期刊,南方农业学报 2022年卷4期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

南方农业学报

广西壮族自治区农业科学院

主办单位：广西壮族自治区农业科学院

主　　编：李杨瑞

出版周期：月刊

国际刊号：2095-1191

电子邮箱：nfnyxb@163.com

电　　话：0771-3243905、3244920

邮政编码：530007

地　　址：广西南宁市大学东路174号

南方农业学报/Journal Journal of Southern AgricultureCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊是由广西农业科学院主办的综合性农业科技期刊，主要报道农业科研新成果、新技术、新方法，农业生产新经验、新产业等。

正式出版

收录年代

基于CRISPR/Cas9技术构建STING基因敲除猪肺泡巨噬细胞系及其对I型干扰素转录的影响

黄秋艳杨烨城张昆丽孟繁明...

891-898页

查看更多>>摘要：[目的]阐明干扰素基因刺激因子(STING)在猪抗病原微生物感染中的作用机制,为猪传染性胃肠炎、流行性腹泻和猪伪狂犬病等病毒性疾病的科学防控提供参考依据.[方法]基于CRISPR/Cas9技术,在STING基因第4、第8外显子中寻找高分靶点并设计sgRNA序列,将退火的sgRNA与酶切的LentiCRISPRv2载体用T4 DNA连接酶连接以获得LentiCRISPRv2-STING-sgRNA慢病毒载体(STING-sgRNA);以不同的STING-sgRNA慢病毒载体组合及包装质粒psPAX2和包膜质粒pMD2.G共同转染293T细胞,得到含sgRNA的慢病毒再转染3D4/21细胞;经嘌呤霉素筛选和有限稀释法获得单克隆细胞株,通过PCR、测序及Western blotting鉴定STING基因的敲除效果;并采用实时荧光定量PCR验证STING基因敲除对I型干扰素表达的影响.[结果]以不同的STING-sgRNA慢病毒载体组合与HA-STING过表达载体共同转染293T细胞,均能在细胞内对STING真核表达载体产生编辑效果,且以STING-sgRNA(1+5)慢病毒载体组合的编辑效率最高.以编辑效率最高的STING-sgRNA(1+5)慢病毒载体组合及包装质粒psPAX2和包膜质粒pMD2.G共同转染293T细胞包装出慢病毒,再用慢病毒感染3D4/21细胞,结果获得1株STING基因大片段(4989 bp)缺失的3D4/21细胞株,Western blotting检测未发现STING蛋白,说明STING基因敲除3D4/21细胞(3D4/21-STING-/-)构建成功.与野生型3D4/21细胞相比,在转染副猪嗜血杆菌DNA刺激下,3D4/21-STING-/-细胞中的IFN-β基因转录水平显著降低(P<0.05).[结论]采用CRISPR/Cas9技术能成功大片段敲除3D4/21细胞中的STING基因,而导致STING基因功能丧失;STING基因敲除会导致细胞在病原微生物DNA刺激时I型干扰素转录障碍,也提示STING基因可能是猪抗病原微生物感染的关键因子.

关键词：

CRISPR/Cas9STING基因猪肺泡巨噬细胞基因敲除I型干扰素

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高低肌内脂肪猪背最长肌关键基因表达差异分析

谭娅李亮雷宇航黄志洋...

