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呼伦贝尔羊生长和肉质性状关键调控基因挖掘及关联分析

丁宁

呼伦贝尔羊生长和肉质性状关键调控基因挖掘及关联分析

丁宁1
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作者信息

  • 1. 中国科学院大学
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摘要

呼伦贝尔羊作为我国蒙古系绵羊中的优良地方品种,具有抗寒冷、抗疾病、耐粗饲等优点,但也存在生长较慢、屠宰率偏低等不足。肌肉生长和肉品质性状受遗传因素调控,对个体的生长发育和生产性能的发挥起着重要作用。前期,对呼伦贝尔羊生长性状的连续测定发现,群体中日增重等性状存在较明显的变异性。本研究通过对80只无亲缘关系的优质呼伦贝尔种公羊子代,共计1374只羔羊(公羊670只、母羊704只)初生至9月龄生长性能的分析,选取生长性状极端的个体组成生长快速组(FG)和生长慢速组(SG)。在生长性状、屠宰性状、血浆生长相关激素和肉品质性状指标测定的基础上,通过转录组和SNPs分析,筛选和挖掘调控呼伦贝尔羊生长和肉质性状的功能基因与分子标记,为呼伦贝尔羊的标记辅助选育提供理论基础。主要研究结果和结论如下: 1.选取18只生长性能差异显著的极端个体,分为两个组,生长快速组FG与生长慢速组SG各9只。通过对屠宰性状、血浆激素水平、背最长肌的肉品质指标和脂肪酸组成等的测定,发现FG组的宰前活重、胴体重、屠宰率、心脏重、双侧肾脏重、脾脏重、小肠重、小肠长以及眼肌面积均极显著高于SG组(P<0.01)。FG组的生长激素(GH)浓度显著高于SG组(P<0.05),表明FG组肌肉生长速度较快,胴体重和屠宰率较高,生长潜能较大。 2.FG组的羊肉红度值(a*)显著高于SG组(P<0.05),肌内脂肪含量极显著高于SG组(P<0.01),说明FG组的肌内脂肪含量更丰富,嫩度高,肉品质较好。屠宰后45min内测定的pH值(pH45min)在两组间差异不显著,而宰后24h的pH值(pH24h),FG组极显著低于SG组(P<0.01)。这可能与肌糖原的酵解速率和乳酸生成量有关,而肌糖原的酵解速率可能受到了转录调控。背最长肌的脂肪酸组成测定共检测到22种脂肪酸,FG和SG组的脂肪酸组成相似,均为饱和脂肪酸含量(SFA)>单不饱和脂肪酸含量(MUFA)>多不饱和脂肪酸含量(PUFA),其中FG组的MUFA含量极显著高于SG组(P<0.01)。 3.通过分析FG和SG组的背最长肌转录组数据,共鉴定到1996个差异表达基因(Differentiallyexpressedgenes,DEGs),相比于SG组,FG组中上调DEGs有911个,下调DEGs有1055个;通过对DEGs的KEGG通路富集分析发现,生长因子受体信号通路、糖代谢合成途径和蛋白质合成、分解代谢等途径,对肌肉的生长和发育具有重要调控作用,并且MYOD1、MYOG、MYf6、MSTN、IGF1和IGFBP3等功能基因可能是影响肌肉生长发育的关键候选基因。 4.通过分析GH、GHR、IGF1和IGF1R基因的多态性,共检测到23个单核苷酸多态位点(Singlenucleotidepolymorphisms,SNPs)。SNPs位点与实验群体的12项生长性状指标、10项屠宰性状指标和34项肉品质指标的关联分析表明,6个SNPs与呼伦贝尔羊早期生长性能显著相关;4个SNPs与屠宰性能显著相关;10个SNPs与肉品质显著关联(P<0.05)。而且,GHR基因的H4H4,IGF1R基因的H7H9、H11H11和H11H12这4种单倍型组合可作为呼伦贝尔羊早期生长性能的候选分子标记;GH基因的H1H1,GHR基因的H4H4,IGF1R基因的H7H7、H10H12和H11H11这5种单倍型组合可作为呼伦贝尔羊肉品质性状的候选分子标记。 综上所述,本研究为开展呼伦贝尔羊提纯复壮和分子标记辅助选育提供了有潜在价值的分子标记。

关键词

呼伦贝尔羊/生长性状/肉质性状/转录组测序/肉品质

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授予学位

博士

学科专业

动物学

导师

赵凯

学位年度

2022

学位授予单位

中国科学院大学

语种

中文

中图分类号

S8
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