優(yōu)質(zhì)雞腹脂選擇方法研究進展

郎倩倩，肖 昊，王 麗，高開國

（廣東省農(nóng)業(yè)科學院動物科學研究所/畜禽育種國家重點實驗室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部部華南動物營養(yǎng)與飼料重點實驗室/廣東省動物育種與營養(yǎng)公共實驗室/廣東省畜禽育種與營養(yǎng)研究重點實驗室，廣東 廣州 510640）

優(yōu)質(zhì)雞是指以我國優(yōu)良地方雞種為血緣培養(yǎng)的肉雞品種，其飼養(yǎng)期較長，具有美觀又可口的特點。美觀指羽毛、雞冠、皮膚和脛爪顏色等外觀特征與傳統(tǒng)的土雞相似，符合消費者的消費預期[1]；可口指肉質(zhì)具有“鮮、嫩、爽、滑、甜”等特點[2]。這些優(yōu)良特征使得優(yōu)質(zhì)雞在市場上備受青睞，具有很好的發(fā)展優(yōu)勢[3]。目前我國優(yōu)質(zhì)肉雞年上市40億只，占據(jù)整個肉雞消費總量的半壁江山。

對于快大型白羽肉雞而言，肉雞選育在日增重、飼料轉(zhuǎn)化率和生長速度等方面已經(jīng)取得了很大進展[4]，但對肉雞生長速度的高強度選擇，一方面促使肉雞生產(chǎn)性能得以改善[5]，另一方面使其出現(xiàn)新陳代謝紊亂、體脂含量過高、腹水綜合癥等負面效應，給肉雞業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失[6]。而對消費者而言，食用積累過多脂肪的肉雞也可能導致人類肥胖或引發(fā)其他疾病[7]，進而對人體健康造成威脅。因此，雞體脂的過度沉積問題已成為肉雞業(yè)和育種學家關注的焦點[8]。研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代商業(yè)肉雞品種中沉積過多的脂肪，會浪費很多飼料[9]；同時，這些多余的脂肪在屠宰時只能當廢棄物丟棄，不但會直接影響肉產(chǎn)品的加工，而且會降低屠宰率和經(jīng)濟效益[10]。因此，脂肪的過度沉積已成為快大型白羽肉雞生產(chǎn)中所面臨的一個嚴峻問題，而腹脂過多這一負面現(xiàn)象更是制約肉雞業(yè)發(fā)展的一個重要原因[11]。

優(yōu)質(zhì)雞脂肪的沉積問題比快大型白羽肉雞更為嚴重，因為優(yōu)質(zhì)雞一般在性成熟時上市，此時母雞脂肪沉積較多。根據(jù)現(xiàn)場測定和觀察，不同品種的優(yōu)質(zhì)雞母雞上市時腹脂率可達4%～8%，部分個體可達10%。因此優(yōu)質(zhì)雞腹脂沉積過多的問題，在育種過程中必須重視并加以解決[12]。國內(nèi)外學者已經(jīng)從遺傳育種，生理生化等方面對腹脂進行選擇，并取得了一定進展。

1 腹脂直接選擇法

腹部是雞只脂肪沉積的重要部位，腹脂重或腹脂率與雞只全身脂肪沉積量高度相關，可以作為雞只脂肪沉積量的選擇指標。大量研究表明，對腹脂直接進行選擇是培育低腹脂優(yōu)質(zhì)雞品種的有效方法[13]；而且腹脂性狀遺傳力較穩(wěn)定，直接對腹脂重和腹脂率進行選擇可以有效減少肉雞的腹脂和體脂量。腹脂率具有較高的遺傳力，遺傳力在0.3～0.5之間，而且變異較大，同胞之間幾乎具有相同的腹脂性狀，可以屠宰同胞來對留種個體的腹脂率進行直接選擇，預期會有好進展。徐振強等[14]以天露黃雞為研究對象，利用同胞屠宰法測定第8世代參考群體，并以公母合并腹脂率作為已知表型估計第2批次候選群體育種值，對其進行排序選種，后代公、母雞腹脂率分別下降了45.6%和14.1%，選擇效果較理想。