899-907页

查看更多>>摘要：[目的]筛选出高肌内脂肪(Intramuscular fat,IMF)沉积的关键基因并进行表达验证,为揭示猪肌内脂肪沉积的分子调控机制提供理论依据.[方法]根据NCBI-GEO数据库中高、低肌内脂肪巴克夏群体的转录组数据,利用DESeq2进行差异表达基因筛选(|log2 Fold Change|≥1,FDR<0.05),采用Metascape对差异表达基因进行功能富集分析,通过MCODE筛选及鉴定出高肌内脂沉积的关键基因,并采用实时荧光定量PCR在地方猪(柯乐猪)和外种猪(杜长大猪)上进行关键基因表达量验证.[结果]从高、低肌内脂肪巴克夏群体6个文库中共鉴定出7661个基因,高肌内脂肪群体样本的脂质代谢相关基因总表达量显著高于低肌内脂肪群体样本(P<0.05,下同),其中差异表达基因有133个[110个上调(在高肌内脂肪群体高表达),23个下调(在低肌内脂肪群体高表达)].上调差异表达基因主要富集于胶原蛋白绑定、细胞外基质组装、脂肪酰辅酶A生物合成过程、固醇代谢过程和脂质代谢调控过程等GO功能条目,以及脂肪乙酰辅酶A生物合成、ChREBP激活代谢基因、脂肪酸代谢等信号通路上;下调基因主要富集于线粒体组装、多细胞生物学过程、辅酶绑定和缺氧反应等GO功能条目,以及基于NFKB的TNFA信号、白细胞介素4和白细胞介素13信号和干扰素信号等信号通路上.通过MCODE分析共筛选获得5个关键基因,分别是SLC25A5、FN1、FASN、ACACA和PRKDC基因;挑选SCD、FASN和ACACA基因进行表达量验证,结果发现这3个基因的相对表达量均表现为柯乐猪高于杜长大猪,其差异达显著或极显著(P<0.01)水平,进一步佐证SCD、FASN和ACACA基因在高肌内脂肪猪群体中高表达.[结论]在巴克夏猪高肌内脂肪群体中高表达的SCD、FASN和ACACA基因,在高肌内脂肪的柯乐猪中也呈显著或极显著高表达,因此这3个关键基因有望作为筛选和培育高肌内脂肪猪品种的分子标记,同时为研究肌内脂肪沉积的分子调控机制提供技术支撑.

关键词：

猪肌内脂肪背最长肌差异表达基因脂肪沉积

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陆川猪和杜长大猪Nrf2基因克隆及其在背最长肌中的表达分析

涂羽昂蔡沛燃余嘉懿罗云彦...

908-917页

查看更多>>摘要：[目的]明确核因子NF-E2相关因子(Nrf2)基因生物学特性,并探究其在陆川猪和杜长大猪背最长肌中的表达差异,为深入研究陆川猪优质肌肉抗氧化性能的分子机制打下基础.[方法]以150日龄的陆川猪和杜长大猪背最长肌组织总RNA为模板,分段克隆Nrf2基因编码区(CDS)序列,并通过ExPASy ProtScale、ExPASy ProtParam及SWISS-MODEL等在线软件进行生物信息学分析,同时应用实时荧光定量PCR和Western blotting检测Nrf2基因在150日龄陆川猪和杜长大猪背最长肌中的表达差异.[结果]陆川猪和杜长大猪Nrf2基因CDS序列长1686 bp,与GenBank中已公布的野猪、杜长大猪、牛、绵羊、黑猩猩、猕猴、狼、人类、家鼠、大白鼠、鸵鸟和普通家鸡的Nrf2基因CDS序列的同源相似性分别为99.7％、99.5％、91.2％、90.6％、90.5％、90.1％、89.5％、86.5％、81.9％、81.7％、72.0％和70.6％.陆川猪与杜长大猪的遗传距离最近,与狼的遗传距离最远.陆川猪和杜长大猪的Nrf2蛋白都由561个氨基酸组成,且以丝氨酸含量最高,占比12.5％,色氨酸含量最低,仅占0.4％,均具有较强的亲水性.在Nrf2蛋白二级结构中,杜长大猪Nrf2蛋白的无规则卷曲占57.75％,α-螺旋占34.05％,延伸链占5.35％,β-转角占2.85％;陆川猪Nrf2蛋白的无规则卷曲占57.93％,α-螺旋占33.51％,延伸链占6.06％,β-转角占2.50％.150日龄陆川猪背最长肌中Nrf2基因相对表达量显著高于同日龄杜长大猪背最长肌中Nrf2基因的相对表达量(P<0.05);且陆川猪Nrf2蛋白表达量极显著高于同日龄杜长大猪背最长肌中Nrf2蛋白表达量(P<0.01).[结论]成功克隆陆川猪和杜长大猪Nrf2基因CDS序列,陆川猪背最长肌中Nrf2基因表达量显著高于同日龄杜长大猪,推测陆川猪肌肉具有比杜长大猪更加优良的抗氧化性能.

