ニワトリF2資源集団における異なる発生段階におけるすねの長さと直径のゲノムワイド関連研究

Genome-wide association study of shank length and diameter at different developmental stages in chicken F2 resource population.

• H Emrani
• A A Masoudi
• R Vaez Torshizi
• A Ehsani

抄録

すねの形質に影響を与えるSNPと遺伝子を見つけるために、アリアン早生系統とウルミア土着の遅生鶏との相互交配に由来する5羽のハッチから8羽のハーフシブ科のニワトリF2資源集団を対象にGWASを行った。合計308羽の鳥が、60KのチキンSNPチップを用いてジェノタイピングされた。すねの長さと直径を含むすね形質を、出生から12週齢まで毎週測定した。有意領域を達成するために、一般化線形モデルおよび圧縮混合線形モデル（CMLM）を適用した。CMLMモデルの平均ゲノムインフレ係数（λ統計量）の値（0.99）は、一般化線形モデルよりもCMLMの方が母集団構造の制御に有効であることを示した。有意なSNPの周辺遺伝子とその生物学的機能をNCBI、Ensembl、UniProtデータベースから同定した。その結果、12の異なる年齢における12のSNPがLD調整済み5%ボンフェローニ有意閾値を通過したことが示された。2つのSNPはシャンクの長さについて有意であり、9つのSNPはシャンクの直径について有意であった。有意なSNPは11の候補遺伝子の近傍または内部に位置していた。その結果、中年期の有意なSNPの数が他よりも多いことがわかった。MXRA8遺伝子は、成長板軟骨細胞の増殖を促進する1週目の有意なSNPと関連していた。LOC101747628遺伝子内のニワトリZ染色体上に位置するGga_rs16689511のユニークなSNPは、鳥の3つの異なる年齢（8週目、9週目、および11週目）におけるすねの長さに関連していた。すねの直径に関する有意なSNPは、4週目と7週目に見られた（それぞれ4つと5つのSNP）。ここでのSNPと遺伝子の同定は、ニワトリのすね肉形質の遺伝的制御の理解を深めることに貢献する可能性がある。

In order to find SNPs and genes affecting shank traits, we performed a GWAS in a chicken F2 population of eight half-sib families from five hatches derived from reciprocal crosses between an Arian fast-growing line and an Urmia indigenous slow-growing chicken. A total of 308 birds were genotyped using a 60K chicken SNP chip. Shank traits including shank length and diameter were measured weekly from birth to 12 weeks of age. A generalized linear model and a compressed mixed linear model (CMLM) were applied to achieve the significant regions. The value of the average genomic inflation factor (λ statistic) of the CMLM model (0.99) indicated that the CMLM was more effective than the generalized linear model in controlling the population structure. The genes surrounding significant SNPs and their biological functions were identified from NCBI, Ensembl and UniProt databases. The results indicated that 12 SNPs at 12 different ages passed the LD-adjusted 5% Bonferroni significant threshold. Two SNPs were significant for shank length and nine SNPs were significant for shank diameter. The significant SNPs were located near to or inside 11 candidate genes. The results showed that a number of significant SNPs in the middle ages were higher than the rest. The MXRA8 gene was related to the significant SNP at week 1 that promotes proliferation of growth plate chondrocytes. A unique SNP of Gga_rs16689511 located on chicken Z chromosome within the LOC101747628 gene was related to shank length at three different ages of birds (weeks 8, 9 and 11). The significant SNPs for shank diameter were found at weeks 4 and 7 (four and five SNPs respectively). The identifications of SNPs and genes here could contribute to a better understanding of the genetic control of shank traits in chicken.

© 2020 Stichting International Foundation for Animal Genetics.