基因,rs316665588 T/C 同义突变是Babcock B380黑/白尾形成的重要候选位点。
任敏鹏, 张夕霏, 葛华梁, 耿立英, 李祥龙, 禹保军, 王坤杨, 张传生. 基于多组学解析B380鸡黑尾与白尾羽色性状的相关候选基因[J]. 中国农业科学, 2026, 59(16): 3673-3686.
REN MinPeng, ZHANG XiFei, GE HuaLiang, GENG LiYing, LI XiangLong, YU BaoJun, WANG KunYang, ZHANG ChuanSheng. Identification of Candidate Genes Associated with Black-Tailed and White-Tailed Plumage Traits in B380 Chickens Based on Multi- Omics Analysis[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2026, 59(16): 3673-3686.
表1
NCBI数据库10种黑尾鸡品种"
| 品种 Breed | 缩略词 Abbreviation | 样本数量 Sample size | 登录号 Accession | 表型 Phenotype |
|---|---|---|---|---|
| 矮脚鸡 Aijiao chicken | AJ | 10 | PRJNA947391 | 黑尾Black-tailed |
| 怀乡鸡 Huaixiang chicken | HX | 10 | PRJNA482210 | 黑尾Black-tailed |
| 和田鸡 Hetian chicken | HT | 10 | PRJNA482210 | 黑尾Black-tailed |
| 广西黄鸡 Guangxi yellow chicken | GXH | 10 | PRJNA482210 | 黑尾Black-tailed |
| 江汉鸡 Jianghan chicken | JH | 10 | PRJNA482210 | 黑尾Black-tailed |
| 彭县黄鸡 Pengxian yellow chicken | PX | 10 | PRJNA656352 | 黑尾Black-tailed |
| 黔东南小香鸡 Qiandongnan xiaoxiang chicken | QDN | 10 | PRJNA947391 | 黑尾Black-tailed |
| 威宁鸡 Weining chicken | WN | 10 | PRJNA947391 | 黑尾Black-tailed |
| 文昌鸡 Wenchang chicken | WC | 10 | PRJNA800119 | 黑尾Black-tailed |
| 正阳黄鸡 Zhengyang yellow chicken | ZY | 10 | PRJNA482210 | 黑尾Black-tailed |
表2
qRT-PCR引物序列信息"
| 基因 Gene name | 描述 Description | F/R | 引物序列 Primer sequence (5'-3') | Tm (℃) | 产物大小 Production size (bp) |
|---|---|---|---|---|---|
| PMEL | 前黑素体蛋白 Premelanosome protein | F | TTGTCTACGTGTGGTGGACG | 60 | 173 |
| R | CTGGTCGGTGATGCTGAACT | 59 | |||
| TYR | 酪氨酸酶 Tyrosinase | F | CACTCTTAGGTGGCTCCAATGTG | 60 | 168 |
| R | CAGTCCCAGTAGGGGATGGTGAA | 60 | |||
| TYRP1 | 酪氨酸酶相关蛋白1 Tyrosinase related protein 1 | F | CAGAAGCTCAGTTCCCTCG | 59 | 198 |
| R | TGGTTGAAGAAGCGTATGG | 60 | |||
| NPY | 神经肽Y Neuropeptide Y | F | GAGGCACTACATCAACCTCATCAC | 59 | 142 |
| R | TGTTTTCTGTGCTTTCCCTCAA | 58 | |||
| β-actin | β-肌动蛋白 Beta-actin | F | TCACCAACTGGGATGATATGGA | 60 | 181 |
| R | TTGGCTTTGGGGTTCAGG | 59 |
表3
黑素小体面积测量"
| 项目 Item | 白尾 White-tailed | 黑尾 Black-tailed |
|---|---|---|
| 黑素小体H.E染色面积 H.E-stained area of melanosomes (μm2) | 1686.52±111.02** | 7384.13±319.67** |
| 黑素小体电镜图像面积 Melanosome area in transmission electron microscopy images (μm2) | 0.20±0.012** | 1.03±0.032** |
| 褐黑素数量占比 Proportion of pheomelanin-containing melanosomes (%) | 57.14±0.67 | 59.25±1.17 |
| 真黑素数量占比 Proportion of eumelanin-containing melanosomes (%) | 42.85±0.67 | 40.75±1.17 |
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