鸡GATA6基因下游17.1 kb重复序列与蛋重性状的强关联性研究

本研究针对中国黄羽鸡种蛋重(EW)性状差异，通过全基因组关联分析(GWAS)和结构变异检测，首次发现GATA6基因下游17.1 kb重复序列(dup)与蛋重显著相关。研究人员构建Danzhou(DZH)与Wenchang(WCH)鸡F2群体，结合ATAC-seq和双荧光素酶报告系统验证该dup内含增强子元件可上调GATA6表达，为家禽育种提供重要分子标记。

　　

在禽类养殖业中，蛋重(EW)是直接影响经济效益的关键性状。中国黄羽鸡普遍蛋重维持在40-50克范围，但海南特有的Danzhou(DZH)鸡却表现出显著低于该范围的独特表型(35.05±2.40 g)。这种天然存在的表型差异为解析蛋重遗传机制提供了理想模型。虽然先前研究已定位多个蛋重相关QTL(数量性状位点)，但调控这些QTL的结构变异(SV)和分子机制仍不清楚。特别是肝脏-血液-卵巢信号轴中，负责卵黄前体合成的关键基因如VLDLR(极低密度脂蛋白受体)和CTSD(组织蛋白酶D)已被证实影响蛋重，然而其上游调控网络仍待阐明。

为揭示DZH鸡小蛋性状的遗传基础，Lei Wang等研究团队在《BMC Genomics》发表研究，整合多组学技术开展系统性解析。研究首先构建DZH与WCH鸡的F₂群体(264只)，采集42周龄蛋重数据；通过全基因组测序(WGS)获取76只DZH和120只WCH鸡的高密度SNP数据；采用混合线性模型进行GWAS分析；利用SV-GWAS检测结构变异；通过PCR和qPCR验证变异类型；结合ATAC-seq和双荧光素酶报告系统鉴定功能元件；最后采用RNA-seq分析基因表达差异。

F2群体蛋重统计

F₂群体平均蛋重为36.54±2.86 g，呈现连续分布特征，其中10%极端个体蛋重>40.2 g，10%<33.5 g，证实DZH与WCH鸡存在显著蛋重差异。

GWAS鉴定17.1 kb串联重复

GWAS在2号染色体102,727,028-102,822,629 bp区间检测到25个显著SNP，邻近GATA6基因。SV-GWAS进一步发现17.1 kb串联重复(dup，chr2:102,721,722-102,738,778 bp)位于GATA6下游66.6 kb处。该dup在WCH鸡中呈多拷贝纯合状态，而DZH鸡多为单拷贝野生型。

重复序列与蛋重相关性验证

在F₂群体中，dup纯合子(dup/dup)个体最小、平均和最大蛋重均显著高于野生型(+/+)，杂合子(dup/+)个体最小和平均蛋重也显著增加。多拷贝个体GATA6表达量显著上调，表明dup拷贝数与蛋重呈正相关。

GATA6被确定为关键候选基因

肝脏组织RNA-seq显示，仅GATA6在高低蛋重组间存在显著差异表达。qPCR验证高蛋重个体(dup/dup)肝脏GATA6表达量较野生型提高2.1倍，而输卵管壶腹部无差异，提示GATA6可能通过调控肝脏功能影响蛋重。

245 bp增强子功能验证

ATAC-seq在dup区域鉴定出2个开放染色质区域(OCA)。双荧光素酶报告系统证实245 bp OCA(chr2:102,725,259-102,725,504 bp)具有增强子活性，可解释dup多拷贝导致的GATA6表达上调。

研究首次揭示GATA6下游17.1 kb dup通过携带增强子元件调控基因表达，进而影响蛋重性状。该发现为理解禽类繁殖性状的遗传调控提供新视角，同时为黄羽鸡分子育种提供实用标记。鉴于GATA6在脊椎动物肝脏发育和脂代谢中的保守功能，这一调控机制可能普遍存在于家禽中。研究采用的WGS-SV联合分析策略也为复杂性状遗传解析提供了范式。