但該方法在實際應用中也有一定局限性。首先，腹脂是屠宰性狀，必須屠宰個體才能測量出具體的數(shù)值，而且必須同時保持兩群雞，一群用于選擇，另一群用于屠宰測定，這會消耗過多成本；其次，直接選擇法的準確性也與同胞或后裔屠宰的個體數(shù)有關，會有一定誤差；第三，該方法選擇效率較低，后裔測定會在一定程度上延長世代間隔(約為3個月)，而在全同胞屠宰測定時則會降低選擇強度[15]。

2 腹脂間接選擇法

2.1 對飼料轉(zhuǎn)化率的選擇

有研究報道，對飼料轉(zhuǎn)化率的正向選擇會顯著降低腹脂重和腹脂率[16]，二者的表型相關和遺傳相關系數(shù)分別為-0.2～-0.5和-0.3～-0.7。選擇飼料轉(zhuǎn)化率高的肉雞留作種用可以明顯降低子代肉雞的體脂率和腹脂率；通過對飼料轉(zhuǎn)化率高的肉雞進行連續(xù)選擇，可使腹脂率顯著下降。WHITEHEA等[17]研究則表明，低腹脂率肉雞的飼料轉(zhuǎn)化率高于高脂系。LEENSTRA等[18]對試驗群體進行4代高飼料轉(zhuǎn)化率的選擇，發(fā)現(xiàn)腹脂率顯著下降，同時選擇增重和飼料轉(zhuǎn)化率或同時選擇增重、屠宰率和腹脂率要比只選擇增重所獲得的經(jīng)濟效益好。這些研究均表明，對飼料轉(zhuǎn)化率進行選擇，不僅可以提高飼料轉(zhuǎn)化率，也可以降低肉雞體脂和腹脂含量，且對飼料轉(zhuǎn)化率進行選擇是降低腹脂較徹底的方法。

因此，隨著現(xiàn)代市場需求的變化，肉雞的育種方案要在考慮飼料轉(zhuǎn)化率的前提下，實現(xiàn)最大的選擇反應并獲得最佳的經(jīng)濟效果，生產(chǎn)出消費者喜食的低脂肉雞。但飼料轉(zhuǎn)化率的選擇受許多條件限制，且飼料消耗度量繁瑣，在一定程度上限制了其在實際育種中的應用。

2.2 對體尺性狀的選擇

畜禽的體尺性狀是衡量其生產(chǎn)性能非常重要的指標。有關雞的體尺性狀與腹脂和其他生產(chǎn)性狀關系的研究已有很多報道。徐明明等[19]對126日齡雪峰烏骨雞的研究表明，公雞的胸深與體重具有極顯著的正相關關系，可以利用胸深這一體尺性狀衡量雪峰烏骨雞公雞的生長性能。李乃賓等[20]對12周齡貴妃雞的研究結(jié)果表明，體斜長、龍骨長均與腹脂性狀呈極顯著負相關。楊芬霞等[21]對14周齡麒麟雞的研究結(jié)果表明，體斜長、龍骨長等體尺指標與腹脂性狀存在顯著負相關。季從亮等[22]利用廣東溫氏南方家禽育種有限公司的N414品系估計了母雞105日齡時的腹脂重、胸寬、胸深、龍骨長、骨盆寬等性狀的遺傳參數(shù)，結(jié)果顯示腹脂重與胸寬、胸深、骨盆寬之間的遺傳相關系數(shù)估計值分別達到0.588、0.534、0.400，提示胸寬、胸深、骨盆寬等體尺性狀可以作為腹脂重的間接選擇指標。但該方法是間接測量，其準確性不如直接選擇法，而且其選擇效果有待進一步驗證與完善。表型性狀的準確記錄及其有效管理和分析是選育優(yōu)良畜禽品種(系)工作的一項重要內(nèi)容。李敏[23]設計并構(gòu)建了東北農(nóng)業(yè)大學肉雞腹脂率雙向選擇系群體表型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(NEAUHLF Phenome Database，NEAUHLFPD)，該數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可存儲記錄多項表型性狀信息和數(shù)據(jù)，還可以同時滿足篩選、檢索和計算等功能，也可以在今后的研究工作中兼容高通量基因組學數(shù)據(jù)，進一步對其內(nèi)容和功能進行擴充和開發(fā)。NEAUHLFPD表型數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建有利于今后深入開展雞脂肪組織生長發(fā)育的分子遺傳基礎研究，以及推進低脂肉雞的選育工作。

