Molecular Mechanism of Bovine KLF6 Gene in the Regulation of Adipogenesis in Qinchuan Beef Cattle

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:donggewo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大理石花纹影响肉的嫩度,是肉牛胴体品质的主要决定因素。秦川牛作为我国地方黄牛优良品种具有耐粗饲、抗逆性强等优点,然而其在肉质性状方面与和牛、安格斯牛等国外专门化肉牛品种相比差距较明显。如何提高地方黄牛胴体品质(如背膘厚、肌内脂肪含量和眼肌面积)是目前肉牛育种中亟待解决的问题。大理石花纹比例与脂肪细胞的增殖和分化过程密切相关,从分子水平探究脂肪细胞增殖分化过程,对于指导地方黄牛肉用选育具有重要意义。前人研究发现,转录因子KLF6可能是影响肉质性状的重要候选功能基因。然而,其在肉牛脂肪生成中的作用仍未知。本研究分析了有关调控肉牛胴体性状的标记基因,发现了SIRT4、SIRT6、SIRT7、CRTC3、ABHD5、KLF6、H-FABP和ELOVL6可能通过代谢调控、脂肪酸氧化、脂肪沉积和脂肪合成调控等方面影响肉牛胴体性状。在此基础上,本研究重点探究了KLF6基因在秦川牛胴体品质性状中的作用,解析了KLF6基因对牛脂肪细胞成脂分化的影响及潜在作用分子机制。主要取得如下研究结果:(1)KLF6编码区遗传多态位点与秦川肉牛体尺、肉质性状显著相关通过KLF6蛋白的生物信息学分析表明,KLF6蛋白在不同动物中具有较高的保守性。利用实时荧光定量PCR构建了KLF6基因组织表达谱,发现了KLF6基因在秦川肉牛肾、肺和肝组织中高丰度表达。进一步,基于PCR扩增及测序,发现了KLF6基因第二外显子区域g.3521G>A、g.3332C>G和g.3413C>T位点发现了3个新的SNPs位点。遗传参数分析发现,3个新的SNPs位点符合哈迪-温伯格平衡法则(P<0.05)。通过与秦川牛体尺和肉质性状关联分析发现,SNP1、SNP2和SNP3(分别具有基因型CC、CT、GG)与胴体性状和体尺性状存在显著的相关性(P<0.05).组合单倍型分析发现,Hap1/4组合单倍型(-CTA-GTA-)在秦川肉牛个体尻长和体高等性状显著高于其他组合单倍型,并且Hap1/4组合单倍型个体在肌内脂肪含量及眼肌面积性状显著高于其他组合单倍型。(2)KLF6抑制了牛脂肪细胞成脂分化过程通过在体外转染siRNA-KLF6于牛脂肪细胞中,并在诱导分化9天后收集脂肪细胞并进行RNA测序。共发现了171个差异表达基因(DEGs),其中上调基因109个,下调基因62个。KEGG通路分析发现,DEGs与脂质代谢、碳水化合物代谢、细胞生长和死亡、癌症以及钙、AMPK(Adenosine Monophosphate-Activated Protein Kinase),PI3K-Akt(Phosphatidylinositol 3-kinase),PPAR(Peroxisome proliferator-activated receptors),MAPK(mitogen-activated protein kinase),c AMP(Cyclic adenosine monophosphate),and Wnt(Wingless-related integration site)等信号通路有关。同样,KLF6基因干扰后显著上调了影响脂肪生成、脂肪细胞分化以及牛脂肪细胞稳态的相关基因,特别是影响了细胞的凋亡,并影响凋亡途径的负调控、细胞程序性死亡和生长。以上结果表明,KLF6基因对牛脂肪细胞脂质代谢具有重要调控作用,可作为秦川肉牛分子标记辅助选育肉牛品种的潜在候选标记基因。这些发现为进一步研究KLF6基因调控脂肪生成的分子机制提供了依据。
其他文献
黄瓜(Cucumis sativus L.)是一种世界范围种植的设施反季节喜温作物,低温和高湿是限制其生长的主要环境因子。尽管低温对黄瓜生长的影响被人们所熟知,但关于高湿,特别是高湿和低温组合对黄瓜和其它蔬菜作物的影响稀有研究报道。因此,研究不同低温和高湿组合处理及其互作对不同抗性品种及不同叶龄黄瓜的影响十分必要。黄瓜在低温和高湿及其互作条件下的生理响应是怎样的?低温高湿胁迫下相关基因的表达和相关
