影響地方雞肌肉肌苷酸含量相關基因研究進展

李亮 陳浩林 韓雪 朱麗莉 李舒 楊昌英 陶宇航*

（1，貴州省畜牧獸醫研究所 550005；2，貴州省威寧縣雪山鎮農業服務中心 553111；3，貴州省黔東南州劍河縣仰啊莎街道辦事處農村發展部 556400）

影響地方雞肌肉肌苷酸含量相關基因研究進展

李亮1陳浩林1韓雪1朱麗莉1李舒2楊昌英3陶宇航*1

（1，貴州省畜牧獸醫研究所 550005；2，貴州省威寧縣雪山鎮農業服務中心 553111；3，貴州省黔東南州劍河縣仰啊莎街道辦事處農村發展部 556400）

肌苷酸是影響肉質風味的重要因素之一，也是目前地方雞品種肉質選育中作為參考的基礎指標。影響肌苷酸在機體內沉積的關鍵酶主要由腺苷琥珀酸裂解酶基因、腺苷-磷酸脫氨酶基因、GARS-AIRS-GART基因、氨基咪唑氨甲酰核苷酸轉甲酰基酶/次黃嘌呤核苷酸環水解酶基因、谷氨酰胺磷酸核糖焦磷酸酰胺轉移酶基因編碼，這些基因都是影響肌苷酸含量潛在的候選基因。本文綜合了近幾年的研究報道，以期為優質肉雞的育種提供有價值的參考。

肌苷酸；肉質風味；基因；含量；雞；綜述

我國擁有豐富的地方雞品種資源，與國外培育的一些專門化雞種相比，我國地方雞具有廣泛的遺傳多樣性，具有高度適應性，抗逆性強，肉質好等特點。在過去，對肉雞的選育主要集中在生長性能的提高上，由于具有較高的遺傳力，因此肌肉和腹部脂肪產量得到很大的提高，但口感卻呈下降趨勢。隨著生活水平的提高，對肉雞風味和鮮香味的要求也越來越高，為此研究者對肌肉的風味物質進行大量研究，結果表明，肌苷酸（Inosine monophosphate acide，IMP）是影響鮮味與香味肉質風味的重要物質，其含量因雞的品種、性別、部位及日齡不同而存在差異，肌肉IMP的含量與遺傳因素相關。因此，本文綜合近年國內外的研究報道，對影響地方雞肌肉的IMP含量的候選基因概況加以綜述。

1 腺苷琥珀酸裂解酶基因

腺苷琥珀酸裂解酶（Adenylosuccinate lyase，ADSL）于1984年被首次發現[1]，是IMP合成酶系中催化嘌呤核苷酸起始合成與提供嘌呤核苷酸循環中間產物的雙功能酶[2,3]。劉長青等[4]對山東的4個地方雞種（壽光雞、濟寧百日雞、萊蕪黑雞和瑯琊雞）為研究對象，發現在ADSL基因cDNA全序列共出現17處堿基有差異，其中8處為錯義突變，為后續ADSL可能作為雞肉質風味性狀候選基因奠定了基礎。張學余等[5]對4個地方品種（絲羽烏骨雞、蕭山雞、白耳雞、藏雞）和一個國外品種（隱性白羽雞）IMP含量分析表明，藏雞、絲羽烏骨雞肌肉中IMP含量最高，白耳雞稍低，蕭山雞、隱性白羽雞最低。對ADSL基因外顯子9進行多態性分析發現處C9839A的錯義突變，AA、AC和CC，3種基因型頻率分布與品種有關，但對基因型和IMP含量進行關聯分析發現，該位點的多態性與胸肌的IMP含量之間并未存在顯著的相關性。韓威等[6]采用PCR-SSCP方法分析白耳雞ADSL外顯子2區域存在C3484T突變位點，TT為有利基因型，TT基因型個體的IMP含量顯著高于CC型和CT型個體。

