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鸡18周龄体重的主基因+多基因混合遗传模型分析

2019-12-24马猛王克华曲亮窦套存沈曼曼

山东农业科学 2019年11期
关键词:蛋鸡遗传体重

马猛 王克华 曲亮 窦套存 沈曼曼

摘要:为探索鸡产蛋初期体重的内在遗传变化规律,确定控制产蛋初期体重的主基因对数,本研究以东乡绿壳蛋鸡(P1)和单冠白莱航鸡(P2)为亲本构建F2资源群体,测定亲本(P1、P2)、子一代(F1)和子二代(F2)产蛋初期18周龄体重,运用数量性状主基因+多基因混合遗传模型软件SEA-G4F2对鸡18周龄体重进行遗传分析。结果表明,最适合鸡18周龄体重的主多基因混合遗传模型为两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型,即为24个模型中的E-1模型;主基因遗传力为0.25,多基因遗传力为0。综上,主基因对鸡18周龄体重调控作用远大于多基因。

关键词:蛋鸡;资源群体;体重;主基因;多基因;遗传

中图分类号:S831.2 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2019)11-0139-04

Analysis of Major Gene and Polygene Mixed

Genetic Model in 18-Week Old Chickens

Ma Meng, Wang Kehua, Qu Liang, Dou Taocun, Shen Manman

(Institute of Poultry Science of Jiangsu Province, Yangzhou 225003, China)

Abstract In order to explore the inherent genetic variation law of body weight at the early laying period and determine the logarithm of major genes, in this study, Dongxiang green-eggshell layer (P1) and single cockscomb white Leghorn (P2) acted as parents to constructed resource population. The body weight of early laying period at 18-week old of P1, P2, F1 and F2 were measured, and the software of SEA-G4F2 of major gene and polygene mixed genetic model was used to analyse the 18-week old body weight. The results showed that the best model of the chicken body weight at 18-week old was E-1, which named two pairs of additive-dominance-epistatic major-gene plus additive-dominance polygene mixed genetic model. The heritability of major-gene was 0.25, and the polygene heritability was 0. To summarize, major gene had a bigger effect than polygene in 18-week old body weight.

Keywords Layer; Resource population; Body weight; Major gene; Polygene; Genetic

研究表明,體重对蛋鸡生产性能有很大影响,与蛋鸡种蛋孵化率和产蛋率均有密切关联,因此,对鸡体重内在遗传规律进行研究,在鸡的选育中显得尤为重要。体重过轻过重均不利于蛋鸡的生产,体重过轻会导致种蛋过轻,从而降低种蛋的孵化率;体重过大,体内脂肪多,则会导致母鸡产蛋困难,增加饲料成本[1]。乔红光[2]的研究表明,矮小鸡体重过轻导致产蛋数低于正常体重鸡3~5个,黄炎坤等[3]对“惠州麻”鸡的研究表明,体重适中的种鸡能够提供的可用种蛋数最多。一方面蛋鸡体重与产蛋性能密切相关;另一方面,相较于其他生产性能指标,体重更容易测量获得,因此,体重在蛋鸡的选育过程中受到的关注越来越多[4, 5],对蛋鸡体重遗传规律的研究也越来越多[6-8]。本研究两个亲本(东乡绿壳蛋鸡和单冠白莱航鸡)开产周龄为21周,F1代开产周龄为17周,F2代开产周龄为19周,运用南京农业大学研发的数量性状主基因+多基因混合遗传分析方法[9, 10]对介于三世代开产周龄中间的18周龄体重进行遗传分析,旨在找出鸡产蛋前期体重的最适模型,探索调控鸡产蛋初期体重的主基因对数及主基因多基因的遗传力,为蛋鸡选育提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验两个亲本P1、P2(东乡绿壳蛋鸡和单冠白莱航鸡)和F1、F2代样本量分别为135、85、653、1 462只,资源群体的具体构建方法参考文献[11]。动物均饲养于江苏省家禽科学研究所邵伯基地,达到产蛋期后,每只鸡均单笼饲养,饲养管理条件一致。

1.2 测定内容及数据处理

在三个世代生长至第18周龄的第一天早上8∶00开始测量每只母鸡体重,测量前不喂食,测量结束后喂食。

采用Microsoft Excel 2003对试验数据进行统计并计算各个世代18周龄体重均值及次数分布,用主多基因SEA-G4F2软件包进行AIC值、极大似然值计算及适合性检验、一阶遗传参数和二阶遗传参数的估计。

1.3 24个遗传模型简介

24个遗传模型共分为五类,其中A类和B类表示只有一对主基因和两对主基因,C类只有多基因,没有主基因,D类表示一对主基因和多基因混合,E类表示两对主基因和多基因混合。