2.3 對血液生化指標的選擇

由于腹脂重不易測量，需要屠宰才能測得，需要投入較多的人力與物力，而且也需要較高的育種成本。因此，人們期望能夠利用一種間接測量、易測的活體指標來降低腹脂率和體脂率。血漿VLDL濃度是諸多指標中度量肉雞體腹脂含量效果較好的間接指標。許多研究者以血漿VLDL濃度對肉雞進行高脂系與低脂系的雙向選擇，已獲得較理想的效果。

WHITEHEAD等[24]利用血漿VLDL濃度作為間接指標對肉雞腹脂進行雙向選擇，建立了高脂系與低脂系，發(fā)現(xiàn)低脂系群體腹脂顯著低于高脂系，而且主要生產(chǎn)性能也優(yōu)于高脂系。王啟貴等[25]研究發(fā)現(xiàn)，AA肉雞經(jīng)過血漿VLDL濃度多個世代的選擇，建立高低腹脂系后，兩系間的腹脂重和腹脂率存在極顯著差異。DONG等[26]以東北農(nóng)業(yè)大學高低脂系肉仔雞為試驗材料，對兩品系的血液生化指標進行了比較，發(fā)現(xiàn)兩系間的血液生化指標中有16項存在顯著差異，其認為HDL-C和HDL-C∶LDL-C可以作為選擇低腹脂含量雞的潛在生物標志物。DONG等[27]還研究了其他生化指標是否可以與VLDL聯(lián)合使用，以獲得更好的選擇效果。研究發(fā)現(xiàn)，11個血漿生化指標（甘油三酯、總膽汁酸、總蛋白、球蛋白、白蛋白/球蛋白、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、γ-谷酰胺轉(zhuǎn)酞酶、尿酸、肌酐、VLDL）在兩系之間的差異極顯著，并與腹脂性狀顯著相關?；诎椎鞍?球蛋白、VLDL、甘油三酯、球蛋白、總膽汁酸和尿酸構(gòu)建的最佳多元線性回歸模型的R2值（0.73）高于僅基于VLDL模型的R2值（0.21）；模型中包含的血漿參數(shù)具有中等遺傳力估計值（0.21≤h2≤0.43）。其研究結(jié)果表明，這些多元線性回歸模型可用于瘦肉雞的選擇。ZHANG等[28]測定了332只廣西黃雞在喂養(yǎng)和禁食狀態(tài)下的一些血液生化指標和腹脂性狀，發(fā)現(xiàn)在喂養(yǎng)狀態(tài)下，可以利用甘油三酯和LDL-C建立預測腹脂性狀的最優(yōu)多元回歸模型；在禁食狀態(tài)下，甘油三酯、總膽固醇、HDL-C、LDL-C、總蛋白、白蛋白和尿酸可用來預測腹脂含量。這兩種營養(yǎng)狀態(tài)下的模型可用于廣西黃肉仔雞腹脂含量的預測。因此，生產(chǎn)中不但可以根據(jù)血漿VLDL濃度為指標間接選擇腹脂含量比較低的優(yōu)質(zhì)雞，也可以將VLDL與其他生化指標結(jié)合進行選擇，還可以通過構(gòu)建多元回歸模型進而預測腹脂含量。