龔琳琳在3個地方雞品種（如皋雞、安卡雞、文昌雞和）和隱性白羽肉雞ADSL基因2號外顯子上檢測到g.3713G＞A和g.3797C＞T的同義突變[7]，在9號外顯子上檢測到g.10191C＞T的同義突變，其中9號外顯子的多態位點上檢測出顯著的基因型效應，BB型個體胸肌IMP含量分別較AA型與AB型低1.149mg/g和1.181mg/g，且差異極顯著；AB型個體IMP含量稍高于AA型，但二者之間差異不顯著。

Zhang等[8]以伊莎B系蛋雞和廣西黃雞為研究對象發現，廣西黃雞的IMP含量高于伊莎B系蛋雞，檢測ADSL基因發現第2外顯子有C3484T的突變，且2個雞種均表現為CC型的IMP最高，TT型的IMP最低。

石浩[9]對米易雞ADSL基因發現在外顯子2（A3713G、C3797T）和外顯子9（C10191T）處共出現3個SNP位點，其中第9外顯子的SNP位點與IMP含量存在顯著相關性，CT型個體的胸肌IMP含量高于CC型個體。

2 腺苷-磷酸脫氨酶基因

腺苷-磷酸脫氨酶（Adenosine monophosphate deaminase，AMPD）家族包括3個成員：AMPD1、AMPD2和AMPD3，其核苷酸序列和氨基酸序列都有一定的保守性，AMPD1酶的功能是催化AMP脫氧生成IMP，從而影響肉質風味。AMPDA1是該家族中研究最多的肉質候選基因。柴麗娟[10]采用PCR-RF-SSCP技術對5個地方雞種（泰和烏骨雞、北京油雞、崇仁麻雞、鹿苑雞和霞煙雞）AMPD1基因研究發現，AMPD1有3個等位基因，共產生6種基因型，除泰和烏骨雞外，B等位基因為幾個地方雞種的優勢基因，AMPD1基因不同基因型與IMP含量的關系因品種而異。羅桂芬等[11]采用PCR-SSCP技術，以兩個地方品種（北京油雞、三黃胡須雞）和兩個國外品種（隱性白羽肉雞、白來航蛋雞）雞為試驗對象，對AMPD1基因進行SNPs檢測和基因類型判別，結果表明：除三黃胡須雞和隱性白羽肉雞、北京油雞和白來航雞間差異不顯著（＞0.05）外，其他各品種間差異極顯著（＜0.01）。IMP含量在3種基因型間差異顯著（＜0.05）， 初步推斷AMPD1可能為影響雞肉中IMP生成的主效基因或與主效基因相連鎖。

于平[12]以快大青麻雞和靈山土雞為研究對象，對AMPD1基因的5’側翼遠端調控序列和15個外顯子序列進行SNPs全面篩選，發現有10個SNPs在兩個雞種中都存在，其中外顯子8中的T6751C為錯義突變，分別分析3個多態性位點的不同基因型與IMP含量的關系，雖然某些基因型的IMP含量高于另外的基因型IMP含量，但是均未表現出顯著差異。對于AMPD1的研究，應結合更大的群體規模和更全面的品種，來尋求與IMP含量緊密連鎖的遺傳標記，以便應用于標記輔助選擇中。

3 GARS-AIRS-GART基因

雞GARS-AIRS-GART基因編碼IMP合成過程中的3種酶，即甘氨酰胺核苷酸合成酶（Glycinamide ribonucleotide synthetase，GARS）、5-氨基咪唑核苷酸合成酶（Aminoimidazole ribonucleotide synthetase，AIRS）和甘氨酰胺核苷酸轉甲基酶（Glycinamide ribonucleotide formyltransferase， GART）全長30kb，包括21個外顯子，位于1號染色體上。韓威等[6]采用PCR-SSCP方法分析白耳雞GARS-AIRS-GART基因5'側翼區存在C-179T突變位點，TT基因型個體的IMP含量顯著高于CC型個體。