2 结果与分析

2.1 18周龄体重的次数分布

由表1可知,东乡绿壳蛋鸡和单冠白来航鸡18周龄体重两极分化现象较为明显,P2代体重明显高于P1代;F1和F2代18周龄体重均值介于P1和P2之间,且次数分布均呈现单峰正态分布。

2.2 18周龄体重最适模型的确定及适合性检验

根据AIC准则,选择AIC值最小的模型为备选模型进行下一步适合性检验。由表2可知,模型E和E-1的AIC值分别为31 875.60和31 869.77,是24个模型中AIC值最小的两个,其对应的极大似然值绝对值也是所有模型中最小的,因此选择E和E-1进行后续检验。由表3可知,两个模型的检验统计量达到显著性水平的个数均为12个,因此,选择AIC值更小的E-1作为鸡18周龄体重的最适模型。

2.3 18周龄体重遗传参数估计

由表4可知,18周龄群体体重均值为983.20 g,在一阶遗传参数的估计中,AA的加性效应、BB的加性效应分别为454.26和454.23,两者基本相同,Aa和Bb的显性效应分别为17.52和17.51,相差不大。加显效应和显加效应分别为-454.21和-454.22,基本可以和AA的加性效应、BB的加性效应抵消,加加效应和显显效应基本上可以和Aa、Bb的显性效应相互抵消。多基因的加性效应和显性效应分别为-1 027.77和-112.05。在二阶遗传参数中,18周龄体重总体方差为34 307.81,主基因的方差为8 563.23,主基因的遗传力为0.25,多基因的遗传力为0。综上,主基因对18周龄体重的调控作用明显高于多基因。

3 讨论

前人用主基因+多基因混合模型对植物的数量性状进行分析,结果分析出的主基因对数和用QTL定位检测出来的主基因数量是一致的[12]。很多学者应用主基因+多基因混合遗传模型对植物数量性状进行过分析[13-16],在动物上大多集中在鸡资源群体的数量性状分析上[17-20]。曲亮等[21, 22]对鸡40周龄蛋重进行遗传分析,结果显示调控鸡40周龄蛋重的主基因对数为两对,最适合遗传模型为E,表现为主基因和多基因的加性-显性-上位性效应;用同样分析软件对鸡第二性征进行遗传分析表明,调控鸡冠性状(冠长、冠厚、冠高)的主基因对数同样为两对,最适模型为E。张德祥等[23]对优质黄鸡矮小型母系不同性状进行分析,结果显示8周龄体重的遗传力为0.296、开产体重的遗传力为0.289、300日龄体重遗传力为0.234。曲亮等[8]应用不同方法对如皋黄鸡体重进行加性遗传效应分析,结果表明,应用个体动物模型和sire模型分析得到如皋黄鸡280日龄体重遗传力分别为0.52和0.56,均为中等遗传力。郭军等[6, 7]分析得出如皋黄鸡105日龄体重遗传力为0.45,用贝叶斯算法得到40周龄体重遗传力为0.45,为中等遗传力。Ghorbani等[24]对伊朗地方鸡种法尔斯鸡进行研究,得出其12周龄体重遗传力为0.41。Wolc等[25]对波兰国立动物生产研究所四个蛋鸡品种进行遗传参数估计,结果显示20周龄体重遗传力范围为0.32到0.53之间。本研究用主多基因混合遗传模型分析得到鸡18周龄体重主基因遗传力为0.25,介于前人研究范围之间,计算方法不同也会导致结果的差异。

4 結论

本研究对鸡产蛋初期18周龄体重进行遗传分析,结果表明,控制18周龄体重的主基因对数为两对,对应的最适模型为E-1,主基因表现出加性-显性-上位性效应,多基因表现出加性-显性效应。两对主基因AA和BB的加性效应以及Aa、Bb的显性效应均呈正向增效。加加效应、加显效应、显加效应和显显效应均呈现负向增效。分析得到鸡18周龄体重主基因对应的遗传力为0.25,说明环境因素对18周龄体重的影响比较大,在鸡的选育过程中应尽量减少环境差异造成的影响,减少外界不良环境可能对鸡群造成的应激反应,尽量在饲养过程中保证管理条件一致。

参 考 文 献:

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收稿日期:2019-07-02

基金項目:江苏省现代农业产业技术体系建设项目(JATS〔2018〕247);现代农业产业技术体系建设专项资金项目(CARS-40-K01);江苏省农业重大新品种创制项目(PZCZ201729)

作者简介:马猛(1988—),男,河南南阳人,硕士研究生,主要从事动物遗传育种研究。E-mail:779701121@qq.com

通讯作者:王克华(1962—),男,江苏泰州人,博士,研究员,研究方向:家禽遗传育种与家禽生产学。E-mail:sqbreeding@126.com

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