影响地方鸡肌肉肌苷酸含量相关基因研究进展

李亮 陈浩林 韩雪 朱丽莉 李舒 杨昌英 陶宇航*

（1，贵州省畜牧兽医研究所 550005；2，贵州省威宁县雪山镇农业服务中心 553111；3，贵州省黔东南州剑河县仰啊莎街道办事处农村发展部 556400）

影响地方鸡肌肉肌苷酸含量相关基因研究进展

李亮1陈浩林1韩雪1朱丽莉1李舒2杨昌英3陶宇航*1

（1，贵州省畜牧兽医研究所 550005；2，贵州省威宁县雪山镇农业服务中心 553111；3，贵州省黔东南州剑河县仰啊莎街道办事处农村发展部 556400）

肌苷酸是影响肉质风味的重要因素之一，也是目前地方鸡品种肉质选育中作为参考的基础指标。影响肌苷酸在机体内沉积的关键酶主要由腺苷琥珀酸裂解酶基因、腺苷-磷酸脱氨酶基因、GARS-AIRS-GART基因、氨基咪唑氨甲酰核苷酸转甲酰基酶/次黄嘌呤核苷酸环水解酶基因、谷氨酰胺磷酸核糖焦磷酸酰胺转移酶基因编码，这些基因都是影响肌苷酸含量潜在的候选基因。本文综合了近几年的研究报道，以期为优质肉鸡的育种提供有价值的参考。

肌苷酸；肉质风味；基因；含量；鸡；综述

我国拥有丰富的地方鸡品种资源，与国外培育的一些专门化鸡种相比，我国地方鸡具有广泛的遗传多样性，具有高度适应性，抗逆性强，肉质好等特点。在过去，对肉鸡的选育主要集中在生长性能的提高上，由于具有较高的遗传力，因此肌肉和腹部脂肪产量得到很大的提高，但口感却呈下降趋势。随着生活水平的提高，对肉鸡风味和鲜香味的要求也越来越高，为此研究者对肌肉的风味物质进行大量研究，结果表明，肌苷酸（Inosine monophosphate acide，IMP）是影响鲜味与香味肉质风味的重要物质，其含量因鸡的品种、性别、部位及日龄不同而存在差异，肌肉IMP的含量与遗传因素相关。因此，本文综合近年国内外的研究报道，对影响地方鸡肌肉的IMP含量的候选基因概况加以综述。

1 腺苷琥珀酸裂解酶基因

腺苷琥珀酸裂解酶（Adenylosuccinate lyase，ADSL）于1984年被首次发现[1]，是IMP合成酶系中催化嘌呤核苷酸起始合成与提供嘌呤核苷酸循环中间产物的双功能酶[2,3]。刘长青等[4]对山东的4个地方鸡种（寿光鸡、济宁百日鸡、莱芜黑鸡和琅琊鸡）为研究对象，发现在ADSL基因cDNA全序列共出现17处碱基有差异，其中8处为错义突变，为后续ADSL可能作为鸡肉质风味性状候选基因奠定了基础。张学余等[5]对4个地方品种（丝羽乌骨鸡、萧山鸡、白耳鸡、藏鸡）和一个国外品种（隐性白羽鸡）IMP含量分析表明，藏鸡、丝羽乌骨鸡肌肉中IMP含量最高，白耳鸡稍低，萧山鸡、隐性白羽鸡最低。对ADSL基因外显子9进行多态性分析发现处C9839A的错义突变，AA、AC和CC，3种基因型频率分布与品种有关，但对基因型和IMP含量进行关联分析发现，该位点的多态性与胸肌的IMP含量之间并未存在显著的相关性。韩威等[6]采用PCR-SSCP方法分析白耳鸡ADSL外显子2区域存在C3484T突变位点，TT为有利基因型，TT基因型个体的IMP含量显著高于CC型和CT型个体。

龚琳琳在3个地方鸡品种（如皋鸡、安卡鸡、文昌鸡和）和隐性白羽肉鸡ADSL基因2号外显子上检测到g.3713G＞A和g.3797C＞T的同义突变[7]，在9号外显子上检测到g.10191C＞T的同义突变，其中9号外显子的多态位点上检测出显著的基因型效应，BB型个体胸肌IMP含量分别较AA型与AB型低1.149mg/g和1.181mg/g，且差异极显著；AB型个体IMP含量稍高于AA型，但二者之间差异不显著。

Zhang等[8]以伊莎B系蛋鸡和广西黄鸡为研究对象发现，广西黄鸡的IMP含量高于伊莎B系蛋鸡，检测ADSL基因发现第2外显子有C3484T的突变，且2个鸡种均表现为CC型的IMP最高，TT型的IMP最低。

