羽毛不仅是优质鸡育种十分看重的包装性状，它还是育种生产的良好工具。利用显性的慢羽突变(K)，通过合适的交配方式可以对雏鸡进行准确的自别雌雄。如今，对羽速基因的定位及其分子遗传基础尚了解不够清楚，对快慢羽自别雌雄的育种实施造成一定的影响。本研究从Z染色体的基因组关联研究到基因的表达分析全面系统地阐述了羽速基因的分子遗传基础及其相关影响，为更好地利用羽速基因提供了科学依据。 ⑴通过对杏花鸡、丝羽乌骨鸡、来航鸡等7个国内外鸡品种(系)的调查发现，各鸡群的快慢羽表型分布不均，除来航鸡和阳山鸡全是慢羽之外，其余鸡群慢羽鸡都偏少，具有快慢羽表型分离且慢羽鸡极少的杏花鸡和丝羽乌骨鸡群体可能更利于羽速基因的定位。杏花鸡和丝羽乌骨鸡群体的连锁不平衡(LD)分析表明，杏花鸡群体的LD衰减要比丝羽乌骨鸡群体快，它的基本LD跨度约为600 Kb，估计用于Z染色体基因组扫描的标记至少需要125个。群体层化分析表明，杏花鸡群体的慢羽鸡与快羽鸡群体没有发现群体层化现象，适合用case—control的方法进行快慢羽表型的基因组关联研究。 ⑵用137个有效的单核苷酸多态性(SNP)对杏花鸡Z染色体进行基因组关联研究发现，rs14785153和rs14785827两个SNP与快慢羽表型关联显著，经过进一步的扫描和单倍型块分析估计羽速基因位于Z染色体9607480～10192607 bp的区域。生物信息学分析发现该定位区域结构特殊，包括12个基因和一个有内源病毒21(ev21)整合位点的约140 Kb长的非基因区。该区域内可能存在重复序列或碱基部分甲基化现象，导致SNP的定型结果不准确而无法再利用扫描的方法进一步定位羽速基因，需要寻求其它途径去确定羽速基因。 ⑶采用Affymetrix公司的鸡基因组表达谱芯片对分别来自刚出雏的6只杏花鸡快慢羽母鸡左翅膀外侧羽区皮肤进行基因差异表达分析，结果显示：慢羽鸡相对于快羽鸡上调的已知基因有251个，下调基因有83个。有41个基因只共同表达于慢羽鸡而不表达于快羽鸡，可能为K所诱导激活。快慢羽鸡差异表达基因几乎分布于所有的染色体，2号染色体最多，5号染色体最密，并且涉及到多个信号通路，位于多个不同的细胞组分，属于超过236个分子功能家族，参与了超过239个生物过程。整合各种差异表达基因的信息表明，它们可能会影响到肌肉的生长发育。与基因组关联研究结果对照，在羽速基因定位的区域中只有催乳素受体(prolactin receptor，PRLR)基因在快慢羽鸡中存在表达差异。慢羽鸡中该基因的表达量是快羽鸡的1.78倍，可认为其为羽速基因的候选基因，但不管基于相对应的人类信号通路还是基于本身的基因表达相关性所构建的基因网络，都还不能充分说明PRLR与羽毛生长发育存在直接关系。 ⑷通过3RACE，本实验分别获得了PRLR和SPEF2(sperm flagellar2)的6种和8种不同的转录序列。其中有1种PRLR转录序列的部分序列跨越到SPEF2上，而SPEF2的转录序列中也有4种跨越到了PRLR上，表明该区域出现了重复序列。利用PRLR和SPEF2的3’RACE的巢式引物组成一对引物在慢羽鸡基因组中进行扩增，获得了一条3217 bp的序列，测序结果明确了该串联重复序列的连接区，并根据鸡的参考基因组推断出重复的序列可能长达176325 bp，位于Z染色体9966364～10142688 bp或9966367～10142691 bp。本实验还证实了PRLR和SPEF2重复序列的组合会产生一个双向转录基因，它的表达最终导致这两个基因在转录水平上出现了干扰现象。经不同鸡群的验证，基本明确了慢羽鸡的形成与Z染色体上9966364～10142688 bp或9966367～10142691 bp区域的序列串联重复的关系，并设计了一个包括3对引物的引物系统从DNA水平上去区分快慢羽鸡。快慢羽与鸡生产性能的相关性分析发现，K对鸡的早中期生长无明显影响，对90天龄之后的生长和腿部的生长发育有轻微的影响。与快羽鸡相比，慢羽鸡的腿部肌肉生长较慢，但肌内脂肪可能会沉积较多，导致腿肌的肉质可能会有一定的差别。 ⑸综合本研究的结果和前人的报道推论发现，Z染色体上9966364～10142688 bp或9966367～10142691 bp区域的序列重复导致PRLR和SPEF2部分序列组合成双向转录新基因，新基因转录物在机体内产生RNA干扰而引起基因表达网络连锁反应引发慢羽表现，ev21从中起到增强子作用。