血液生化指標間接選擇法具有簡單易測、成本低等優(yōu)點，但也有不足之處：首先，間接選擇方法效率低，遺傳進展慢；再者，測定生化指標，機體的生理狀態(tài)、環(huán)境條件等都會對其準確性造成一定影響，因此需要嚴格控制試驗條件才能取得較好的效果。

2.4 分子標記法

分子遺傳標記可以直接根據(jù)遺傳物質(zhì)的多態(tài)性進行相應分析，隨著數(shù)量遺傳學與分子遺傳學的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了多種分子標記，如單核苷酸多態(tài)性(SNP)、特定序列位點、限制性片段長度多態(tài)性、小衛(wèi)星序列、微衛(wèi)星序列、隨機擴增多態(tài)性DNA等[29]，這些方法在多領域都有應用。

與傳統(tǒng)育種方法相比，分子標記法具有存在范圍廣、遺傳穩(wěn)定、直觀準確等優(yōu)點。近年來，隨著研究工作的深入和科學方法的不斷提高，分子遺傳標記為畜禽育種選擇有利的目標基因型開辟了新道路，在實際育種中日益顯現(xiàn)出巨大的作用。實際應用中，從分子水平上挖掘與腹脂沉積有關的候選基因，通過對其多態(tài)性的研究并建立相關分子遺傳標記，可以有效推動優(yōu)質(zhì)雞的腹脂選種工作。

經(jīng)過多年來的研究，學者們也發(fā)現(xiàn)了許多與腹脂沉積的相關基因。張慧等[30]以RB1基因為候選基因，在雞全基因組SNP芯片上篩選到4個SNP位點，其中3個SNP位點(Gga_rs13552715、GGaluGA054680和GGaluGA054691)的等位基因頻率在肉雞高、低脂系間存在顯著差異；進一步分析SNP多態(tài)性與雞腹脂重和腹脂率的相關性發(fā)現(xiàn)，GGaluGA054691位點多態(tài)性與腹脂重顯著相關，GGaluGA054691和Gga_rs13552715位 點 多態(tài)性與腹脂率顯著相關。OUYANG等[31]研究表明，GNPDA2（葡糖胺-6-磷酸脫氫酶2）基因3’UTR區(qū)存在兩個SNP位點（g.6667C ＞ T 和g.7393C ＞ T），且與雞的體重和脂肪性狀顯著相關。DARZI等[32]研究發(fā)現(xiàn)，GHSR(生長激素促分泌受體)基因的C3286＞T位點與試驗雞群的部分生長性狀（日采食量、日增重和腹脂重）極顯著相關。解相林等[33]發(fā)現(xiàn)過氧化物酶體增殖劑受體基因(PPARα)存在1個多態(tài)性位點與腹脂性狀顯著相關；呂喜青[34]發(fā)現(xiàn)過氧化物酶體增殖蛋白激活受體γ基因（PPARγ）存在的C1589217T、C1589482T、C1589921T突變位點與雞的腹脂重存在顯著相關性；姚俊峰等[35]認為雞載脂蛋白A5（apoA5）的C600T、T635C突變位點對12周齡雞的腹脂性狀有顯著影響；李耀輝[36]研究發(fā)現(xiàn)，骨形態(tài)發(fā)生蛋白6（BMP6）存在2個多態(tài)位點（g.64475440C＞T和g.64474334G＞C），與試驗群體的腹脂重存在一定相關性；薛倩等[37]通過分析甲狀腺激素應答蛋白Spot 14基因（THRSPα）與京海黃雞屠體和腹脂性狀相關性發(fā)現(xiàn)，THRSPα中的C129T和T160G突變位點與腹脂具有相關性。這些研究所發(fā)現(xiàn)的多態(tài)位點都能夠作為分子標記對腹脂性狀進行輔助選擇，進而為肉雞的腹脂重選種提供相應的理論依據(jù)。分子遺傳標記的研究結(jié)果都需要在理論上利用不同的群體來驗證，而后還應經(jīng)得起實踐檢驗。