关键词：

陆川猪杜长大猪核因子NF-E2相关因子基因克隆生物信息学分析抗氧化性能实时荧光定量PCR

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杜撒♂×大长撒♀F1代猪ARHGEF37基因多态性及其对生长性状的影响

朱怡轩闵鹏聪陈强王孝义...

918-925页

查看更多>>摘要：[目的]揭示ARHGEF37基因多态性及其对猪生长性状的影响,为利用该基因标记推进滇撒猪配套系的进一步选育及开发利用提供参考依据.[方法]以274头杜撒♂×大长撒♀F1代猪为试验材料,采用PCR扩增产物直接测序法检测ARHGEF37基因外显子8多态性,采用最小二乘模型分析各SNP位点基因型及单倍型组合对5个生长性状的影响.[结果]在杜撒♂×大长撒♀F1代猪ARHGEF37基因外显子8上检测出C1262G、T1293C、G1395A和C1398T 4个SNPs位点,分别以CC、TT、GA、CC基因型、等位基因C、T、G、C及单倍型CTGC的频率最高;除T1293C位点外,其余各位点的杂合度在0.4552～0.4940,遗传多样性较丰富.C1262G位点GG基因型个体达100 kg体重日龄(258.93±2.95 d)显著高于CG基因型个体(249.87±2.68 d)(P<0.05,下同),CG基因型个体30～60 kg日增重(462.44±15.44 g)显著高于CC基因型个体(409.29±14.30 g);T1293C位点TT基因型个体30～60 kg日增重(445.04±9.70 g)极显著高于TC基因型个体(329.33±42.26 g)(P<0.01),TT基因型个体30～100 kg日增重(516.96±6.44 g)显著高于TC基因型和CC基因型个体(470.92±28.08 g和480.64±16.94 g).此外,达60 kg体重日龄和达100 kg体重日龄均以CTGC/GTGC组合最短(161.84±5.07 d和241.00±5.11 d),CTGC/CCGC组合最长(188.80±11.33 d和272.60±11.42 d);30～60 kg日增重和30～100 kg日增重分别以CTGC/GTAT组合和CTGC/GTGC组合最高(479.56±20.66 g和545.42±19.76 g),均以CTAC/CCGC组合最低(275.00±84.33 g和437.00±55.88 g).[结论]ARHGEF37基因的G1395A和C1398T位点的遗传多样性较丰富;C1262G位点的CG基因型、T1293C位点的TT基因型及CTGC/GTGC单倍型组合对杜撒♂×大长撒♀F1代生长性状的影响较大,携带有CTGC单倍型个体的各生长性状均处于较高水平.

关键词：

杜撒♂×大长撒♀F1代猪ARHGEF37基因外显子8单核苷酸多态性生长性状

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藏猪和杜藏猪生长、肉质性状及脂肪沉积相关基因的表达差异分析

杨烨城黄秋艳辛海云李宝红...

926-934页

查看更多>>摘要：[目的]明确藏猪和杜藏猪(杜洛克父本与藏猪母本杂交F1代)的生长和胴体性状及肉质指标等表型差异,并分析背最长肌中脂肪沉积相关基因的表达差异,为藏猪种质资源利用及猪脂肪沉积规律研究提供参考依据.[方法]以藏猪和杜藏猪为研究对象,分别测定其体长、体高和胸围等生长性状,屠宰率、背膘厚及眼肌面积等胴体性状,以及pH、肉色、蒸煮损失及肌内脂肪含量等肉质指标;并通过荧光实时定量PCR检测脂肪沉积相关基因在2种猪背最长肌中的表达情况.[结果]杜藏猪的左胴体重、右胴体重、屠宰前重、胴体长、体长、体高、管围和胸围均高于藏猪,且差异显著(P<0.05,下同),眼肌面积(33.00±3.84 cm2)也显著大于藏猪(16.83±1.81 cm2),背膘厚(13.15±2.48 mm)则显著低于藏猪(22.83±2.80 mm),藏猪与杜藏猪的皮厚、腹围和屠宰率无显著差异(P>0.05,下同);杜藏猪肌肉的pH-24 h、熟肉率、剪切力和含水率显著高于藏猪肌肉,而杜藏猪肉色的a-24 h值(10.30±1.06)和肌内脂肪含量[(2.48±1.44)％]显著低于藏猪.除GHR基因外,其他脂肪沉积相关基因的相对表达量均表现为杜藏猪低于藏猪,其中,ADIPOQ基因和FASN基因的相对表达量显著低于藏猪,IGF1基因、TNFa基因和Leptin基因的相对表达量极显著低于藏猪(P<0.01).相关分析结果显示,GHR基因相对表达量与杜藏猪肌内脂肪含量呈显著正相关,FASN基因相对表达量与藏猪肌内脂肪含量呈显著正相关,IGF1基因相对表达量与藏猪背膘呈显著负相关.[结论]杜藏猪的肉质性状与藏猪相似,但杜藏猪具有更佳的生长性能,说明以杜洛克为父本与藏猪母本杂交得到的杜藏猪具有更优的生产效率.藏猪和杜藏猪的肌内脂肪含量差异与脂肪沉积相关基因的表达差异有关,即猪的肌内脂肪含量受多种脂肪沉积相关基因调控.

