基于線粒體DNA D-loop區的肉雞品種遺傳多樣性和起源分析

唐修君，樊艷鳳，賈曉旭，葛慶聯，陸俊賢，唐夢君，韓威，高玉時

基于線粒體DNA D-loop區的肉雞品種遺傳多樣性和起源分析

唐修君1,2，樊艷鳳1，賈曉旭1，葛慶聯1，陸俊賢1，唐夢君1，韓威1，高玉時1

1中國農業科學院家禽研究所/江蘇省家禽遺傳育種重點實驗室，江蘇揚州 225015；2南京農業大學動物科技學院，南京 210095

【目的】探討不同生長速度雞品種（配套系）線粒體DNA D-loop區全序列遺傳多樣性和起源特性，為肉雞品種選育和溯源提供理論依據。【方法】以不同生長速度的8個黃羽肉雞配套系（中快速型5個、慢速型3個）、2個地方雞種（固始雞、藏雞）、2個引進雞種（隱性白羽雞、安卡雞）、1個白羽肉雞（羅斯308）、817雜交肉雞以及1個高產蛋雞配套系（大午褐殼蛋雞）共計15個雞種為研究對象，采集血液提取DNA后進行PCR擴增，對15個雞種共683個個體mtDNA D-loop區全序列進行測序，使用DnaSP 5.10軟件分析各個雞種遺傳多樣性和單倍型特點，使用MEGA 4.0軟件計算種間遺傳距離，構建不同單倍型與紅色原雞之間NJ系統發育樹，分析起源和親緣關系。【結果】15個雞種線粒體D-loop區全序列大小為1 231—1 232bp，序列長度為1 231 bp的個體在859 bp處存在C堿基缺失。683個個體共檢測到45個變異位點，組合為53個單倍型，可以分為A、B、C和E共4個單倍型群，其中中快速型肉雞、817雜交肉雞以及高產蛋雞均是E單倍型為優勢單倍型（≥48.89%）；慢速型黃羽肉雞中鴻光黑雞優勢單倍型為B單倍型，京海黃雞優勢單倍型為A單倍型，雪山雞4種單倍型相對均衡，3個慢速型黃羽肉雞配套系E單倍型比例≤38.46%；地方雞種中固始雞的單倍型為A和C型，藏雞的單倍型為A和B型。15個雞種單倍型多樣度（）分布在0.496—0.853，核苷酸多樣度（）分布在0.00146—0.00673，遺傳多樣性相對豐富的品種（配套系）是新興矮腳黃雞、雪山雞、京海黃雞和羅斯308；遺傳多樣性程度相對較低的品種（配套系）是藏雞、高產蛋雞、安卡雞、新興麻雞4號和墟崗黃雞1號。15個雞種Kiumura雙參數距離范圍為0.0016—0.0113，其中羅斯308種內遺傳距離最大，而817雜交肉雞和高產蛋雞的種內遺傳距離最小；種間遺傳距離最大為高產蛋雞與藏雞之間，最小為高產蛋雞與817雜交肉雞之間；中快速型黃羽肉雞配套系相互之間遺傳距離相對較小，而與慢速型黃羽肉雞配套系以及地方雞種之間遺傳距離相對較大；京海黃雞和鴻光黑雞均是與藏雞遺傳距離最小。聚類分析顯示，A、B單倍型群與紅色原雞滇南亞種交叉聚為一枝；E單倍型與紅色原雞印度亞種交叉聚為一枝；C單倍型群與紅色原雞印度亞種、滇南亞種、指名亞種以及印尼亞種交叉聚為一枝。【結論】不同生長速度雞種之間線粒體D-loop區遺傳多樣性程度差異較大；E單倍型與肉雞生長速度具有較強的相關性，中快速型群體均以E單倍型為優勢單倍型，而慢速型群體E單倍型比例均低于40%；我國家雞群體具有多個紅色原雞母系起源，顯示其在中性選擇下被馴化。研究結果為肉雞品種選育和溯源以及資源化開發利用提供了理論依據。

