云南大围山微型鸡骨骼系统生长发育机理研究

The development of skeletal system is an important economic character effect on the production of fowl industry. Genetic factor plays an important role in regulating growing development of skeletal system. Many quantitative trait locis (QTLs) association with growing development of skeletal system have been identified and relative candidate genes have been located as well. However, the biological functions of these candidate genes are unclear. Daweishan Mini Chicken is a special genetic resource of fowl originating Yunnan Province of China. It has been shown that the breed is a very light-weight and small size fowl breed in the world. It has been hypothesized that there are distinctive hereditary characters in the growing development of skeletal system. Therefore, the purpose of this study is to design investigating effects of genotypes with different body weight and size on the bone turn-over, bone density and content, microstructure and bone strength and relative candidate genes expressions. Further study is focus on the investigation biological functions of candidate genes of bone metabolism and the molecular mechanism of body size characters and growing development of skeletal system in fowl. It will help to reveal new molecular mechanism of growing development in skeletal system in Fowl Science. Moreover, it will provide some useful basal data for local native chicken genetic selection and molecular breeding in Yunnan Province..

骨骼特性是家禽的重要经济性状之一，遗传则是一个影响家禽骨骼生长、发育的重要因素。大量的研究报道了影响家禽骨骼生长、发育的数量遗传位点（QTLs），并定位了相关的候选基因，然而对这些候选基因生理功能的研究报道甚少。大围山微型鸡是云南省独具的家禽资源，是目前国内外研究报道中体重较轻，体型较小的地方鸡种。推断其骨骼系统的发育存在独特的遗传特性。本研究将参照国内、外研究报告QTLs定位影响家禽骨骼生长发育的候选基因，检测这些候选基因的表达谱；同时测定微型鸡和其它大型鸡种骨骼矿质沉积规律、骨质特性等骨骼生长发育指标；分析不同生长阶段这些候选基因对骨骼生长、发育指标的调控作用。目的在于阐明微型鸡和武定鸡骨质特性；探索家禽骨骼生长、发育相关候选基因的生理功能；筛选可能影响微型鸡骨骼生长发育的主效基因。研究结果可丰富和创新家禽骨骼代谢机理理论。同时，为云南地方鸡种的分子选育与开发利用奠定理论基础。

家禽高生产效益的选育目标增加骨骼负担、导致骨量丢失、骨质疏松等骨病的发病率增加，降低胴体品质，影响了家禽业的健康发展。影响家禽骨骼特性降低的分子机理尚未阐明，因此，本研究选取生长缓慢、体型矮小的云南大围山微型鸡为研究对象，与体型较大的云南地方鸡种武定鸡和商品肉鸡作对比，比较不同鸡种、生长阶段的体尺性状、骨强度和骨密度、骨代谢血液生化指标、骨矿物质沉积及骨组织微观结构的差异；检测影响家禽骨骼生长发育、骨矿沉积、骨细胞分化等候选基因表达差异,目的在于探明大围山微型鸡骨质特性、骨骼生长发育的代谢机制及分子机理。研究成果如下：1.本研究揭示了大围山微型鸡矿物质沉积规律：大围山微型鸡具有较高的骨骼钙、镁、锶等矿物质含量，较低的磷、钠、钾含量，相反，肉鸡具有较高的的磷、钠、钾含量，较低的钙、镁、锶等矿物质含量。2.阐明了大围山微型鸡骨质特性：与肉鸡和武定鸡相比，大围山微型鸡不仅有较厚的骨密质，而且有紧凑和密集的胫骨头骨松质微观组织结构，因而具有较高的骨密度和骨强度。可见，家禽快速生长的选育目标改变了骨矿物质的沉积机制，影响了股骨和胫骨密质骨的厚度和骨组织微观结构，降低了骨密度和骨强度，因而增加了肉鸡的骨病发病率。3.筛选出了家禽骨骼生长发育及骨代谢相关的基因23个。证实影响家禽骨矿沉积，具有调节钙、磷的沉积作用的主效基因2个。调节骨微观组织结构主效基因3个。影响骨强度、骨密度及主效基因4个，其中负调控的3个，正调控的1个降钙素。成骨细胞和破骨细胞分化的主效基因4个。4.共计发表科技论文14篇：中文核心论文9篇，SCI收录论文5篇，待发表3篇；5. 申请专利8项，获准2项；6.培养硕士研究生4人，培养“云南省中青年学术和技术带头人”1人，“云岭产业技术领军人才”1人，培养青年科技骨干3人。研究结果为家禽骨质性状分子选育提供重要的理论指导和基因资源；并为我国家禽品种改良和资源保护探索新的模式。