关键词：

藏猪杜藏猪生长性状肉质性状脂肪沉积相关基因

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猪FABP1和FABP2基因的分子特征及组织表达分析

熊讯李永阮涌陈晨...

935-945页

查看更多>>摘要：[目的]明确脂肪酸结合蛋白(FABPs)对香苏杂交猪脂肪沉积的影响,为后续进一步探究猪脂肪细胞内FABP1和FABP2基因对脂肪酸代谢的调控作用打下基础.[方法]采集香苏杂交猪和柯乐猪的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、大肠、小肠、背最长肌及脂肪等组织样品提取总RNA,利用PCR克隆香苏杂交猪FABP1和FABP2基因编码区(CDS)序列,通过ProtParam、ProtScale、SOPMA、SWISS-MODEL、PSORTⅡPreadict及SignalP-5.0等在线软件进行生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR检测FABP1和FABP2基因在香苏杂交猪和柯乐猪各组织中的表达情况.[结果]香苏杂交猪FABP1和FABP2基因CDS序列分别为384和399 bp,分别编码127和132个氨基酸残基,对应的编码蛋白相对分子量为14107.23和15217.34 Da,均为亲水性蛋白;其二、三级结构均以β-折叠和无规则卷曲为主,无信号肽剪切位点,主要定位于细胞质.香苏杂交猪FABP1和FABP2氨基酸序列表现为与人类、牛、山羊的FABP1和FABP2氨基酸序列高度同源,对应的相似性均在80.0％以上,除斑马鱼外,与其他参考物种的相似性也在74.0％以上,故推测FABP1和FABP2基因序列的保守性较高;STRING预测结果显示,与这2个蛋白可能互作的蛋白有FABP5、FABP7、过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)、猪载脂蛋白A4(APOA4)、APOA1及脂酰辅酶A氧化酶1(ACOX1)等.FABP1和FABP2基因在香苏杂交猪和柯乐猪的各组织中均有表达,且以在肝脏、小肠和脂肪中的相对表达量较高,而背最长肌中的相对表达量最低;此外,FABP1和FABP2基因在香苏杂交猪肝脏和小肠中的相对表达量极显著高于其在柯乐猪对应组织中的相对表达量(P<0.01).[结论]FABP1和FABP2基因在猪的各组织中均有表达,且以在甘油三酯和脂肪酸合成代谢的相关组织(肝脏、小肠和脂肪)中特异性高表达,可能对脂肪的合成代谢起重要调控作用.

关键词：

猪FABP1基因FABP2基因分子特征脂肪酸代谢

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不同环境胁迫因子对猪源耐药大肠杆菌生长的影响

廖书丹谭艾娟孙海峰向润...

