Identification of SNPs and candidate genes associated with abdominal fat deposition in quails (Coturnix japonica) | Идентификация SNPs и генов-кандидатов, ассоциированных с отложением абдоминального жира у перепелов Coturnix japonica

English. The rate of fat deposition, including abdominal fat, is one of the important indicators characterizing both meat performance and product quality, as well as the poultry welfare in general. The study objective was to search for SNPs and identify candidate genes associated with abdominal fat deposition in quails. The studies were carried out on F2 males of the model resource population (n = 146) obtained by crossing two quail breeds contrasting in growth rate and meat quality, Japanese (slow growth) and Texas (fast growth). F2 individuals were genotyped using the GBS (genotyping-by-sequencing) method. To identify associations between genome-wide genotyping data and the amount of abdominal fat, PLINK 1.9 software was used with accepted filter settings (geno 0.1, mind 0.1, maf 0.05). The threshold significance criterion was set to be p less than 0.00001. The resultant F2 resource quail population was characterized by high variability in the content of abdominal fat in the carcass. At the age of 56 days, this indicator varied from 0.01 to 10.46 g and averaged 2.41±0.16 g. Based on the GWAS (genome-wide association study) analysis, there were identified 29 SNPs and 11 candidate genes located in the regions of these SNPs that were associated with abdominal fat deposition in quail. The detected SNPs are localized on chromosomes 1, 2, 7, 8, 17, 19, 21, 24 and 28. The candidate genes established (CNTN5, GNAL, PDE1A, RBMS1, PTPRF, SH3GLB2, SLC27A4, TRIM62, IGSF9B, USHBP1, and NR2F6) were identified on chromosomes CJA1 (1 gene), CJA2 (1 gene), CJA7 (2 genes), CJA8 (1 gene), CJA17 (2 genes), CJA21 (1 gene), CJA24 (1 gene) and CJA28 (2 genes). The detected SNPs and candidate genes can serve as genetic markers in breeding programs to improve the meat quality of quails and reduce the fat content in carcasses.

Russian. Интенсивность отложения жира, в том числе абдоминального, - один из важных показателей, характеризующих как мясную продуктивность и качество продукции, так и общее здоровье с.-х. птицы. Цель работы - поиск SNPs и идентификация генов-кандидатов, связанных с отложением абдоминального жира у перепелов. Исследования проводили на самцах F2 модельной ресурсной популяции (n = 146), полученной при скрещивании двух контрастных по скорости роста и мясным качествам пород - японских (медленный рост) и техасских (быстрый рост) перепелов. Особей F2 генотипировали методом GBS (genotyping-by-sequencing, генотипирование посредством секвенирования). Для выявления ассоциаций между данными полногеномного генотипирования и количеством абдоминального жира использовали программное обеспечение PLINK 1.9 с принятыми ограничениями (geno 0,1; mind 0,1; maf 0,05). В качестве порогового критерия достоверности установили p менее 0,00001. Полученная F2 ресурсная популяция перепелов характеризовалась высокой вариабельностью по содержанию абдоминального жира в туше. В возрасте 56 сут этот показатель варьировал от 0,01 до 10,46 г и составил в среднем 2,41±0,16 г. На основании проведенного GWAS-анализа (genome-wide association study) идентифицировали 29 SNPs и 11 генов-кандидатов, находящихся в областях расположения этих SNPs, которые ассоциированы с отложением абдоминального жира у перепелов. Обнаруженные SNPs локализуются на хромосомах 1, 2, 7, 8, 17, 19, 21, 24 и 28. Установленные гены-кандидаты (CNTN5, GNAL, PDE1A, RBMS1, PTPRF, SH3GLB2, SLC27A4, TRIM62, IGSF9B, USHBP1, NR2F6) идентифицированы на хромосомах CJA1 (1), CJA2 (1), CJA7 (2), CJA8 (1), CJA17 (2), CJA21 (1), CJA24 (1) и CJA28 (2). Детектированные SNP и гены-кандидаты могут послужить генетическими маркерами в программах селекции на улучшение мясных качеств перепелов и снижение содержания жира в тушках.