龔琳琳[7]3個地方雞品種（如皋雞、安卡雞、文昌雞和）和隱性白羽肉雞GARS-AIRS-GART基因3、4和21號外顯子經10%聚丙稀酰胺凝膠電泳檢測3號和4號外顯子沒有檢測到多態，21號外顯子檢測到4個多態：g.29943G＞A、g.29968C＞T、 g.30011T＞C、 g.30017C＞T， 其中 3 處為錯義突變，共得到11種基因型，AE型個體胸肌IMP含量比其他基因型的IMP含量都低，均達到了極顯著水平（＜0.01）， 其他基因型之間IMP含量差異均不顯著。

張增榮[13]以大恒優質肉雞品系為研究對象，發現GARS-AIRS-GART基因外顯子4有1個SNP位點位于6545處（A→C突變）的錯義突變，該位點對鮮味氨基酸含量和IMP含量有顯著影響，NN型表現為高IMP含量，HN型個體表現為高鮮味氨基酸含量。

4 PURH基因

氨基咪唑氨甲酰核苷酸轉甲酰基酶/次黃嘌呤核苷酸環水解酶基因（PURH）為影響肌肉IMP含量的候選基因，其具有氨基咪唑氨甲酰核苷酸轉甲酰基酶（EC2.1.2.3）和次黃嘌呤核苷酸環水解酶（EC3.5.4.10）催化活力的雙功能酶，對IMP的合成具有十分關鍵的調控作用[14]。

而已有的研究表明，這兩種蛋白油PURH基因編碼。束婧婷等研究發現，PURH可能是影響IMP含量的主效基因或其連鎖基因，以單倍型用作雞肉質性狀分子標記具有一定優勢，而且做雞不同生長階段和組織都能檢測到PURH的表達，其影響了IMP在肌肉中的沉積[15]。

郭俁等利用SMART技術構建北京油雞肝臟全長cDNA文庫[16]。通過purH基因保守引物對該文庫進行篩選，將克隆的purH基因（GenBank登錄號：EU334506）導入雞體外培養的細胞中，轉染后發現purH基因表達分布于細胞質和細胞核中。

5 GPAT基因

谷氨酰胺磷酸核糖焦磷酸酰胺轉移酶（Glutamine phosphoribosyl pyrophosphate amidotransferase，GPAT）是一種限速酶。張學余等以白耳雞為試驗材料，采用PCR-SSCP和測序相結合的方法，GPAT基因均對白耳雞胸肌IMP含量的差異產生影響，均與雞肌肉IMP含量存在顯著關聯（＜0.05），這3個位點可作為影響雞的肉質風味性狀進行標記輔助選擇的分子標記。余春林等采用實時熒光定量PCR技術對肉雞不同品系和生長階段的GPAT基因表達水平進行檢測[17]，并對GPAT基因的表達量與IMP沉積量的相關性進行研究，發現其與IMP含量呈極顯著正相關（＜0.01）。

6 小結

雞肉具有肉質細嫩、鮮美，高蛋白、低脂肪、低熱量等特點，被認為是一種健康的肉類食品，加之其價格相對較低，因此深受消費者的青睞。雞肉的肉質風味是評價其營養價值的一項指標，而影響肉質風味的因素有很多，IMP則是對肉質鮮味產生作用的物質基礎。通過對影響IMP含量候選基因有利基因型的固定，以及標記輔助選擇，提高遺傳評定的精確性，加快遺傳進展，為提高雞肉質風味性狀的遺傳改良速度提供新的途徑。我國地方雞一般處于放養模式，其肉質明顯優于集約化養殖的雞，而IMP的沉積與體重呈現負相關，若能通過尋找合適的分子遺傳標記來克服這對矛盾，則能讓IMP的沉積在集約化養殖中能達到優質生態養殖雞的肉質和風味。當然，我們還需對這些候選基因的作用機制及影響肉質風味的其他基因作進一步的研究和探索，才能推進優質肉質風味性狀的育種工作的進程。

[1]Georges J,Berghe災.An infantile autistic syndrome characterised by the presence of succinylpurines in body fluids[J].The Lancet,1984,324(8411):1058-1061.