946-957页

查看更多>>摘要：[目的]探究环境胁迫因子对猪源多重耐药大肠杆菌生存适应性的影响,为创造多重耐药菌株带来高适应代价的环境及加速降低种群耐药水平提供理论依据.[方法]以分离自贵州省规模化猪场的多重耐药大肠杆菌QL15为研究对象,以大肠杆菌质控(敏感)菌株ATCC25922为对照,经体外竞争试验测定不同环境(培养基浓度、碳源、氮源、pH和温度)胁迫下耐药菌株QL15相对于敏感菌株ATCC25922的适应性,并通过重测序变异位点和实时荧光定量PCR测定分析耐药基因表型及外排泵和外膜孔道蛋白基因表达与细菌适应性代价的关系.[结果]耐药菌株QL15在体外独立及混合培养时,除在稀释LB培养基(1/4、1/8和1/16)中的长势较敏感菌株ATCC25922低外,在低碳源(0.1％和0.5％)、低氮源(0.01％和0.05％)、酸碱性(pH=5.0、pH=6.0和pH=8.0)及低温(20℃)和高温(42℃)胁迫下的生长均优于敏感菌株ATCC25922,且混合培养结果优于独立培养.将耐药菌株QL15基因组序列与敏感菌株ATCC25922基因组序列进行比对,共检测到509个InDel突变位点,其中Delete突变位点233个、Insert突变位点276个;共注释到71个功能基因,以细胞壁与细胞膜相关基因突变最多(10个),占14.1％.与敏感菌株ATCC25922相比,耐药菌株QL15在不同环境胁迫下其外排泵与外膜孔道蛋白相关基因emrB、acrB、tolC和ompC呈下调表达,而ompF基因呈上调表达.[结论]多重耐药大肠杆菌耐药性的获得促使其具有更强的适应性,但对可直接利用营养物质的获取弱于敏感菌株,即处于竞争劣势.耐药大肠杆菌的多重耐药性主要是由多种外排泵和外膜孔道蛋白介导完成,其中,ompF基因在pH胁迫、全营养胁迫和高、低温胁迫下均处于上调表达状态,故推测ompF基因的高表达有利于大肠杆菌在上述胁迫条件下生长.

关键词：

多重耐药大肠杆菌猪源环境胁迫因子相对适应性耐药性

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不同穿膜肽载体转染对猪精子受精能力的影响

陈集成黄秀芸郑自华韦英明...

958-968页

查看更多>>摘要：[目的]明确修饰基因组通过穿膜肽载体转染精子的可行性及穿膜肽载体对精子和受精卵的影响,为实现安全有效地大批量制备猪转基因胚胎提供技术支撑.[方法]以水牛Sohlh2基因为目的基因,通过细胞穿膜肽(C105y、MPG和TAT)和慢病毒介导转染猪精子后,采用激光共聚焦扫描显微镜观察转染精子形态特征的变化,利用精子图像分析仪(CASA)检测精子活率、平均曲线运动速度(VCL)、平均直线运动速度(VSL)和前向性(STR)等指标,运用精子顶体染色试剂盒测定猪精子顶体反应,并通过体外受精进一步验证不同载体转染制备生产转Sohlh基因猪胚胎的效果.[结果]转染后的猪精子顶体结构完整,细胞膜未见破裂;不同细胞穿膜肽(C105y、MPG和TAT)的猪精子转染阳性率分别为56.74％、50.44％和43.58％,低于慢病毒的转染阳性率(61.48％),但差异不显著(P>0.05,下同).经穿膜肽C105y转染24 h,猪精子活率(70.09％)、平均直线运动速度(35.36μm/s)、平均曲线运动速度(42.20μm/s)、前向性(1.03μm/s)与对照组相比差异均不显著;而经穿膜肽MPG和TAT及慢病毒转染后,猪精子的各项指标均呈一定程度的下降趋势.细胞穿膜肽转染猪精子的自发顶体反应率与对照组相比无显著差异,慢病毒转染则呈显著的上升趋势(P<0.05,下同);在诱发顶体反应率方面,慢病毒转染猪精子的诱发顶体反应率较对照组呈显著下降趋势,而不同细胞穿膜肽转染对猪精子诱发顶体反应率也无显著影响.慢病毒和穿膜肽C105y转染猪精子经体外受精获得的受精卵继续培养24 h后其卵裂率为64.82％和65.91％,与对照组受精卵的卵裂率(64.52％)差异不显著;穿膜肽C105y转染组的囊胚率(15.82％)与对照组间无显著差异,而慢病毒转染组的囊胚率(9.11％)显著低于对照组;在转基因胚胎阳性率方面,穿膜肽C105y转染组显著低于慢病毒转染组(8.54％vs 10.38％).[结论]穿膜肽C105y对猪精子的受精能力及转基因猪胚胎发育影响小,且毒害作用不明显,是一个能高效转导外源基因的安全载体.

