關(guān)鍵詞：藏公雞；黑素皮質(zhì)素受體1（MC1R）基因；基因多態(tài)性；羽色表型中圖分類號(hào)：S831.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0439-8114（2025）05-0173-05DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2025.05.027開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Relationship between MCiR gene polymorphism and plumage color phenotype in Tibetan roosters

WANG Shi-xin ^1，2 ，GAO Ming-xin2，Danzeng Sangzhu2，Ba-sang，CHEN Xi3，WANG Run-jin2， ZHANGHao1，WANGDe-cai，PIJin-song1，HUANG Tao1

（1.InstituteofAialHusbandryndVetearyHubeiAcadeyofcuraliencs，Wuhan4o，ina；.aanbetaick Industryesechiute6ta;aalbddeinarin China；4.Agricultural Industrialization Service Center of Jiangxia District，Wuhan 43O2Oo，China）

Abstract：AdultTibetanrosters withdistinctplumagecolorphenotypes（Tibetanblack，Tibetanvariegated，andTibetangray）were selectedtoscreengeneticvariationsitesinthecodingregionof themelanocortin1receptor（MC1R）geneandanalyzegenotype-phenotypecorrlatios.Teresultsshowedthat10SPswereidentifedinthecodingregionoftheMClRgeneiTibetanroosters，cluding2 synonymous mutations at69bp（C/T）and 636bp（A/G），and8non-synonymous mutationsat178bp（A/G），212bp（C/T）， 213bp（A/G），274bp（A/G），376bp（A/G），398 bp（C/T），427bp（A/G），and 637bp（C/T）.Genotype distributionrevealed hat all Tibetan black roosters exhibited the AA genotype （ 100.00% ）， 60.00% of Tibetan gray roosters carried the AA genotype，while Tibetan variegated roosters predominantly had the AG genotype （ 80.00% ），suggesting that the A allele might be associated with the formationof the black plumage phenotype.Thirten haplotypes were constructed based on the10 SNPs，withhaplotypes Hap_2，Hap 10，andHap_13exclusivelyobservedinTibetanvariegatedroostersChi-squareindependence tests indicatedthatgenotypsat69bp （C/T）and 274 bp（A/G）were significantly associated with plumage color phenotypes （ Plt;0.001 ），suggesting these two loci might serve as key genetic markers regulating plumage color variation in Tibetan roosters.

Key Words：Tibetan rooster;melanocortin l receptor（MC1R）gene；gene polymorphism； plumage color phenotype

羽色是禽類重要的表型性狀，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。羽色的形成需經(jīng)歷復(fù)雜的生物學(xué)過程，包括黑色素細(xì)胞的分化、黑色素的合成、褐黑素和黑色素顆粒的形成和運(yùn)輸?shù)纫幌盗羞^程，其中，褐黑素與黑色素的相對(duì)比例是塑造羽毛多彩色澤的關(guān)鍵因素[2]

黑素皮質(zhì)素受體1（Melanocortin1receptor，MC1R）基因?qū)儆贕蛋白耦合黑素皮質(zhì)素受體（Mela-nocortinreceptors，MCRs）家族成員，是黑色素合成的主控基因[3。其在禽類中只有一個(gè)外顯子，CDS區(qū)長(zhǎng)度為 945bp ，有7個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域，編碼跨膜結(jié)構(gòu)蛋白。在黑色素生成過程中，MC1R與促腎上腺皮質(zhì)激素（Adreno-cortico tropic hormone，ACTH）和 α- 促黑素細(xì)胞激素（Alpha-melanocyte-stimulating hor-mone， ααααααΩαααΩαααΩαααΩααΩαΩααΩαΩαΩαΩαΩαΩαΩΩαΩΩαΩΩαΩΩαΩΩαΩΩΩΩ ）結(jié)合，促進(jìn)環(huán)腺苷酸（Cyclicadenos-inemonophosphate，cAMP）生成，cAMP進(jìn)一步激活酪氨酸激酶提升酪氨酸水平，最終機(jī)體內(nèi)黑色素合成量上升，羽色加深[4.5]。MCIR基因遺傳突變位點(diǎn)與動(dòng)物毛色相關(guān)，如山羊、小鼠]、豬8]、鴨子[9]等動(dòng)物。在雞的羽色形成研究中，無論是國(guó)外品種[10]還是中國(guó)地方品種[\"]，MC1R基因均被發(fā)現(xiàn)存在與羽色相關(guān)的SNPs位點(diǎn)。