学位
沙门氏菌能引起家禽患病,对家禽养殖业有严重的危害,带菌的禽蛋禽肉也会通过食物链引起人的食源性疾病。预防和减少家禽沙门氏菌感染可以改善家禽健康并减少人类沙门氏菌相关疾病。目前针对沙门氏菌的治疗多采用抗生素,随着多重耐药性菌株的出现,增加了沙门氏菌治疗的难度,有必要寻找新的防控措施。外膜囊泡(Outer membrane vesicles OMVs)能够刺激宿主固有免疫细胞,增强宿主免疫和减少病原菌的
学位
葡萄是世界上最重要的的果树作物之一。全球广泛栽培的欧洲葡萄(Vitis vinifera L.)品质优良,但抗逆性较差。干旱是影响葡萄生长发育的主要逆境胁迫因子之一,我国重要的葡萄主产区——西北地区属于干旱、半干旱地区,年降雨量少和土壤严重缺水,制约着葡萄产业的发展。我国是葡萄属植物的原产地之一,拥有丰富的野生葡萄资源,其中燕山葡萄(V.yeshanensis J.X.Chen)抗旱性极强,是十分
学位
葡萄(Vitis)是世界上一种重要的经济果树,具有极高的营养价值。目前世界范围内广泛栽培的品种多为品质优良的欧洲葡萄,但其抗病性较差,易受到灰霉菌(Botrytis cinerea)的侵染。因此,挖掘葡萄抗灰霉病关键基因,了解其抗病功能及调控机理,对葡萄抗病分子育种具有重要的意义。乙烯响应转录因子(ERF)在植物的生长发育,应对生物及非生物胁迫过程中发挥重要作用。本研究依据葡萄基因组数据库,对葡萄
学位
水汽压差(VPD)是植物蒸腾的主要驱动力,是温室环境调控的主要因素,调控VPD对水分运输动力与植株输水结构产生显著影响。氮素是作物生长发育的主要元素。针对气候干旱的影响,探究调控VPD对氮元素的吸收及其对番茄光合生理过程的影响具有重要意义。本论文以番茄为材料,利用人工气候室及温室环境,研究分析了VPD和氮水平耦合对番茄氮素吸收与分配、水力学特性、光合特性、叶片代谢物质等的影响,探讨了对植株叶片差异
学位
温室环境因子的精准调控是实现设施农业作物高效栽培的主要技术措施。空气温度和相对湿度是植物生长主要环境参数。空气水汽压差(VPD)可以直观反映空气水分的干燥程度,是植物水分运输的主要驱动力。本研究针对夏季高温干旱、冬季低温高湿等环境造成蔬菜水分运输受阻及生长发育迟缓等问题,以黄瓜、甜瓜、番茄、茄子和辣椒等果菜类蔬菜为材料,研究了不同温度下VPD对果菜类蔬菜水分运移和光合生产力的调控效应;解析了VPD
学位
风味是果实品质的重要组成部分,主要受可溶性糖和有机酸含量及其比值决定。解析果实糖酸的分子调控机制,探究果实内部有机酸与糖之间的联系对于果实风味品质改良意义重大。苹果果实中苹果酸数量性状位点Ma位点内的苹果酸度调控主效基因Ma1对果实酸度的调控占酸度变化的17%-42%。一般来说,基因型ma1/ma1的苹果在果实成熟时的酸度显著低于基因型Ma1/Ma1或Ma1/ma1的果实。课题组在前期的研究中发现
学位
作为三元杂交肉牛品种,云岭牛复杂的血统组成使其继承了不同祖先群体的多个优秀品种特征,但目前关于云岭牛品种优势的遗传机制的研究较少。根据云岭牛生长速度快、免疫抗病力强和适应性强等品种优势,本研究对云岭牛的体型外貌与血液生理生化性状(15个体量性状、耳面积性状、虎斑毛色与红背线性状、腹垂性状及血液生理生化性状)进行全基因组关联(GWAS)分析,获得如下结果:(1)本研究基于全基因组序列数据,对云岭牛和
学位
育种改良极大地提高商品肉鸡的生产性能,国内某些规模化肉鸡养殖企业的料肉比可达到1.35-1.45,同时缩短出栏时间至35-42 d。通过日粮配方的优化来进一步提高肉鸡生产性能的难度越来越大,寻求发挥肉鸡遗传潜力的新营养方法显得尤为重要。以Arbor Acres肉鸡为例,21 d鸡胚发育期占比肉鸡整个生命周期超过三分之一,胚胎发育对于家禽遗传潜力发挥的重要性日益引起关注。既然通过营养调控能够促进养殖
学位
番茄是一种重要的蔬菜作物,油菜素甾醇(Brassinosteroids,BRs)作为一种重要的植物生长激素,促进番茄植物生长发育及提高抗逆性。作为BR信号的受体激酶,BRI1(BRASSINOSTEROID INSENSITIVE 1)接收BR信号并通过一系列的磷酸化级联反应传递BR信号,从而调控植物生长发育进程。BRI1磷酸化位点的磷酸化是BR信号转导的必要条件,虽然目前已对番茄SlBRI1个别
学位