关键词：

穿膜肽载体猪精子慢病毒受精能力体外受精转染

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F3代香苏杂交猪DKK1基因多态性与生长性状的关联性

许家利许厚强阮涌赵佳福...

969-976页

查看更多>>摘要：[目的]筛选出F3代香苏杂交猪Dickkopf-1基因(DKKI)的单核苷酸多态性位点(SNPs),并分析基因多态性与生长性状的关联性,为培育香苏杂交猪新品系提供参考依据,同时为深入研究DKK1基因生物学功能打下基础.[方法]通过DNA混池测序的方法对164头F3代香苏杂交猪群体DKK1基因进行SNPs鉴定,采用Excel 2017计算不同基因型的基因频率、基因型频率、遗传纯合度(Ho)、期望杂合度(He)、有效等位基因数(Ne)及多态信息含量(PIC),以卡方(c2)检验分析基因型是否处于Hardy-Weinberg平衡状态,并在此基础上分析F3代香苏杂交猪SNPs位点与生长性状的关联性.[结果]在F3代香苏杂交猪DKK1基因的Exon-3,4区域发现6个SNPs位点,分别是A2010T、G2012C、C2014T、A2040C、C2042A和G2044C.6个SNPs位点的Ho均高于He,其中,A2010T、G2012C、A2040C、C2042A和G2044C等5个SNPs位点的PIC处于中度多态水平,C2014T位点的PIC则处于低度多态水平.c2检验结果表明,仅C2042A位点处于Hardy-Weinberg极度不平衡状态(P<0.01),其他5个SNPs位点(A2010T、G2012C、C2014T、A2040C和G2044C)均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05).关联分析结果表明,F3代香苏杂交猪DKK1基因A2010T、G2012C、C2014T、A2040C和G2044C位点的不同基因型在体高、胸围、管围、胸深和腿臀围方面表现出差异显著(P<0.05)或极显著(P<0.01).[结论]F3代香苏杂交猪DKK1基因A2010T、G2012C、C2014T、A2040C和G2044C位点不同基因型与体高、胸围、管围、胸深和腿臀围呈显著或极显著相关,可作为培育新品系的主效候选基因或与主基因紧密连锁的分子标记.

关键词：

香苏杂交猪DKK1基因单核苷酸多态性位点(SNPs)生长性状关联性

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陆川猪CSRP3基因克隆及其组织表达差异分析

陈云潘鹏丞陈钊姜长津...

977-984页

查看更多>>摘要：[目的]克隆陆川猪的富含半胱氨酸和甘氨酸蛋白3(CSRP3)基因,并对其进行生物信息学和组织表达谱分析,为研究CSRP3基因在陆川猪肌肉生长过程中的作用机制打下基础.[方法]根据NCBI已公布的野猪CSRP3基因序列设计特异性定量引物和克隆引物,运用RT-PCR克隆CSRP3基因并进行生物信息学在线分析,采用实时荧光定量PCR检测CSRP3基因在陆川猪各组织中的表达差异.[结果]陆川猪CSRP3基因编码区(CDS)全长854 bp,编码194个氨基酸残基,与NCBI已公布的野猪CSRP3基因CDS序列相比存在5处同义碱基突变,且陆川猪与野猪氨基酸序列相似性达100.0％;陆川猪CSRP3基因的编码蛋白分子量为20935.82 Da,分子式为C964H1404N262O274S19,理论等电点(pI)为8.89,不稳定系数为39.11,表明其是偏碱性的稳定蛋白;CSRP3蛋白二级结构主要由无规则卷曲构成,三级结构可能有一种模型;陆川猪CSRP3蛋白除有多个磷酸化位点之外,无跨膜结构和信号肽;陆川猪CSRP3基因在心脏中表达量最高,背最长肌次之,在肝脏中的表达量最低.[结论]CSRP3基因在陆川猪心脏中表达量最高,背最长肌次之且明显高于其他组织,说明该基因可能对肌肉生长有一定影响.

关键词：

陆川猪CSRP3基因基因克隆生物信息学分析

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