石浩[9]对米易鸡ADSL基因发现在外显子2（A3713G、C3797T）和外显子9（C10191T）处共出现3个SNP位点，其中第9外显子的SNP位点与IMP含量存在显著相关性，CT型个体的胸肌IMP含量高于CC型个体。

2 腺苷-磷酸脱氨酶基因

腺苷-磷酸脱氨酶（Adenosine monophosphate deaminase，AMPD）家族包括3个成员：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脱氧生成IMP，从而影响肉质风味。AMPDA1是该家族中研究最多的肉质候选基因。柴丽娟[10]采用PCR-RF-SSCP技术对5个地方鸡种（泰和乌骨鸡、北京油鸡、崇仁麻鸡、鹿苑鸡和霞烟鸡）AMPD1基因研究发现，AMPD1有3个等位基因，共产生6种基因型，除泰和乌骨鸡外，B等位基因为几个地方鸡种的优势基因，AMPD1基因不同基因型与IMP含量的关系因品种而异。罗桂芬等[11]采用PCR-SSCP技术，以两个地方品种（北京油鸡、三黄胡须鸡）和两个国外品种（隐性白羽肉鸡、白来航蛋鸡）鸡为试验对象，对AMPD1基因进行SNPs检测和基因类型判别，结果表明：除三黄胡须鸡和隐性白羽肉鸡、北京油鸡和白来航鸡间差异不显著（＞0.05）外，其他各品种间差异极显著（＜0.01）。IMP含量在3种基因型间差异显著（＜0.05）， 初步推断AMPD1可能为影响鸡肉中IMP生成的主效基因或与主效基因相连锁。

于平[12]以快大青麻鸡和灵山土鸡为研究对象，对AMPD1基因的5’侧翼远端调控序列和15个外显子序列进行SNPs全面筛选，发现有10个SNPs在两个鸡种中都存在，其中外显子8中的T6751C为错义突变，分别分析3个多态性位点的不同基因型与IMP含量的关系，虽然某些基因型的IMP含量高于另外的基因型IMP含量，但是均未表现出显著差异。对于AMPD1的研究，应结合更大的群体规模和更全面的品种，来寻求与IMP含量紧密连锁的遗传标记，以便应用于标记辅助选择中。

3 GARS-AIRS-GART基因

鸡GARS-AIRS-GART基因编码IMP合成过程中的3种酶，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）和甘氨酰胺核苷酸转甲基酶（Glycinamide ribonucleotide formyltransferase， GART）全长30kb，包括21个外显子，位于1号染色体上。韩威等[6]采用PCR-SSCP方法分析白耳鸡GARS-AIRS-GART基因5'侧翼区存在C-179T突变位点，TT基因型个体的IMP含量显著高于CC型个体。

龚琳琳[7]3个地方鸡品种（如皋鸡、安卡鸡、文昌鸡和）和隐性白羽肉鸡GARS-AIRS-GART基因3、4和21号外显子经10%聚丙稀酰胺凝胶电泳检测3号和4号外显子没有检测到多态，21号外显子检测到4个多态：g.29943G＞A、g.29968C＞T、 g.30011T＞C、 g.30017C＞T， 其中 3 处为错义突变，共得到11种基因型，AE型个体胸肌IMP含量比其他基因型的IMP含量都低，均达到了极显著水平（＜0.01）， 其他基因型之间IMP含量差异均不显著。

张增荣[13]以大恒优质肉鸡品系为研究对象，发现GARS-AIRS-GART基因外显子4有1个SNP位点位于6545处（A→C突变）的错义突变，该位点对鲜味氨基酸含量和IMP含量有显著影响，NN型表现为高IMP含量，HN型个体表现为高鲜味氨基酸含量。

4 PURH基因

氨基咪唑氨甲酰核苷酸转甲酰基酶/次黄嘌呤核苷酸环水解酶基因（PURH）为影响肌肉IMP含量的候选基因，其具有氨基咪唑氨甲酰核苷酸转甲酰基酶（EC2.1.2.3）和次黄嘌呤核苷酸环水解酶（EC3.5.4.10）催化活力的双功能酶，对IMP的合成具有十分关键的调控作用[14]。

而已有的研究表明，这两种蛋白油PURH基因编码。束婧婷等研究发现，PURH可能是影响IMP含量的主效基因或其连锁基因，以单倍型用作鸡肉质性状分子标记具有一定优势，而且做鸡不同生长阶段和组织都能检测到PURH的表达，其影响了IMP在肌肉中的沉积[15]。

