PCK1基因下游82.4kb处的选择信号可能导致其在鸭驯化过程中的表达变化

摘要

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶基因(phosphoenolpyruvate carboxykinase 1(Soluble),PCK1)是糖异生及甘油异生的关键基因.为分析PCK1基因在家鸭(Anas platyrhynchos domesticus)驯化过程中是否出现表达差异以及是否受到驯化选择,本研究分别以绿头野鸭(Anas platyrhynchos)、绍兴鸭及北京鸭作为野生品种、蛋鸭及肉鸭品种代表,检测PCK1基因在这3个品种中的表达水平、杂合度(Hp)以及遗传距离(Fst).表达分析发现,与绿头野鸭相比,PCK1在绍兴鸭及北京鸭肝脏组织中表达量分别下降了3倍、10倍;在脂肪组织中分别下降了3倍、26倍.根据全基因组Z(Hp)及Z(Fst)分布情况,以Z(Hp)＜-3、Z(Fst)＞2作为选择信号筛选标准.按照此标准发现PCK1基因下游82.4 kb处(KB742479.1:2 220 079～2 259 967 bp)出现选择信号.与绿头野鸭相比,该区域在绍兴鸭及北京鸭中杂合度均降低,Z(Hp)值分别为-3.92及-3.63;遗传距离均最大,Z(Fst)值分别为3.91及2.54.对该区域临近基因(ENSAPLG00000002901,C20orf85,PCK1)的表达分析发现,仅PCK1基因在鸭驯化过程中出现表达差异.因此,推测该选择信号可能导致了PCK1基因在家鸭与野鸭间的表达差异.本研究首次较深入的探索了鸭的驯化遗传机制;研究发现鸭驯化过程中PCK1存在表达变化,同时其下游82.4 kb处出现选择信号,这些结果为进一步研究PCK1的功能提供了线索.