2.5 其他遺傳調(diào)控法

除了分子標記法外，研究人員也利用數(shù)量性狀位點(QTL)分析、拷貝數(shù)變異(CNV)、全基因組關聯(lián)分析(GWAS)、RNA測序、小RNA(MiRNA)和長鏈非編碼RNA(lncRNA)調(diào)控等方法，對雞的腹脂沉積進行了研究。

近年來，RNA-Seq技術(shù)已被廣泛應用于尋找分子標記，可作為預測因子檢測樣本群之間的差異或基因表達水平[38]。梁浩等[39]利用生物信息學手段，通過轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)技術(shù)和基因組測序數(shù)據(jù)識別肉雞腹部脂肪組織RNA編輯位點，最終驗證了4個候選RNA編輯位點，其中3個位點落在與脂肪形成有重要關系的ATP1B3、SLC6A6和FLNB基因區(qū)域，為進一步研究RNA編輯影響脂肪組織生長發(fā)育的分子機制奠定了基礎。RESNYK等[40]對7周齡時腹脂含量相差2.8倍的高脂系雞與低脂系雞進行RNA-Seq分析，發(fā)現(xiàn)大約164個基因在高脂雞中上調(diào)，155個基因在瘦肉型雞中上調(diào)。高脂雞中檢測到高表達的血管生成和促進脂肪生成的基因，而大量的止血和脂解基因在低脂雞中表達較高。

MOREIRA 等[41]利用高密度的 SNP陣列(600 K)對實驗群體的497只雞進行了基因分型，估算了與脂肪沉積相關性狀的基因組遺傳力，并鑒定了與這些性狀相關的基因組區(qū)和位置候選基因(PCGs)，最終鑒定出了22個與腹脂和胴體脂肪含量性狀相關的QTLs。這些QTLs包含26個參與脂肪細胞分化以及脂類生物合成過程的PCGs。這26個PCGs中有3個位于單倍型區(qū)，與脂肪性狀相關，5個與選擇特征區(qū)重疊，12個含有預測的有害變異。所鑒定的QTLs、PCGs和潛在的致病SNPs為脂肪沉積的遺傳調(diào)控提供了新的見解，并可提高選擇的準確性，以減少雞的過度脂肪沉積。

大量控制腹脂沉積的QTL位于雞的1號染色體上[42]。然而，與GWAS和RNA-seq等不同方法相比，QTLs也存在一定的局限性，所識別的QTL區(qū)域通常較大，需要隨后的精細映射以區(qū)分與目標性狀相關的緊密連鎖的基因或因果變異體。CNV是基因組結(jié)構(gòu)變異的一種形式，在這種變異中大量DNA片段被復制或刪除[43]。目前關于CNV的報道較少，ZHANG等[44]使用60K SNP芯片分別在低脂肉雞和高脂肉雞品系中確定了188個CNV區(qū)和271個CNV區(qū)；其研究還對CNV區(qū)域、QTL和腹脂含量的選擇特征進行了整合基因組分析。整合基因組分析表明，有14個候選基因〔包括鳥嘌呤核苷酸結(jié)合蛋白（GNAL）、肌球蛋白輕鏈激酶（MYLK）等〕可以控制腹部脂肪沉積，然而這些基因是否在雞的脂肪代謝中起關鍵作用尚未清楚。