雞；線粒體DNA；D-loop區；遺傳多樣性；遺傳起源

0 引言

【研究意義】近年來，隨著冷鮮雞產業的不斷發展，一些不法商家為了謀取利益，往往以生長速度快、肉品質等級較低的品種冒充品質較高等級的品種，以次充好、以假亂真的現象時有發生，而消費者卻對冷鮮雞的品質和來源難以準確區分和鑒別[1]。特別是隨著大批肉雞配套系的成功培育，人們對家禽品種的需求越來越多元化，如何培育出滿足不同消費者需求的肉雞品種是育種工作者的當務之急。前期研究發現線粒體D-loop區單倍型在不同雞種（配套系）中差異較大，本研究旨在通過對不同生長速度類型雞種線粒體D-loop區遺傳多樣性和單倍型特點進行研究，探討線粒體D-Loop區單倍型與肉雞生長速度的相關性，為雞品種溯源提供分子標簽，為肉雞選育和開發利用提供理論基礎。【前人研究進展】線粒體DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）為動物核外遺傳物質，屬于母系遺傳，由于其進化速度相對較快且不易發生DNA重組等優點，已被廣泛用作動物遺傳起源、系統發育和品種鑒定研究[2-4]。線粒體控制區又稱D-環區（D-loop區），是一段非編碼區，其進化速率為線粒體其他區域的5—10倍，是研究親緣關系較近的群體起源進化和種質鑒定理想的分子標記[5-6]，目前已成功應用于馬[7]、水牛[8]、山羊[9]、驢[10]、鴿[11]、鴨[12]和雞[13]等物種的遺傳多樣性和起源進化研究，而且研究者發現以全序列替代高變區進行物種遺傳多樣性研究，信息更為齊全，結果更為準確。趙倩君等[14]通過測序技術分析了8個綿羊品種59個個體線粒體D-loop全序列遺傳多樣性，并通過系統發育和網絡進化分析其母系起源和系統進化。高玉時等[15]基于線粒體D-loop全序列分析了安義瓦灰雞的遺傳多樣性和起源進化。隨著對線粒體D-loop區全序列的不斷深入研究，人們關注的已不僅僅是其遺傳多樣性，更多的焦點集中于對線粒體單倍型（世系）的劃分。LIU等[16]對世界家雞mtDNA D-loop區進行深入研究，揭示了家雞和紅色原雞由A、B、C、D、E、F、G、H和I型等9個母系世系構成，其中A型和B型在東亞和東南亞地區普遍存在，C型為東亞特有，D型主要發生在非洲、南亞、東南亞和東亞，E型在南亞和歐美商品雞中普遍存在，F型和G型只限于分布在中國云南地區，I型主要分布在中國云南地區，H型只在東亞有少量分布。MIAO等[17]基于家雞線粒體全基因組序列構建了mtDNA系統發育樹，對世界各地大樣本線粒體D-loop區序列進行了重新分析，確定世界家雞及其近緣種紅色原雞可以劃分為A、B、C、D、E、F、G、H、I、W和X等世系。【本研究切入點】以往的研究對象主要為地方品種，且關注點基本集中于“從哪里來”，即在雞種的遺傳多樣性和起源進化方面，取得了諸多成就。但對于“到哪里去”關注度較低，即對配套系的研究少之又少，迄今為止對線粒體優勢單倍型與雞生長速度相關性的研究還未見相關報道。【擬解決的關鍵問題】本研究針對我國特殊的消費特性，擬選擇市場上具有代表性的雞種15個，包括快速型、中速型和慢速型黃羽肉雞（上市日齡分別為60 d以內、65—90 d以及95 d以上，上市體重1.5—2.0 kg）、白羽肉雞（上市日齡35 d左右，上市體重2.5—3.0 kg）、地方雞種（上市日齡120 d以上，上市體重1.5—2.0 kg）以及占有市場一定比例的817雜交肉雞（上市日齡在40—52 d，上市體重1.3—1.8 kg）和淘汰高產蛋雞（日齡在500 d左右，體重約2.0 kg）等，通過PCR和測序技術，分析不同生長速度類型肉雞群體線粒體D-Loop區全序列突變位點情況以及遺傳多樣性和單倍型特性，探討基于線粒體D-Loop區單倍型區分不同生長速度類型肉雞品種（配套系）的可行性，通過與19條紅色原雞序列的聚類分析探究不同雞種的遺傳起源，為肉雞配套素選育、品種改良和溯源以及開發利用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以不同生長速度黃羽肉雞配套系8個（中快速型：墟崗黃雞1號、新廣鐵腳麻雞、新興麻雞4號、良鳳花雞、新興矮腳黃雞；慢速型：雪山雞、京海黃雞、鴻光黑雞）、地方雞種2個（固始雞、藏雞）、引進雞種2個（隱性白、安卡）、白羽肉雞1個（羅斯308）、817雜交肉雞以及淘汰高產蛋雞1個共計15個雞種為研究對象，翅靜脈采血，ACD抗凝。各雞種相關信息見表1。

