文献类型： 中文期刊

作者： 刘远 ¹ ; 李文杨 ¹ ; 吴贤锋 ¹ ; 黄勤楼 ¹ ; 高承芳 ¹ ; 陈鑫珠 ¹ ; 张晓佩 ¹ ;

作者机构： 1.福建省农业科学院畜牧兽医研究所

关键词： 福清山羊;努比亚黑山羊;背最长肌;差异表达基因;转录组

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2019 年 14 期

页码： 2525-2537

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】研究福清山羊与努比亚黑山羊背最长肌组织转录组差异表达水平,为地方山羊品种肉质、生长性状的遗传机制和遗传改良提供理论基础。【方法】分别测定周岁内羯羊育肥的福清山羊与努比亚黑山羊日增重(ADG)以及2个品种周岁背最长肌样品的肌内脂肪含量(inter-muscular fat,IMF);同时利用转录组测序方法对2个品种周岁背最长肌组织进行高通量测序,筛选品种间的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),并对DEGs功能进行注释和测序结果的荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)验证。【结果】在羯羊育肥条件下,福清山羊周岁内ADG为65.6g·d~(-1),极显著低于努比亚黑山羊的127.4g·d~(-1)(Sig.=0.000);而福清山羊周岁背最长肌IMF含量为3.69%,极显著高于努比亚黑山羊的1.83%(Sig.=0.003)。2个品种6个样品的背最长肌转录组测序共得到44.76Gb Clean Data,各样品的Clean reads与参考基因组(山羊)的比对效率在84.65%-86.17%之间。DESeq分析发现了努比亚黑山羊和福清山羊背最长肌的DEGs 608个,其中上调基因61个,下调基因547个。608个DEGs中的518个基因能够被GO(gene ontology)数据库注释,148个DEGs能够被COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins)数据库注释,418个DEGs能够被KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)数据库注释。KEGG通路分析表明DEGs共富集到222条信号通路中,44条通路显著富集。经过文献检索和对筛选通路相关基因功能的分析,初步判断可能与羊肉质和生长性状相关的通路包括肌动蛋白细胞骨架调节(Regulation of actin cytoskeleton)、Jak-STAT信号转导通路{Janus kinase/signal transducer and activator of transcription(Jak-STAT)signaling pathway}、MAPK信号转导信号通路{mitogen-activated protein kinase(MAPK)signaling pathway}和Ⅰ型糖尿病通路(TypeⅠdiabetes mellitus);IGF1(Insulin-like growth factor 1,类胰岛素一号增长因子)、ACSL5(Long-chain fatty acyl-CoA synthetases 5,长链酯酰辅酶A合成酶5)、PCK2(phosphoenolpyruvate carboxykinase 2,磷酸烯醇丙酮酸羧激酶2)、PPARGC1A(Hepatic peroxisome proliferator-activated receptor gamma,coactivator 1 alpha,过氧化物酶体增殖激活受体γ共激活因子1α)、JAK2(Janus Kinase 2,Janus激酶2基因)、STAT4(signal transducer and activator of transcription 4,信号转导子和转录激活子4)、IRF8(interferon regulatory factor 8,干扰素调节因子8)、MAP4K1(mitogen-activated protein kinase kinase kinase kinase 1,有丝分裂原激活蛋白激激激激酶1)等DEGs可作为控制福清山羊肉质、生长性能的候选基因。进一步与参考基因组序列比对分析,共发掘707个新基因(转录本),其中15个基因(转录本)为2个品种的DEGs。经qRT-PCR验证,所选基因(转录本)表达变化模式与转录组测序结果一致,表明测序结果可靠。【结论】在转录组水平上筛选出了福清山羊和努比亚黑山羊周岁羯羊背最长肌组织的608个DEGs,发掘了707个新基因(转录本),初步认为肌动蛋白细胞骨架调节等4个信号通路在山羊肉质形成和生长发育过程中发挥了重要作用,为进一步探索山羊骨骼肌生长发育和IMF沉积的相关机理提供参考依据。