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研究人员针对无精公鸡问题开展诱导换羽研究，发现相关关键通路和分子标记，为遗传选育提供参考。
在 poultry 产业中，公鸡的繁殖性能可是重中之重，直接关系到经济效益。然而，现实却很残酷，有相当一部分公鸡在生产过程中无法产生精液，也就是所谓的无精（NS）公鸡。这可让养殖户们头疼不已，因为这些公鸡不仅影响母鸡的生产性能，还可能危及家禽种质资源，每年都有大约 10 - 20% 的种公鸡因此被淘汰。以往针对公鸡生育能力下降的研究大多集中在弱精症上，且改善方法多基于营养调控，既不经济又难以实践。为了解决这个棘手的问题，河南农业大学的研究人员开展了一项意义重大的研究，相关成果发表在《BMC Genomics》上。
研究人员采用了诱导换羽（IM）这一技术，通过对 NS 公鸡进行诱导换羽处理，建立了公鸡睾丸生理重塑模型。他们用到的主要关键技术方法有：一是动物实验，选取 “Yufen 1” H Line 公鸡，分为 NS 公鸡组和健康公鸡对照组，进行诱导换羽处理，并在关键时间点采集样本；二是对精液质量、睾丸组织形态、激素水平进行检测分析；三是利用转录组测序（RNA - Seq）技术分析不同时期睾丸组织基因表达变化，并通过实时定量 PCR（RT - qPCR）验证测序结果。
研究结果如下：
- 对体重和睾丸重量的影响：诱导换羽期间，公鸡体重在断料第 15 天显著下降，之后逐渐恢复。在实验的 F0（禁食前一天）和 R39（恢复喂食第 39 天），NS 公鸡与健康公鸡体重无显著差异。F0 时，NS 公鸡睾丸重量显著低于健康公鸡，诱导换羽后，二者睾丸重量差异缩小，NS 公鸡睾丸颜色变为粉红色。
- 对精液质量和繁殖性能的影响：诱导换羽后，NS 公鸡在恢复喂食第 30 天（R30）奇迹般地恢复精液生产，到 R39 时，其精液量、精子浓度、精子活力和异常精子率与健康公鸡无显著差异。人工授精实验显示，NS 公鸡和健康公鸡在受精率、死胎率和孵化率上也无显著差异。
- 睾丸生精小管形态分析：通过石蜡切片观察发现，F0 时 NS 公鸡睾丸支持细胞（SCs，在睾丸微环境中起支架作用）严重受损，生精细胞紊乱且数量少，生精小管上皮大部分脱落，管腔空虚。诱导换羽后，R39 时可见大量成熟精子，生精细胞和支持细胞分布更密集，生精小管上皮结构恢复完整。
- 对激素水平的影响：F0 时，NS 公鸡血清和睾丸组织中的促卵泡生成素（FSH）水平显著低于健康公鸡。诱导换羽后 R39 时，NS 公鸡血清和睾丸组织中的 FSH 水平显著升高，而促黄体生成素（LH）和睾酮（T）含量略有增加，但差异不显著。
- 转录组数据分析和验证：转录组测序分析发现，F0 时 NS 公鸡睾丸中 ALDH1A1 水平比健康公鸡低 16 倍，R39 时显著升高。同时，诱导换羽显著激活了 NS 公鸡睾丸中的吞噬体通路，相关基因 ATP6VOD2、ATP6V1A、Ighm 和 MHCY2B1 参与该通路，与自噬有关。RT - qPCR 验证了转录组数据的可靠性。
研究结论和讨论部分指出，本研究成功建立了公鸡睾丸生理重塑模型，使 NS 公鸡恢复精液生产。转录组测序分析表明，ALDH1A1 基因与 NS 公鸡的发生密切相关，自噬通路的调节与精子发生密切相关，可能是通过调节自噬相关基因，促进睾丸生理重塑，恢复精液生产。这一研究在禽类中尚属首次，为延长公鸡使用寿命、降低养殖经济成本提供了新的思路，对保护家禽种质资源、加速地方鸡种改良具有重要意义。不过，研究也存在一些局限性，比如虽然发现了 ALDH1A1 基因和自噬通路的重要作用，但具体机制还需进一步深入研究。未来，研究人员将利用单细胞测序技术等手段，进一步探究相关基因和信号通路的具体作用机制，为家禽繁殖领域的发展提供更坚实的理论基础。