[2]Castro M,Perez-Cerda C,Merinero B et al.Screening for adenylosuccinate lyase deficiency:clinical,biochemical and molecular findings in four patients[J].Neuropediatrics,2002,33(4):186-189.

[3]災an den Bergh F,災incent M-F,Jaeken J et al.Residual adenylosuccinase activities in fibroblasts of adenylosuccinase-deficient children:parallel deficiency with adenylosuccinate and succinyl-AICAR in profoundly retarded patients and non-parallel deficiency in a mildly retarded girl[J].Journal of inherited metabolic disease,1993,16(2):415-424.

[4]劉長青.山東省地方雞種風味特性候選基因ADSL與ATIC的研究[D].曲阜師范大學,2005.

[5]張學余,束婧婷,季從亮,等.5個雞種腺苷琥珀酸裂解酶(ADSL)基因外顯子9 SNP及其與雞肉肌苷酸含量的相關分析[J].畜牧獸醫學報,2007,38(3):237-240.

[6]韓威,張學余,李慧芳,等.ADSL和GARS-AIRS-GART基因多態位點及聚合基因型對白耳雞胸肌肌苷酸（IMP）含量的效應分析[J].農業生物技術學報,2009(17):577-581.

[7]龔琳琳.雞ADSL和GARS-AIRS-GART基因遺傳變異、表達及其與肌苷酸的相關分析[D].揚州大學,2011.

[8]Zhang XD,Li QH,Lou LF,et al.High-resolution melting curve analysis of the ADSL and LPL genes and their correlation with meat quality and blood parameters in chickens[J].Geneticsamp;Molecular Research Gmr,2015,14:2031-2040.

[9]石浩,徐亞歐,梅寒,等.米易雞ADSL基因第2和第9外顯子多態性與肌苷酸含量的關聯[J].江蘇農業科學,2015,43(5):29-32.

[10]柴麗娟.雞AMPD1基因多態性及其與肌苷酸含量關系的研究[D].山西農業大學,2003.

[11]羅桂芬,陳繼蘭,孫世鐸,等.雞AMPD1基因PCR—SSCP分析與相關性狀的研究[J].黑龍江畜牧獸醫，2005(4):8-10.

[12]于平.雞AMPD1基因多態性與肌苷酸含量的相關性分析[D].南京農業大學,2012.

[13]張增榮,杜華銳,李晴云,等.雞GARS-AIRS-GART基因多態性及其與肉質性狀的關聯性研究[J].四川農業大學學報,2013,31:423-426.

[14]Akira T,Komatsu M,Nango R,et al.Molecular cloning and expression of a rat cDNA encoding 5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleotide formyltransferase/IMP cyclohydrolase[J].Gene,1997,197(1-2):289-293.

[15]束婧婷,李慧芳,張學余,等.PURH基因對雞肉肌苷酸含量的遺傳效應及其表達[J].農業生物技術學報,2009(17):779-785.

[16]郭俁,劉長青,陸濤峰,等.北京油雞cDNA文庫的構建及purH基因的表達[J].南京農業大學學報,2010,33:93-99.

[17]余春林,蔣小松,杜華銳，等.雞GPAT基因和GARS-AIRSGART基因mRNA表達水平變化與肌苷酸含量的關聯性研究[C].安全優質的家禽生產——第十五次全國家禽學術討論會論文集,2011.

貴州省農業科學院院地農科合字 [2014]10號。

李亮（1988-），男，漢族，碩士研究生，研究方向為家禽分子遺傳育種與繁殖。

陶宇航，高級畜牧師。