1.2 試驗方法

1.2.1 總DNA提取 基因組DNA提取采用常規的酚/氯仿法[18]，0.8%瓊脂糖（Promega，美國）凝膠電泳檢測DNA提取效果。

1.2.2 引物合成 根據GenBank數據庫中公布的紅色原雞線粒體控制區全序列（序列號: NC_007235），利用Primer Premier 5.0軟件設計篩選特異性引物1對，PF：5'-AAACACCCAAACTCAC TAAC-3'；PR：5'-CACTGGGATGCGGATACTTGC-3'，交由生工生物工程（上海）股份有限公司合成。

1.2.3 PCR擴增和測序 50 μL擴增體系：2×PCRMaster Mix（大連寶生物公司）25 μL，10 μmol·L-1上下游引物（上海生工生物工程公司）各1.5 μL，DNA模板2 μL，滅菌雙蒸水20 μL。

PCR擴增條件：95℃預變性5 min；95℃變性30 s，55℃退火60 s，72℃延伸60 s，共30個循環；72℃延伸10 min。

反應完畢后，PCR產物采用1.0%瓊脂糖（Promega，美國）凝膠電泳檢測，測序工作由生工生物工程（上海）股份有限公司完成，所有序列均采用雙向一代Sanger雙向測序，引物擴增序列全長為1 586 bp。

表1 15個雞種來源和采樣數

1.3 數據處理和分析

測序結果經 DNAStar 5.02 軟件SeqMan程序拼接后，剪去多余片段序列后通過BioEdit軟件與GenBank中紅色原雞（Gallus gallus）參考序列逐堿基比對。利用DnaSP 5.10 軟件統計遺傳多態性信息，包括突變位點總數（total number of mutations）、單倍型數（number of haplotype）、單倍型多樣度（haplotypediversity, Hd）、平均核苷酸差異（average number of nucleotide differences, K）以及核苷酸多樣度（nucleotide diversity, Pi）等[19]。利用MEGA 4.0軟件計算種內和種間遺傳距離，采用鄰接法構建基于Kimura 2模型的系統發育樹（neighbor-jointing, NJ）[20]，與Genbank數據庫中公開發表的紅色原雞線粒體控制區全序列進行聚類分析，模型參數bootstrap選用1 000次重復。采用Network 10.1軟件構建中介網絡圖（median-joining）（www.fluxus- technology.com）。

2 結果

2.1 15個雞種線粒體控制區序列分析

對15個雞種683個個體PCR產物測序結果進行分析，發現D-loop區全序列大小為1 231—1 232 bp，1 231 bp個體在859 bp處存在C堿基缺失，共檢測到45個變異位點，變異位點數占分析位點總數的3.65%，其中單一多態位點5處，分別位于211、238、321、354和711 bp；其余突變位點均為簡約信息位點。突變類型以轉換為主，僅在252和391 bp處分別為A-T顛換和A-C顛換，其余均為轉換，其中T-C轉換26處，A-G 轉換17處。堿基組成分析顯示T、C、A和G 4種堿基含量分別為33.5%、26.5%、26.6%和13.4%，其中A+T含量為60.1%，G+C含量為39.9%。