藏雞棲息在中國(guó)青藏高原地區(qū)，與其他地方雞的基因交流較少，由于受到特有生存環(huán)境和長(zhǎng)期自然選擇的影響，遺傳結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出相對(duì)的獨(dú)立性[12]本研究聚焦成年藏公雞羽色，包括藏黑色、藏花色、藏灰色、其他羽色。與藏黑色公雞相比，藏花色一般在背腹部呈現(xiàn)鮮明的紅黃色，藏灰色則是背腹部色彩不鮮明，表現(xiàn)為暗灰色。通過鑒定3種羽色藏公雞MC1R基因遺傳多態(tài)性，嘗試分析SNP基因型、單倍型與不同羽色之間的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1材料

藏雞來自自治區(qū)山南市畜禽良種繁育中心藏雞資源保護(hù)場(chǎng)，在藏雞群體中隨機(jī)統(tǒng)計(jì)了100只藏公雞羽色類型，選取成年雄性黑羽（藏黑色）花羽（藏花色）和灰羽（藏灰色）藏雞各15只，翅靜脈采血并標(biāo)號(hào)，采集的血樣存放于 -20^°C 條件下保存。

1.2 DNA提取

采用DNA提取試劑盒[天根生化科技（北京）有限公司]提取藏公雞血液樣品DNA，測(cè)定基因組DNA的濃度和質(zhì)量，放于 -20^°C 冰箱保存。

1.3 MC1R基因測(cè)序

從GenBank下載MC1R基因序列（登錄號(hào)為NC_052542.1），參照文獻(xiàn)[13]設(shè)計(jì)MC1R基因引物，上游引物： 5^′ -GCTTTGTAGGTGCTGCAGTTGTG- ?3^′ ，下游引物： 5^′ -CCATCCATCCTCCTGTCTGT- ?3^′ ，擴(kuò)增長(zhǎng)度為 1048bp 。PCR試劑購(gòu)自東洋紡（上海）生物科技有限公司，反應(yīng)體系 15.00μL ： KOD one Mix7.50μL ，DNA模板 1.00μL ，上、下游引物各 0.50μL 加 補(bǔ)足至 15.00μL 。擴(kuò)增程序： 98^°C 變性10 s， 60^°C 退火 5s，68^°C 延伸 2s ，35個(gè)循環(huán)環(huán)；68^°C 延伸 10min ， 4% 保存。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)過1.0% 瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)后，送至生工生物工程（上海）股份有限公司測(cè)序。

1.4 數(shù)據(jù)處理和分析

獲取測(cè)序結(jié)果后查看峰圖，對(duì)于只出現(xiàn)1次突變的位點(diǎn)，按照假陽性處理。Excel軟件統(tǒng)計(jì)基因分型結(jié)果，利用基因型數(shù)據(jù)和突變位置信息生成ped和map文件，導(dǎo)人Haploview4.1軟件分析位點(diǎn)間連鎖不平衡關(guān)系；利用PHASE軟件分析最優(yōu)單倍型組合，統(tǒng)計(jì)單倍型分布頻率；單倍型序列轉(zhuǎn)換成nex格式，導(dǎo)人PopART軟件，繪制單倍型網(wǎng)絡(luò)中介圖。使用R語言中chisq.test函數(shù)進(jìn)行獨(dú)立性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 藏公雞群體中篩查MC1R基因編碼區(qū)SNPs