郭俣等利用SMART技术构建北京油鸡肝脏全长cDNA文库[16]。通过purH基因保守引物对该文库进行筛选，将克隆的purH基因（GenBank登录号：EU334506）导入鸡体外培养的细胞中，转染后发现purH基因表达分布于细胞质和细胞核中。

5 GPAT基因

谷氨酰胺磷酸核糖焦磷酸酰胺转移酶（Glutamine phosphoribosyl pyrophosphate amidotransferase，GPAT）是一种限速酶。张学余等以白耳鸡为试验材料，采用PCR-SSCP和测序相结合的方法，GPAT基因均对白耳鸡胸肌IMP含量的差异产生影响，均与鸡肌肉IMP含量存在显著关联（＜0.05），这3个位点可作为影响鸡的肉质风味性状进行标记辅助选择的分子标记。余春林等采用实时荧光定量PCR技术对肉鸡不同品系和生长阶段的GPAT基因表达水平进行检测[17]，并对GPAT基因的表达量与IMP沉积量的相关性进行研究，发现其与IMP含量呈极显著正相关（＜0.01）。

6 小结

鸡肉具有肉质细嫩、鲜美，高蛋白、低脂肪、低热量等特点，被认为是一种健康的肉类食品，加之其价格相对较低，因此深受消费者的青睐。鸡肉的肉质风味是评价其营养价值的一项指标，而影响肉质风味的因素有很多，IMP则是对肉质鲜味产生作用的物质基础。通过对影响IMP含量候选基因有利基因型的固定，以及标记辅助选择，提高遗传评定的精确性，加快遗传进展，为提高鸡肉质风味性状的遗传改良速度提供新的途径。我国地方鸡一般处于放养模式，其肉质明显优于集约化养殖的鸡，而IMP的沉积与体重呈现负相关，若能通过寻找合适的分子遗传标记来克服这对矛盾，则能让IMP的沉积在集约化养殖中能达到优质生态养殖鸡的肉质和风味。当然，我们还需对这些候选基因的作用机制及影响肉质风味的其他基因作进一步的研究和探索，才能推进优质肉质风味性状的育种工作的进程。

[1]Georges J,Berghe灾.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]灾an den Bergh F,灾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]刘长青.山东省地方鸡种风味特性候选基因ADSL与ATIC的研究[D].曲阜师范大学,2005.

[5]张学余,束婧婷,季从亮,等.5个鸡种腺苷琥珀酸裂解酶(ADSL)基因外显子9 SNP及其与鸡肉肌苷酸含量的相关分析[J].畜牧兽医学报,2007,38(3):237-240.

[6]韩威,张学余,李慧芳,等.ADSL和GARS-AIRS-GART基因多态位点及聚合基因型对白耳鸡胸肌肌苷酸（IMP）含量的效应分析[J].农业生物技术学报,2009(17):577-581.

[7]龚琳琳.鸡ADSL和GARS-AIRS-GART基因遗传变异、表达及其与肌苷酸的相关分析[D].扬州大学,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,徐亚欧,梅寒,等.米易鸡ADSL基因第2和第9外显子多态性与肌苷酸含量的关联[J].江苏农业科学,2015,43(5):29-32.

[10]柴丽娟.鸡AMPD1基因多态性及其与肌苷酸含量关系的研究[D].山西农业大学,2003.

[11]罗桂芬,陈继兰,孙世铎,等.鸡AMPD1基因PCR—SSCP分析与相关性状的研究[J].黑龙江畜牧兽医，2005(4):8-10.

[12]于平.鸡AMPD1基因多态性与肌苷酸含量的相关性分析[D].南京农业大学,2012.

[13]张增荣,杜华锐,李晴云,等.鸡GARS-AIRS-GART基因多态性及其与肉质性状的关联性研究[J].四川农业大学学报,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,张学余,等.PURH基因对鸡肉肌苷酸含量的遗传效应及其表达[J].农业生物技术学报,2009(17):779-785.

[16]郭俣,刘长青,陆涛峰,等.北京油鸡cDNA文库的构建及purH基因的表达[J].南京农业大学学报,2010,33:93-99.

[17]余春林,蒋小松,杜华锐，等.鸡GPAT基因和GARS-AIRSGART基因mRNA表达水平变化与肌苷酸含量的关联性研究[C].安全优质的家禽生产——第十五次全国家禽学术讨论会论文集,2011.

贵州省农业科学院院地农科合字 [2014]10号。

李亮（1988-），男，汉族，硕士研究生，研究方向为家禽分子遗传育种与繁殖。

陶宇航，高级畜牧师。