2.2 15個雞種線粒體控制區單倍型分析

對683個個體進行單倍型分析，發現45個突變位點共有53種單倍型，劃分為A、B、C和E共4個單倍型群（分支），其中A單倍型群包括11個單倍型（分別表示為A1—A11），B單倍型群包括20個單倍型（分別表示為B1—B20），C單倍型群包括7個單倍型（分別表示為C1—C7），E單倍型群包括15個單倍型（分別表示為E1—E15）。各單倍型數量及在品種間的分布見表2。其中，單倍型E2出現頻率最高，共計11個品種159個個體；其次是單倍型C1，共出現85次（9個品種）；第三是單倍型E1，共出現82次（9個品種）；第四是單倍型A2，共出現52次（4個品種）。

進一步分析顯示，中、快速型黃羽肉雞品種E單倍型為優勢單倍型，比例較高，其中墟崗黃雞1號、新廣鐵腳麻雞、新興麻雞4號、良鳳花雞和新興矮腳黃雞E單倍型占比分別為80.00%、65.79%、85.45%、77.36%和50.00%；慢速型黃羽肉雞品種雪山雞、京海黃雞和鴻光黑雞E單倍型占比相對較低，其中鴻光黑雞優勢單倍型為B單倍型，占比76.62%（59/77）；京海黃雞優勢單倍型為A單倍型，占比50.00%（20/40）；雪山雞4種單倍型相對較為均衡。地方雞種固始雞和藏雞樣本中未發現E單倍型，固始雞主要為A和C單倍型，占比分別為53.42%和46.58%；藏雞主要為A和B單倍型，占比分別為34.21%和65.79%。引進雞種隱性白羽雞和安卡雞E單倍型占比也較高，分別為48.89%和89.66%，羅斯308 E單倍型為50.00%，與隱性白羽雞含量相當。817雜交肉雞和高產蛋雞E單倍型比例均為100%。結果見表3。

表2 15個雞種線粒體D-loop區單倍型數量分布

續表2 Continued table 2

表3 不同雞種D-Loop區全序列單倍型匯總

2.3 15個雞種線粒體控制區遺傳多樣性和遺傳距離

本研究中15個雞種遺傳多樣性結果見表4，其中核苷酸多樣度和單倍型多樣度的表示方式為平均值±標準差。由表可見，總體單倍型多樣度（）為0.901 ± 0.006，分布在0.496—0.853，其中最高為京海黃雞，其次為新興矮腳黃雞、鴻光黑雞、良鳳花雞和雪山雞，值均在0.8以上；最低為藏雞，值在0.5以下；墟崗黃雞1號、高產蛋雞、新興麻雞4號、安卡雞和固始雞值均在0.5—0.6。總體核苷酸多樣度（）為0.00646±0.00011，分布在0.00146—0.00673，其中最高為羅斯308，其次為雪山雞和新興矮腳黃雞，值均在0.006以上；最低為高產蛋雞，其次為817雜交肉雞、安卡雞、新興麻雞4號、墟崗黃雞1號和藏雞，值均在0.0035以下；其余雞種值在0.004—0.006。15個雞種平均核苷酸差異（）分布趨勢與核苷酸多樣度完全一致。除817雜交肉雞之外，其余雞種單倍型多樣度與核苷酸多樣度之間基本吻合。

