近日，中國農業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所水禽育種與營養(yǎng)創(chuàng)新團隊在鴨脂質代謝研究領域取得新進展，揭示了鴨胸肌肌內脂肪沉積的關鍵分子機制，并創(chuàng)新性地構建了“代謝物-基因-性狀”聯動的精準育種新模式。相關研究成果發(fā)表于《中國科學：生命科學（ Science China-Life Sciences ）》。

 

　　北京鴨因其極強的脂質合成和脂肪沉積能力而聞名，其胸肌內脂肪含量比野生祖先綠頭野鴨高出約20%，且不飽和脂肪酸含量也顯著提升。這種顯著的代謝差異使北京鴨成為研究脂質合成與代謝調控的良好素材。

 

　　研究基于北京鴨×綠頭野鴨F2分離群體，在相同條件下飼養(yǎng)至8周齡，采集了246只個體的胸肌樣品并使用液相色譜-質譜聯用（LC-MS）技術檢測胸肌中的親水性代謝物并結合全基因組重測序數據進行了代謝物全基因組關聯分析（mGWAS）。發(fā)現與鴨胸肌肌內脂肪含量高度相關的代謝物氨基己二酸在4號染色體存在顯著信號，結合北京鴨和綠頭野鴨的選擇信號分析，顯示該區(qū)間內的 AADAT 基因受到選擇。進一步利用同源重組（IBD）分析，將影響氨基己二酸含量的因果變異精細定位到 AADAT 基因上150 kb區(qū)間內。隨后通過精細掃描發(fā)現北京鴨 AADAT 基因第六外顯子前存在一段939bp的CR1-LINE轉座子插入，導致該基因產生新的轉錄本，阻礙了氨基己二酸向2-氧代己二酸的正常酶促轉化，使得北京鴨胸肌中氨基己二酸含量提高1.71倍。這一變化抑制了賴氨酸降解通路，同時為三羧酸循環(huán)（TCA）提供了更多2-酮戊二酸，最終顯著提升了6周和8周齡北京鴨的肌內脂肪含量。

 

　　該研究不僅解析了北京鴨胸肌肌內脂肪沉積的分子機制，還提出了基于關鍵代謝物的分子標記育種策略，為高效改良鴨肉品質提供了新思路。未來，這一“代謝物-基因-性狀”聯動模式有望廣泛應用于畜禽復雜性狀的遺傳解析，推動高效、精準的動物育種技術發(fā)展。

 

　　牧醫(yī)所劉大鵬助理研究員為論文第一作者，周正奎研究員為通訊作者。該研究得到了國家杰出青年科學基金、中國農科院畜禽基礎科學中心等項目的資助。

 

　　文章鏈接：https://www.sciengine.com/SCLS/doi/10.1007/s11427-024-2882-x