Птицеводы, которых ценят за их пухлость, добились невероятных успехов благодаря программам сельскохозяйственной селекции, направленным на увеличение размера и веса цыплят, чтобы принести пользу мировому потреблению, где спрос на любое мясо продолжает расти больше всего.
Чтобы помочь фермерам в их стремлении сделать крупу петухов и кур более пухлыми, ученые заинтересовались специфической генетикой, лежащей в основе адаптации веса цыплят, более известных с научной точки зрения как Gallus gallus.
Пользуясь преимуществами особой экспериментально выведенной популяции кур Вирджиния, ученый из Упсальского университета Орьян Карлборг возглавил международное исследование, направленное на лучшее понимание генетической архитектуры, лежащей в основе веса цыплят.
Чтобы изучить адаптацию к весу, исследовательская группа Carlborg использовала две дивергентно выведенные линии белых кур породы плимут-рок, которые отбирались с 1957 года по высокой и низкой живой массе соответственно. В своем исследовании они использовали передовую линию интеркроссирования, полученную путем скрещивания линий с высоким и низким весом после 40 поколений селекции. Средняя 56-дневная живая масса в высоковесовой линии тогда составляла 1412 г по сравнению с таковой у низковесных собратьев, которые весили всего 170 г (всего около 12% веса по сравнению с высоковесовой линией).
Используя 15-е поколение интеркросс-линий между линиями с высокой и низкой массой, они идентифицировали 20 различных генетических локусов, которые при исследовании объяснили более 60 процентов аддитивной генетической дисперсии для выбранного признака.
«Наша работа с этим долгосрочным селекционным экспериментом показала, что различные варианты во многих генетических локусах способствуют большому расхождению между линиями, отобранными по высокому и низкому весу», - сказал соответствующий автор Орьян Карлборг. «Это интересная экспериментальная иллюстрация того, как даже небольшие и фенотипически однородные популяции, такие как основатели наших дивергирующих линий, могут содержать множество генетических вариантов, которые обычно не диверсифицируют популяцию. подвергается интенсивному отбору».
Они также сосредоточились на семи из этих генетических горячих точек, известных как локусы количественных признаков, и обнаружили, что только два из них могут быть более точно сопоставлены с одним четко определенным локусом; остальные пять содержали сцепленные локусы с множественными вариантами генов или были эпистатическими. Это подробное исследование локусов, способствующих полигенной адаптации в линиях кур Вирджинии, таким образом, обеспечивает более глубокое понимание полногеномных механизмов, вовлеченных в долгосрочные реакции отбора.
Хотя долгосрочные реакции отбора на вес были обусловлены множеством локусов с небольшим индивидуальным эффектом, что соответствовало предположению об бесконечно малой модели количественной генетики, генетические механизмы внутри отдельных локусов были более сложными, чем предполагалось в этом исследовании. модель. Теперь ученые надеются продолжить изучение этой модельной системы цыплят, чтобы еще больше углубить наше понимание генетических механизмов адаптации к массе тела, а также оценить, как сложности внутри локуса повлияют на предсказания реакций отбора, полученные с использованием текущих количественных моделей.
«Для многих конечной целью исследований, направленных на анализ генетической архитектуры сложного признака, является поиск причинных генов и мутаций, лежащих в основе признака», - сказал Карлборг. «Это так, но нам также нужно лучше понять, как учитывать вклад более сложных генетических механизмов в реакцию отбора, будь то в природе и сельском хозяйстве, для улучшения прогнозов адаптаций, возникающих в ходе долгосрочного отбора. Наша работа с куриными линиями Вирджинии дает ценную эмпирическую информацию о том, как сложные генетические механизмы способствовали полигенной адаптации в прошлом, и это поможет нам в работе по разработке более совершенных прогностических моделей для будущего».