15個雞種種內和種間平均遺傳距離結果見表5，種內遺傳距離范圍為0.0015—0.0068，最小為817雜交肉雞和高產蛋雞，最大為羅斯308，其次為雪山雞和新興矮腳黃雞，分別為0.0062和0.0061。種間遺傳距離大小體現了雞種之間親緣關系的遠近，最大為高產蛋雞與藏雞之間（0.0113），最小為高產蛋雞與817雜交肉雞之間（0.0016）。中快速型黃羽肉雞（墟崗黃雞1號、新廣鐵腳麻雞、新興麻雞4號、良鳳花雞和新興矮腳黃雞）、引進雞種（安卡雞和隱性白羽雞）、817肉雜雞以及高產蛋雞之間遺傳距離相對較小，范圍為0.0023—0.0059；而這些雞種與慢速型黃羽肉雞（京海黃雞和鴻光黑雞）、地方雞種（固始雞和藏雞）之間遺傳距離相對較大，范圍為0.0062—0.0113。京海黃雞、鴻光黑雞、固始雞和藏雞均是與高產蛋雞遺傳距離最大，分別為0.0092、0.0107、0.0087和0.0113；京海黃雞和鴻光黑雞均是與藏雞遺傳距離最小，分別為0.0058和0.0053。

2.4 系統進化樹和中介網絡圖的構建

由構建的NJ系統進化樹（圖1）看出，15個雞種683個個體擁有的53種單倍型很明顯地分成了A、B、C和E等4個支系，分別含有118、129、102和334條序列。用Network10.1構建的網絡關系圖也證實了這一點（圖2），中介網絡圖主要有4個進化枝，分別以A2、B1、C1和E2為中心節點，這4種單倍型在各自的單倍型類群里出現的頻率最高。

表4 15個雞種D-Loop區序列變異位點數、平均核苷酸差異和核苷酸多樣度

表5 基于Kimura雙參數模型計算的15個雞種品種內和品種間平均遺傳距離

A、B、C、E 分別表示D-loop區的單倍型類型 A, B, C and E stood for haplotype type of D-loop region

同時，本研究從NCBI下載了19條紅色原雞的D-loop區全長序列，結合所發現的53種單倍型683條序列，采用K2P模型構建了系統發育樹（圖3）。A、B、C和E單倍型在發育樹中形成了4個大枝，2個原雞海南亞種的個體（GGJ1、GGJ2）單獨形成一枝。11種A單倍型和20種B單倍型僅與原雞滇南亞種聚為一枝，其中A單倍型群均與滇南亞種GGS5（GU261695）交叉聚為一枝；B單倍型群均與滇南亞種GGS1（NC007235）和GGS8（GU261704）2條序列交叉聚為一枝。15種E單倍型均與紅色原雞印度亞種（GGM1、GGM3和GGM4）交叉聚為一枝。7種C單倍型聚類形成C單倍型群，并與印度亞種（GGM2，GU261707）、滇南亞種（GGS10，GU261716）、指名亞種（GGG1，AB007725；GGG2，NC007236）以及印尼亞種（GGB，NC007237）等4種紅色原雞亞種5條序列聚為一枝。

3 討論

3.1 15個雞種mtDNA控制區序列結構

15個雞種683個個體線粒體D-loop區全序列為1 231—1 232 bp，其中1 231 bp的個體在859 bp處存在C堿基缺失。全序列共檢測到45個變異位點，突變位點從133 bp到1 215 bp，高變區主要集中在211—446 bp，長度占全長的19.2%（236/1 232），集中了75.6%（34/45）的堿基變異。國內外有關雞線粒體控制區的研究大都集中在高變區[21-22]，本研究結果顯示，除了高變區外，在序列的其余部位還存在24.4%（11/45）的堿基變異。可見，利用線粒體D-loop區全序列進行核苷酸多態性分析可以獲得更為全面的信息。堿基組成分析顯示，雞線粒體D-loop區富含A/T堿基，含量為60.1%，可能為了RNA聚合酶等特異分子的快速識別，堿基和密碼子的使用均具有一定的偏向性，密碼子第三位T的使用頻率最高。

A1-A11、B1-B20、C1-C7、E1-E15均表示單倍型類型 A1-A11, B1-B20, C1-C7 and E1-E15 all stood for haplotype type

