农业动物的重要经济性状除受到遗传效应调控外,来自生物(如:病毒、细菌等)和非生物(如:温度、湿度等)的环境因素也显著影响动物生产性能的发挥。全球气候变化给生态环境带来了诸多不利,尤其是气候变暖产生的热应激给畜禽生产带来了重大的影响;此外,近年来各种疾病的爆发导致抗生素的滥用严重影响了食品安全。如何培育出既能适应特定环境变化又能有效抵抗病原感染的畜禽新品种,已成为育种工作的研究重点。通过现代分子生物学手段了解和掌握动物体对环境的应答机制,可为进一步探索遗传与环境的互作效应提供基础和具有参考价值的分析策略,为针对家禽抗逆性状的育种提供理论依据。因此,本研究通过高通量测序技术检测了三个独特品种鸡在急性和慢性两种不同热应激下肝脏应答效应,构建了肝脏对热应激的分子应答网络:并在全转录组水平层面探索了鸡机体对禽白血病感染、识别、清除的分子机理,以及病毒与机体间交互作用机制,挖掘与筛选了调控机体免疫的相关候选基因与通路,取得的主要研究结果如下:1.通过高通量测序RNAseq技术检测急性热应激(35℃,3h)和慢性热应激(35℃,7h/d,7d)对三种独特品系鸡(非洲鸡Fayoumi、肉鸡Broiler和两者杂交自繁19代个体)三周龄的肝脏转录组表达谱的影响,得到了不同遗传背景鸡对热应激的反应机制和抵抗不同热应激所表现出来的代谢变化以及遗传调控。对48个转录组数据分析结果表明,肉鸡比其它品系鸡对热应激更为敏感,主要表现在细胞发育、能量代谢和激素调控方面;另外,急性热刺激比慢性热刺激对鸡产生的影响更为严重。综合分析发现血管生成素4是一个重要的热抵抗候选基因。2.通过全转录组测序,探索禽白血病J亚型病毒感染SPF鸡40日龄后的脾脏基因表达变化以及非编码RNA的调控作用,包括mRNA、miRNA和lncRNA的差异表达谱。利用独创性的分析设计,整合了宿主和病毒基因组的表达信息,挖掘了宿主和病毒交互作用的过程和机制。同时结合非编码RNA(miRNA和lncRNA)对基因组变化的调控作用,最终通过四部分数据进行联合分析,推测出防御素家族基在ALV-J引起机体免疫抑制中起到重要作用,并构建了病毒感染机体、机体识别并清除病毒的免疫过程图。3.借助细胞简单易操作的特性,将热应激和病原刺激(LPS模拟)同时作用于鸡的初级免疫细胞(骨髓树突状细胞),探索机体的免疫协同反应,最大限度的模拟自然界复杂的环境影响因素。通过对原种抗病力强的非洲Fayoumi鸡和人工选育的商品鸡白来航进行三种处理(热处理、LPS处理和热+LPS处理),得到了与个体测序比较一致的结果,确定了在两种刺激共同作用下免疫反应的重要基因与通路(cAMP通路)以及免疫基因相互作用的网络图。同时,通过多时间采样检测,构建了相关免疫机制的时间趋势图。综上,本研究着眼于当下环境因素最主要的两大挑战——热刺激和肿瘤疾病,借助先进的高通量测序技术,探索了环境刺激以及表观遗传共同作用的遗传变化。周密的试验设计,多视角的分析,最大限度的还原和呈现了动物机体在受到环境不同刺激之后,遗传水平发生的变化以及带来的表型改变。研究结果为进一步探索遗传与环境的互作机制和家禽抗病育种技术的研究与应用提供了重要依据,同时,也为其他生物遗传研究提供了新的研究方法和分析策略。