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目前,遗传因素对肉牛生长及牛肉品质影响的研究报道较多,但关于不同饲喂条件下瘤胃功能差异影响牛肉品质的研究报道相对较少。在本研究中,我们首先对草饲及谷饲牛生长速度及肌肉嫩度进行了检测,结果显示,两组肉牛的生长速度明显不同;同时,我们也对血液和肌肉中的营养成分进行了分析,并发现一些生化物质的含量在两组牛中存在着显著差异。瘤胃作为饲料消化的主要场所,可以提供充足的营养物质,对动物的生长发育和生产性能起着至关重要的作用。因此,我们猜测,在草饲与谷饲这两种不同的饲养条件下,肉牛生长速度及牛肉肉质性状的不同,可能与瘤胃功能差异有关,这种差异与瘤胃组织转录水平、DNA甲基化水平及microRNA的表达水平存在着一定的联系。因此,我们以草饲与谷饲安格斯牛瘤胃组织为研究对象,通过高通量测序方法,检测了瘤胃组织基因表达、DNA甲基化及microRNA的表达水平,同时也进行了转录水平与DNA甲基化、转录水平与microRNA表达的联合分析,期望找出影响瘤胃功能的潜在分子机制,为提高肉牛生产性能等经济性状提供一定的理论基础。主要研究结果如下:(1)草饲牛平均日增重(0.73kg/天)要显著低于谷饲牛(1.07kg/天);草饲牛肌肉中的多不饱和脂肪酸α-亚麻酸、二十碳五烯酸(EPA)及二十二碳六烯酸(DHA)要显著高于谷饲牛,草饲牛肉的营养价值要优于谷饲牛肉。(2)通过RNA-Seq,我们在草饲牛与谷饲牛瘤胃组织中共发现了342个差异表达基因(P<0.05,FDR<0.1);初步筛选出F2RL1、MFAP5、SLC2A11、DSG1、RSPO3、PPARG、GATA6、FOXA1、BNIPL、GLRX、GSR和AGPAT2等基因,它们可能是影响肉牛生长和牛肉肉质性状的重要基因;表达差异极显著的前10个基因中,GALNT15、LOC512548和MPZL2仍未有相关报道,调控这些基因的表达则有可能改善牛肉肉质。(3)通过microRNA-Seq分析,我们发现bta-mi R-122在谷饲组肉牛中的表达量显著上调,而bta-miR-655则在谷饲组肉牛中特异性表达;bta-miR-122的145个靶基因中,只有基因OCLN和RBM47的表达量在草饲与谷饲组肉牛中发生了显著变化;bta-miR-655的749个靶基因中,有14个基因在RNA-Seq分析中是差异表达的,其中,基因FAM84A和EMP1与胃肠功能有关;PCDH19和DSG3是仅有的两个与我们所发现的GO terms相关的基因,它们均参与细胞黏着这一生物学进程,通过改变细胞结合方式,从而可能对牛肉肉质产生影响。(4)对草饲牛与谷饲牛瘤胃组织甲基化谱分析后,共发现217个差异甲基化区域(DMR),其中,有57个DMR位于基因内部,它们所对应的52个基因中,只有ADAMTS3和ENPP3的表达在草饲组与谷饲组间存在显著性差异;ADAMTS3的表达与其对应的DMR甲基化水平呈负相关,基因ENPP3的表达与其对应的DMR的甲基化呈正相关。初步推断,DNA甲基化通过调控基因的表达从而参与肉质性状的调控。综上所述,本文通过高通量测序技术,围绕基因组转录、DNA甲基化和microRNA表达水平,对草饲牛与谷饲牛瘤胃组织展开了研究,并对基因转录与DNA甲基化、基因转录与microRNA表达的相互作用进行了探讨,为研究瘤胃功能的作用机制提供了一定的理论依据。