3.2 15個雞種mtDNA控制區單倍型特征

本研究共發現53個單倍型，按照雞線粒體DNA單倍型分類通用標準[16-17]，可以分為A、B、C和E共4個單倍型群（分支），分別有118、129、102和334個個體。由構建的NJ系統進化樹和Network中介網絡圖均可以看出，683個個體明顯地分成了A、B、C和E等4個支系。研究顯示，中、快速型黃羽肉雞、引進雞種、白羽肉雞以及817雜交肉雞和高產蛋雞優勢單倍型均為E單倍型，而慢速型黃羽肉雞E單倍型占比相對較低，本研究中鴻光黑雞優勢單倍型為B單倍型，占比76.62%；京海黃雞優勢單倍型為A單倍型，占比50.00%。有文獻記載，線粒體E分支前世與紅色原雞印度亞種（）親緣關系較近，可能起源于印度周邊地區；而今為印度半島、中東和歐洲大陸地方雞種的主要單倍型，在中國少數地方品種中也能檢測到，但是所占比例均較低，至今為止未發現占絕對優勢（比例在80%以上）的品種[23-24]。本研究涉及到的地方雞種（固始雞和藏雞）所采集的樣本中未發現E單倍型，固始雞主要為A和C單倍型，所占比例相當；藏雞主要為A和B單倍型，所占比例分別為34.21%和65.79%，說明這兩個雞種在長期的進化過程中受外來雞種入侵機會較小，可能跟當地交通不便或者高山深谷形成的天然隔離屏障有關，導致外來雞種難以進入，保護了品種的獨有特性。而E單倍型在中快速型肉雞以及高產蛋雞中普遍存在，揭示了歐美商品雞包括安卡和隱性白羽雞等快速型肉雞以及白來航等高產蛋雞在這些商品肉雞和蛋雞配套系的培育過程中貢獻較大。由于線粒體母系遺傳的獨有特性，在今后的育種工作中，可以根據育種目標，選擇合適的母系，加快培育出滿足消費者需求的品種（配套系）。

GGG，原雞指名亞種；GGS，原雞滇南亞種；GGM，原雞印度亞種；GGJ，原雞海南亞種；GGB，原雞印尼亞種

進一步分析顯示，E分支所有單倍型共334個個體均在1 214 bp處存在C-T突變，而B分支所有單倍型共129個個體均在1215bp處存在A-G突變，結合數據庫中上千條序列也得出類似結論。在實際應用中，可以省去測序步驟，利用變異位點酶切等SNP檢測方法來區分不同個體單倍型，既經濟而且易于操作。

3.3 15個雞種mtDNA 控制區遺傳多樣性

遺傳多樣性大小一般用平均核苷酸差異（）、核苷酸多樣度（）以及單倍型多樣度（）來表示。和是評價一個群體遺傳多樣性和分化程度的主要指標，值和值越大，表明群體的遺傳多樣性越豐富，而遺傳變異越大，則群體選擇潛力也越大[25-26]。本研究15個雞種中值最大的為京海黃雞，其次為新興矮腳黃雞、鴻光黑雞、良鳳花雞和雪山雞，值均在0.8以上，說明這些雞種遺傳多樣性相對較為豐富，還可以經過進一步選育提優；墟崗黃雞1號、高產蛋雞和新興麻雞4號值均在0.5—0.6，說明這些雞種遺傳多樣性處于中等水平；藏雞值最低，可見藏雞質量性狀遺傳趨于穩定，選擇潛力相對較小，據資料顯示[27]藏雞主要采用保護區和基因庫保護，自2002年開始已經過多個世代選育，目前群體的遺傳特性和生產性能保持相對穩定。15個雞種平均核苷酸差異（）分布趨勢與核苷酸多樣度完全一致。不同雞種線粒體D-loop區遺傳多態性程度不一，揭示了各品種（配套系）遺傳資源保護以及選育程度不同。另外，本研究中除了817雜交肉雞之外，其余雞種單倍型多樣度與核苷酸多樣度之間基本吻合，這可能與817雜交肉雞的選育模式和程度有關，今后可以考慮進一步加強選育，從而穩定該配套系的遺傳性狀。