對(duì)隨機(jī)抽取的100只藏公雞羽色進(jìn)行分類（圖1），根據(jù)羽色將藏公雞分為藏黑色、藏花色、藏灰色、其他羽色4類。黑羽和花羽占比 73% ，灰羽略少，占比 23% ，其他羽色占比 4% 。分別擴(kuò)增黑羽、花羽和灰羽（以下簡(jiǎn)稱3種羽色）的藏公雞MC1R基因編碼區(qū)序列，根據(jù)瓊脂糖凝膠成像結(jié)果，顯示片段長(zhǎng)度為1 433bp ，其中編碼區(qū)長(zhǎng)度為 945bp ，共編碼315個(gè)氨基酸。結(jié)合SeqMAN軟件對(duì)藏公雞測(cè)序數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，在其3種羽色相關(guān)基因的編碼區(qū)中共鑒定出10個(gè)SNPs位點(diǎn)（圖2）。在翻譯水平氨基酸變異情況如表1所示，同義突變2處，位于 69bp （C/T）和636bp（A/G）位點(diǎn)，非同義突變8處，位于178bp（A/G）、212 bp（C/T）、213bp（A/G）、274bp（A/G）、376 bp（A/G）、398 bp（C/T）、427bp（A/G）、637bp（C/T）位點(diǎn)。

2.2 SNPs分布及連鎖情況分析

基于MC1R編碼區(qū)的10個(gè)SNPs位點(diǎn)，利用PHASE軟件構(gòu)建13個(gè)最優(yōu)單倍型，由表2可知，MCIR基因表現(xiàn)出豐富的單倍型多態(tài)性。Hap_7、Hap_1和Hap_6單倍型分布頻率較高，均超過10.00% 。對(duì)MC1R基因編碼區(qū)10個(gè)SNPs位點(diǎn)的連鎖不平衡（LD）分析表明，這些位點(diǎn)間整體呈弱連鎖狀態(tài)（圖3），僅有1個(gè)強(qiáng)連鎖區(qū)段。SNP9和SNP10屬于相鄰堿基，呈強(qiáng)連鎖關(guān)系。雖然SNP3和SNP4同樣屬于相鄰堿基，但連鎖程度較弱。

統(tǒng)計(jì)分析13種單倍型在3種藏公雞羽色中的分布情況，結(jié)果（圖4）顯示，單倍型Hap_2、Hap_10和Hap_13在藏花色公雞中呈現(xiàn)獨(dú)享現(xiàn)象。單倍型Hap_8、Hap_9、Hap_11和Hap_12由藏花色公雞和藏灰色公雞共享。單倍型 Hap_-4，Hap_-5 由藏灰色公雞和藏黑色公雞共享。單倍型Hap_1、Hap_3、Hap_6和Hap_7由3種羽色藏公雞共享。分布結(jié)果反映出單倍型在不同羽色公雞中的分布存在一定偏好。

2.3 SNPs與羽色的關(guān)聯(lián)性分析

在MC1R基因編碼區(qū)的10個(gè)SNPs中，69bp（C/T）、274bp（A/G）、376bp（A/G）3個(gè)位點(diǎn)在藏公雞群體中基因頻率較高，在藏公雞不同羽色性狀關(guān)聯(lián)分析（表3至表5）中， 69bp（C/T）.274bp（A/G） 位點(diǎn)的基因型均與3種羽色表型呈極顯著關(guān)聯(lián)（ （Plt;0.001） ），而376bp（A/G）位點(diǎn)的基因型與羽色表型無顯著關(guān)聯(lián)。在274bp（A/G）位點(diǎn)的多態(tài)性分析中存在氨基酸變異，基因型分布顯示，藏黑色公雞全部表現(xiàn)為AA基因型 （100.00% ，藏灰色公雞中AA基因型占比 60.00% ，而藏花色公雞則以AG基因型為主1 80.00% ）；該分布表明，A等位基因可能與黑羽表型的形成相關(guān)，提示該位點(diǎn)對(duì)藏雞黑色羽毛的發(fā)育具有潛在的重要貢獻(xiàn)。

3 小結(jié)與討論

以藏黑色、藏花色、藏灰色3種羽色特征鮮明的成年藏公雞為對(duì)象，研究MC1R基因編碼區(qū)序列變異，篩選與羽色性狀密切相關(guān)的突變位點(diǎn)，以期獲得有效的資源保護(hù)與開發(fā)標(biāo)記