GWAS是一種利用密集的基因組標記篩選大部分或整個基因組的技術(shù)，在雞體和人類復雜性狀的分析中得到了發(fā)展和廣泛應用。GWAS能夠在基因組DNA中識別SNPs和其他變異體。ABASHT等[45]利用3 072個SNPs組成的陣列，發(fā)現(xiàn)8周齡肉雞與其他兩個品種雜交的F2群體中分別有15、24個SNPs與腹脂率顯著關聯(lián)。利用北京油雞的60K SNP微芯片，LIU等[46]也確定了幾個與腹脂性狀相關的候選基因，如核小核蛋白U5亞基40 (SNRNP40)、鋅指蛋白521 (ZNF521)、錨蛋白重復序列等，但這些候選基因在脂肪沉積中的作用尚不清楚。SUN等[47]利用GWAS(600 K SNP陣列)和mRNA表達分析，以確定影響雞腹脂性狀的位點和基因。在北京油雞與Cobb肉雞雜交得到的F2群體中，他們發(fā)現(xiàn)有7個候選基因〔RET原癌基因(RET)、利鈉肽B(NPPB)、甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子(SREBF)1、十二型膠原α1鏈(COL12A1)、VPS4B、BR絲氨酸/蘇氨酸激酶2(BRSK2)、叉頭盒C1(FOXC1) 〕與腹脂顯著相關，且高脂組的RET、NPPB和SREBF1的mRNA表達水平顯著高于低脂組，但COL12A1、VPS4B、BRSK2和FOXC1的表達在高脂組或低脂組明顯下調(diào)，其確切原因尚未清楚。

3 展望

綜上所述，每種肉雞腹脂選擇方法各有其優(yōu)缺點，在實際育種中，育種學家可以根據(jù)自己的需求選擇合適的方法，要在保證選擇效果的基礎上盡量減少選種的工作量。對急需大幅度降低腹脂的肉雞品系可采用同胞屠宰法進行選擇，其降低腹脂的效果最明顯。由于腹脂為屠宰性狀，在育種實踐中屠宰測定需要耗費大量的人力物力，因此選擇與腹脂相關的指標進行間接選擇是可行的辦法。體尺性狀是肉雞育種過程中常規(guī)的測定性狀，簡單易行，因此可以通過估計體尺性狀與腹脂沉積之間的遺傳相關以探索利用體尺性狀間接選擇腹脂的可行性。但對于急需大幅降低腹脂的品系來說，體尺性狀間接選擇的效率不如同胞屠宰法。血漿VLDL濃度與腹脂性狀有較強的正表型和遺傳相關，也可以作為肉雞腹脂的一個間接選種指標。在育種實踐中，血漿VLDL濃度與雞只的狀態(tài)、營養(yǎng)和環(huán)境等條件有關，測定的重復性較差，需要測定兩次，取平均值來進行選種；另外血漿VLDL濃度測定的效率較低，測定一批雞需要較長時間。因此利用血漿VLDL濃度來選擇腹脂，需要嚴格控制試驗條件才能取得較好的效果；也可考慮只測定和選擇公雞，因為測定的數(shù)量較少。

對于遺傳選擇法，雞的腹脂沉積是一個復雜的生理過程，研究與脂肪代謝有關的基因以及這些基因在脂肪沉積中的作用，一直是育種學家們關注的重點。在分子水平上挖掘與腹脂性狀相關的基因，尋找分子標記也有助于解決腹脂過多沉積的問題。進一步深入研究多種遺傳因素，開發(fā)新的分子標記或潛在靶標，能夠為減少肉雞腹部脂肪沉積提供廣闊的應用前景。隨著生物技術(shù)和生物信息學的發(fā)展，也可以利用QTL分析、CNVs、GWAS、微陣列、RNA測序和miRNA高通量測序等方法進一步認識腹脂沉積的遺傳因素。利用這些方法，學者們也已經(jīng)確定了許多與腹脂沉積有關的重要候選基因或位點。然而，目前關于這些候選基因或位點的具體功能與作用的深入研究卻很少。因此，未來的研究可以側(cè)重于進一步確定重要候選基因與腹脂沉積之間的關系，并證明其潛在的分子機制，進一步推進優(yōu)質(zhì)雞腹脂選擇方法的研究。