基于组学分析的鸡环境适应性研究进展

黄晓隆, 盛熙晖, 袁经纬

Research Progress of Environmental Adaptability in Chickens from Perspective of Omics Analysis

Xiaolong HUANG, Xihui SHENG, Jingwei YUAN

表 1 主要鸡品种的环境适应性研究

Table 1 Research on environmental adaptability of major chicken breeds

适应能力 Adaptive capacity 材料 Material 研究方法 Method 主要结论 Conclusion 参考文献 Reference 高海拔适应性 High altitude adaptability 藏鸡群体 Fst、π 鉴定到732个基因参与钙信号通路、细胞分解代谢、MAPK信号通路、肺泡发育，促进藏鸡中的氧气运输和利用。 [95] 9个低地鸡群体、6个青藏高原鸡群体、5个红原鸡群体 Fst、π 鉴定到EPAS1、EGLN1、PTK2、HIF1A等200多个与鸡低氧适应性相关的候选基因集中于低氧诱导因子信号通路。发现藏鸡与高海拔适应相关的基因功能主要涉及能量代谢、体型维持等方面。 [96] 藏鸡、拉萨白鸡 中国5个低地鸡群体 Fst XP-EHH LSBL 鉴定到201个候选基因，参与钙信号传导、血管平滑肌收缩和细胞氧化应激途径等生理生化过程 [97] 四个高海拔鸡群体 四个低地鸡群体 等位基因 鉴定到与心血管和呼吸系统发育(FGFR1、CTGF、ADAM9、JPH2、SATB1、BMP4、LOX、LPR、ANGPTL4和HYAL1)、DNA修复和辐射反应(VCP、ASH2L和FANCG)、炎症和免疫反应(AIRE、MYO1F、ZAP70、DDX60、CCL19、CD47、JSC和FAS)有关的基因 [98] 5个藏鸡群体 ROH 鉴定到AMY2A、NTNG1和VAV3基因与西藏高原本土鸡品种的消化、神经突生长和高海拔适应有关 [99] 12个来自不同海拔梯度的鸡群体 Fst XP-nSL 鉴定到HBAD等候选基因参与氧气结合，HRG和ANK2等候选基因参与血液凝固和心血管效率 [100] 3个西藏鸡群体、3个低地鸡群体 Fst XP-EHH 鉴定到89个与低氧适应性相关的基因，其中ARNT、AHR、GSTK1和FGFR1基因被认为是最重要的候选基因 [101] 10只独龙鸡 Fst 鉴定到FGF10基因与NFIB基因，分别对肺的形成与适应性发育至关重要 [102] 藏鸡群体、1个低海拔鸡群体 qRT-PCR 发现差异表达的miRNA主要参与细胞凋亡、Toll样受体信号通路和IKB激酶/NF-KB信号传导等生物学过程，并发现miR-34c-5p是与低氧适应性相关的miRNA [103] 茶花鸡 藏鸡 qRT-PCR 鉴定到PTK2、GPNMB、CALD1、CBWD1、SLC25A1、SPRY2、NUPL2和ST8SIA3在血管生成和发育、能量代谢、血管平滑肌收缩等低氧适应过程中发挥重要作用 [104] 藏鸡群体、低地鸡群体 qRT-PCR 鉴定到4种与血管生成相关的circRNA(circBRD1、circPRDM2、circPTPRS和circDENND4C) [105] 白来航鸡、雪域白鸡 qRT-PCR 鉴定到TENM2、NOG、SMOC1、CCBE1等与鸡胚高原低氧适应性相关的基因 [106] 藏鸡群体、低地鸡群体 液相色谱 鉴定到磷脂酰乙醇胺(PE)、己糖神经酰胺、磷脂酰胆碱(PC) 和磷脂酰丝氨酸(PS)等多种脂质在藏鸡群体中高度表达，使藏鸡能更好地适应低氧环境 [107] 冷适应性 Cold adaptability 2个耐寒鸡群体 ROH Fst XP-EHH 鉴定到SOX5、ME3、ZNF536、WWP1、RIPK2、OSGIN2、DECR1、TPO、PPARGC1A、BDNF、MSTN和β角蛋白基因可作为冷适应的候选基因 [108] 10只Chantecler鸡 来自世界各地的121只鸡 Fst π ROH 鉴定到ME3、DDIAS、PRSS23、PRCP、FAM181B和ZNF536等候选基因参与脂肪代谢、神经系统、血管生成等生理过程 [109] 文昌鸡 青壳鸡 藏鸡 林甸鸡 Fst XP-EHH π 鉴定到SLC33A1基因参与糖代谢、能量代谢；同时发现TSHR基因不仅与增加代谢活性有关，还在鸡高温适应过程中发挥作用 [110] 51只伊朗本地鸡 Fst、π 鉴定到HSP70、HSPA9、HSPH1、HSP90AB1和PLCB4等与热适应和免疫相关的基因 [111] 288只肉鸡 qRT-PCR 强烈的寒冷刺激可通过调节肉鸡Nrf2/HO-1通路相关氧化应激来诱导心肌细胞炎症和凋亡；轻度的冷刺激可以提高心脏的冷适应性 [112] 96只肉鸡 qPCR 预先轻度冷刺激可以改善肉鸡肝脏的能量代谢和抗应激能力，减轻急性冷应激对肉鸡的损害，提高肉鸡冷适应性 [113] 热适应性 Heat adaptability 肯尼亚低地鸡群体 肯尼亚高地鸡群体 RT-PCR 在低地鸡基因组中鉴定到5个核心基因(CCNB2、CRB2、CHST9、SESN1和NR4A3)参与 诱发细胞周期和DNA修复过程，在高海拔鸡基因组中鉴定到5个核心基因(COMMD4、TTC32、H1F0、ACYP1和RPS28)参与细胞凋亡与氧化应激过程 [81] 肉鸡雏鸡 RT-PCR 发现肠道微生物群通过肠脑轴调节肉鸡产热作用，并表明下丘脑5-HT通路可能是肠道微生物群影响肉鸡体温调节的潜在机制 [114] 泰国商品鸡 RNA-Seq 观察到AMPK、MAPK信号传导和肌动蛋白细胞骨架调节在鸡热适应性机制中发挥关键作用 [115] 印度地方鸡群体 沙特阿拉伯鸡群体 中国北方鸡群体 Fst XP-EHH π ROH 来自不同热带气候地区的本地鸡通过不同途径适应炎热环境，具有不同的热适应性机制 [116] 红原鸡 中国北方地方鸡 印度尼西亚本地鸡 斯里兰卡鸡 Fst、π 鉴定到与代谢(FABP2、RAMP3、SUGCT和TSHR)和血管平滑肌收缩(CAMK2)相关的 候选基因 [117]