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精子活力是评价种公鸡繁殖潜力的重要指标,对家禽生产、制种和育种等多个环节都有着至关重要的影响。调查显示,我国地方鸡普遍存在精子活力偏低的情况,弱精症(精子活力低下)个体比例偏高。精子活力性状遗传力较高,但目前家禽精子活力的分子调控机制仍不清楚。因此,寻找鸡精子活力性状的分子标记物,利用分子育种方法剔除弱精个体,对于加快家禽品种繁殖性能选育进展,提高地方鸡产业化水平有重要的实践意义。本研究选择具有极端精子活力表型的北京油鸡公鸡作为研究对象,利用高通量测序技术分析睾丸组织中表达的mRNA、lncRNA和miRNA,筛选鉴定与鸡精子活力相关的基因和非编码RNA以及相关的信号通路,并通过构建mRNA-miRNA-lncRNA互作网络,在转录水平鉴定参与鸡精子活力调控的分子机制。主要研究内容和结果如下:通过对200只北京油鸡公鸡进行精液品质测定,建立了高、低精子活力公鸡样本组,各20只公鸡。比较发现,总体上高精子活力公鸡的繁殖指标优于低精子活力公鸡,其中种蛋受精率与精子活力的关联程度最高,睾丸组织切片观察发现,低精子活力公鸡睾丸生精上皮完整性较差。对高、低精子活力公鸡睾丸进行lncRNA测序,共获得56.2Gb的测序数据。结果在鸡睾丸中鉴定到2,597个lncRNA,包括1,267个基因间lncRNAs,975个反义lncRNAs和355个内含子lncRNAs。与鸡编码基因相比,鉴定到的lncRNA具有更短的转录本长度、更少的外显子数目和更低的表达水平。差异表达分析发现124个lncRNA和544个mRNA在两组样本间表达差异显著。功能富集分析发现差异表达mRNA主要参与ATP结合、纤毛组装和氧化应激消除信号通路。对lncRNA进行靶基因预测发现,lncRNA MSTRG.3652和MSTRG.4081可能通过调控靶基因CDK13和LOC428510的表达参与鸡精子活力调控过程,并通过qPCR证实了以上结果。对高、低精子活力公鸡睾丸进行small RNA测序,共获得6.8Gb的测序数据。结果发现,鸡睾丸smallRNA的长度分布集中在24-28nt。共在鸡華丸中鉴定到518个已知的miRNA,并预测了 106个新miRNA。差异表达分析发现,两组样品间存在23个差异表达miRNA,包括18个已知miRNA和5个新miRNA。对差异miRNA的靶基因进行功能富集分析,发现GnRH、MAPK和Wnt等信号通路与鸡精子活力相关。结合前期mRNA表达量结果,发现gga-miR-155和gga-miR-7480-5p可能通过靶向结合KCNA1和AHI1参与鸡精子活力调控,并通过qPCR证实了以上结果。通过构建鸡精子活力相关mRNA-miRNA-lncRNA互作网络和蛋白质互作网络,预测到一个包括35个lncRNA、119个mRNA和18个miRNA的调控因子集合。综合前期测序研究结果发现,MSTRG.4081—LOC428510—gga-miR-155,MSTRG.3652—CDK13—gga-miR-6631-5p 和 gga-miR-155—KCNA1—MSTRG.4692等互作通路可能是影响鸡精子活力的重要作用方式。综上所述,鸡精子活力是一种复杂性状,基因、miRNA和lncRNA都在该性状的调控中发挥着重要作用。CDK13、LOC428510、gga-miR-155、MSTRG.4081 和 MSTRG.3652 等可能通过相互作用共同参与鸡精子活力性状的调控过程。