種間遺傳距離大小體現了雞種之間親緣關系的遠近，本研究中Kiumura雙參數距離結果顯示，中快速型黃羽肉雞、引進雞種、817雜交肉雞以及高產蛋雞之間遺傳距離相對較小，親緣關系較近；而這些雞種與慢速型黃羽肉雞、地方雞種之間遺傳距離相對較大，親緣關系較遠。而慢速型黃羽肉雞京海黃雞和鴻光黑雞均是與藏雞親緣關系最近，京海黃雞、鴻光黑雞、固始雞和藏雞均是與高產蛋雞親緣關系最遠。

3.4 15個雞種系統發生關系和母系起源

自達爾文提出紅色原雞為家雞（）祖先這一假說以來，家雞究竟起源于紅色原雞5個亞種中的哪一種，迄今為止學術界還沒有明確定論。FUMIHITO等[28]提出家雞的唯一祖先是生活在泰國及其周邊地區的原雞指名亞種（）。KANGINAKUDRU等[29]研究表明在家雞的進化過程中，生活在印度及其周邊地區的原雞滇南亞種（）和印度亞種（）也同樣作出了貢獻。

本研究結合所發現的53種單倍型683條序列和從NCBI下載的19條紅色原雞D-loop區全長序列，構建了K2P模型系統發育樹，結果顯示，A、B分支中的所有單倍型包括11種A單倍型和20種B單倍型均僅與原雞滇南亞種交叉聚為一枝，以往的研究顯示A、B單倍型為我國地方雞種的主要單倍型[30]，推測滇南亞種在中國地方雞種形成過程中母系貢獻較大。E分支中的所有單倍型均與原雞印度亞種交叉聚為一枝，本研究中E單倍型在中國培育的中快速肉雞和高產蛋雞中比例較高，而E單倍型在南亞和西方商品雞中普遍存在，驗證了我國快長型雞種在培育過程中引入了外來雞種血液。C分支母系起源較為豐富，7種C單倍型與指名亞種、滇南亞種、印度亞種以及印尼亞種（）等4種紅色原雞亞種交叉聚為一枝，推測擁有C單倍型的家雞在長期的選育過程中，通過引入或者遷移等方式受到多種原雞血液的入侵，從而逐漸形成具有獨特個性的群體。

4 結論

在15個雞種683個個體線粒體D-loop區全序列共發現45個突變位點和53種單倍型以及A、B、C和E共4個單倍型群。不同單倍型與肉雞生長速度相關，中快速型群體以E單倍型為優勢單倍型，慢速型群體E單倍型比例相對較低。A、B單倍型群均起源于滇南亞種，E單倍型群起源于印度亞種，C單倍型群具有印度亞種、滇南亞種、指名亞種和印尼亞種等多個起源。E單倍型均在1 214 bp處存在C-T突變，B單倍型均在1 215 bp處存在A-G突變，不同群體線粒體D-loop區遺傳多態性差異不一，均具有各自的特異位點和特異單倍型。研究結果為肉雞品種選育和溯源以及資源化開發利用提供了理論依據。

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Genetic Diversity and Origin Characteristics of Chicken Species Based on Mitochondrial DNA D-loop Region

TANG XiuJun1,2, FAN YanFeng1, JIA XiaoXu1, GE QingLian1, LU JunXian1, TANG MengJun1, HAN Wei1, GAO YuShi1

1Institute of Poultry, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory for Poultry Genetics and Breeding of Jiangsu Province, Yangzhou 225125, Jiangsu;2College of Animal Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095