前期研究發(fā)現(xiàn)有8個(gè)等位基因控制羽色遺傳位點(diǎn)，其中E等位基因?qū)?yīng)純黑羽色[14.15]，在基因組中一般認(rèn)為由MC1R基因主控[16]。本研究觀察到的3種藏公雞羽色表型（藏黑色、藏花色和藏灰色）均表現(xiàn)出不同程度的黑色素沉積特征，其中藏黑色個(gè)體全身羽毛呈現(xiàn)均勻黑色，而藏花色和藏灰色個(gè)體則在背腹部羽毛著色上存在顯著差異，推測(cè)可能與

MCIR基因有關(guān)。MCIR基因具有較高的遺傳多樣性，在藏公雞MC1R基因編碼區(qū)檢測(cè)到10個(gè)SNPs位點(diǎn)，同義突變2處，位于 69bp （C/T）和 636bp （A/G）位點(diǎn)，非同義突變8處，位于178bp（A/G）、212bp（C/T） ，213bp（A/G），274bp（A/G），376bp（A/G），398bp （C/T）、427bp（A/G）、637bp（C/T）位點(diǎn)。除 213bp （A/G）位點(diǎn)鮮見報(bào)道外，其他位點(diǎn)均已在多個(gè)雞種中被報(bào)道[17-21]

采用獨(dú)立性的卡方分析，同義突變 69bp （C/T）位點(diǎn)的基因型與羽色表型呈極顯著關(guān)聯(lián)性（ Plt; 0.001），同義突變雖未直接改變氨基酸性質(zhì)，但可通過改變密碼子使用頻率、 .mRNA 穩(wěn)定性或蛋白質(zhì)折疊動(dòng)力學(xué)等途徑參與基因表達(dá)調(diào)控[22]。 274bp （A/G）位點(diǎn)的基因型與羽色表型呈極顯著關(guān)聯(lián)性（ Plt; 0.001）。云南飄雞MC1R基因274bp（A/G）位點(diǎn)的基因型與瓦灰色羽毛呈顯著關(guān)聯(lián)性[17]，朝那雞G274A位點(diǎn)GG、GA和AA基因型間的羽色性狀差異顯著中 （Plt;0.05） ，其中AA是紅羽和黑羽群體中的優(yōu)勢(shì)基因型，黑羽群體中未發(fā)現(xiàn)GG基因型[18]。在黑羽他留烏骨雞[19]、黑羽赤水烏骨雞[20]群體中只發(fā)現(xiàn)G274A位點(diǎn)AA基因型，在黑羽河北柴雞零世代群體中，G274A位點(diǎn)AA是優(yōu)勢(shì)基因型[2I]。本研究基因型分布顯示，藏黑色公雞全部表現(xiàn)為AA基因型（ 100.00% ，與上述文獻(xiàn)報(bào)道基本一致。此外，本研究發(fā)現(xiàn)藏灰色公雞中AA是優(yōu)勢(shì)基因型，在藏花色公雞中AG基因型占比為 80% ，以雜合子為主。

MCIR基因編碼區(qū)高度多態(tài)，且大部分改變氨基酸的性質(zhì)，可能影響MC1R基因的功能?；诂F(xiàn)有研究證據(jù)，不同雞品種羽色表型的差異可能并非由單一SNP位點(diǎn)獨(dú)立調(diào)控，而是由多個(gè)遺傳變異位點(diǎn)通過協(xié)同效應(yīng)或累加作用共同決定，這一機(jī)制提示需采用多基因聯(lián)合分析策略解析羽色形成的遺傳基礎(chǔ)。本研究進(jìn)一步分析3種羽色組成的13種單倍型，發(fā)現(xiàn)單倍型Hap_2、Hap_10和Hap_13在藏花色公雞中呈現(xiàn)獨(dú)享現(xiàn)象，表明這3種單倍型可以在藏花色公雞的育種工作中作為候選分子標(biāo)記進(jìn)行輔助選擇。

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（責(zé)任編輯雷霄飛）