【Objective】The purpose of this study was to investigate the genetic diversity and origin characteristics of the whole sequence of mitochondrial DNA D-loop region in chicken breeds (complete set line) with different growth rates, so as to provide a theoretical basis for breeding and traceability of broiler breeds. 【Method】15 broiler breeds with different growth rates were used as research materials, including eight yellow-feathered broiler lines (5 medium-fast and 3 slow lines), two local chicken breeds (Gushi chicken and Tibetan chicken), two introduced chicken breeds (Recessive White and Anka), one white-feathered broiler (Ross 308), 817 hybrid broiler and one commercial layer line (Dawu Brown Eggshell Hens). Chicken blood was collected, and DNA was PCR amplified. The full sequences of mtDNA D-loop region of 683 individuals from 15 chicken breeds were sequenced, and the genetic diversity and haplotype characteristics of each chicken breed were analyzed using DnaSP 5.10 software. The genetic distance between breeds was calculated using MEGA 4.0 software, and then a phylogenetic tree was constructed between different haplotypes and the red original chicken. 【Result】The full sequence size of the D-loop region of 15 chicken breeds ranged from 1 231 to 1 232 bp, and individuals with sequence length of 1 231 bp had C-base deletion at 859 bp. 45 variant loci were detected in 683 individuals, which were combined into 53 haplotypes and could be divided into four haplotype groups, including A, B, C and E. Among them, the medium-fast broilers, 817 hybrid broilers and high-yielding laying hens were all haplotype E as the dominant haplotype (≥48.89%); the dominant haplotypes were B haplotypes for Hongguang black chickens, A haplotypes for Jinghai yellow chickens, and four haplotypes were relatively balanced for Xueshan chickens (the proportion of E haplotypes ≤38.46% for three chicken breeds); the haplotypes of local chicken breeds were A and C haplotypes for Gushi chickens and A and B haplotypes for Tibetan chickens. The genetic diversity of the 15 chicken breeds ranged from 0.496 to 0.853 forand from 0.00146 to 0.00673 for. The relatively rich genetic diversity was found in the Xinxing Dwarf Yellow Chicken, Xueshan Chicken, Jinghai Yellow Chicken and Ross 308; the relatively low genetic diversity was found in the Tibetan Chicken, the High Laying Chicken, the Anka Chicken, the Xinxing partridge Chicken No. 4 and the Xugang Yellow Chicken No. 1. The range of Kiumura two-parameter distance of 15 chicken breeds was 0.0016-0.0113, among which the intra-breed genetic distance of Ross 308 was the largest while the intra-breed genetic distance of 817 hybrid broiler and high-yielding chicken was the smallest; the inter-breed genetic distance was the largest between high-yielding chicken and Tibetan chicken, and the smallest between high-yielding chicken and 817 hybrid broiler; the genetic distance between medium-fast broiler was relatively small while the genetic distance between medium-fast broiler, slow-fast and local chicken breeds was relatively large; the genetic distance between Jinghai and local chicken breeds was relatively large. Cluster analysis showed that the haplotypes A, B, andwere clustered in one group. Haplotype E andwere clustered in another group. Haplotype C was clustered with four subspecies of jungle fowl, including,,and. 【Conclusion】The genetic diversity of mitochondrial D-loop region varied among different chicken breeds; E haplotypes were strongly correlated with broiler growth rate, and E haplotypes were the dominant haplotypes in all medium and fast populations, while the proportion of E haplotypes in slow populations was less than 40%; the national chicken population had multiple red proto-chicken maternal origins, indicating that it was domesticated under neutral selection. The results of the study provided a theoretical basis for broiler breed selection and tracing as well as resource exploitation.

chicken; mitochondrial DNA; D-loop region; genetic diversity; genetic origin

2020-08-14；

2021-10-15

國家自然科學基金（31702079，31672382，31501917，31372277）、江蘇省六大人才高峰資助項目（NY-011）、江蘇省現代農業—重點及面上項目（BE2018363）、江蘇省家禽遺傳育種重點實驗室資助項目（JQLAB-ZZ-202002）

唐修君，E-mail：tangxj0918@126.com。樊艷鳳，E-mail：fanyanfeng@126.com。唐修君和樊艷鳳為同等貢獻作者。通信作者高玉時，E-mail：gaoys100 @sina.com

（責任編輯 林鑒非）