湖羊背最长肌脂肪酸特征及多不饱和脂肪酸候选基因和SNPs筛选

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiaolei8214122
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脂肪酸是影响肉品质最重要的因素之一,其含量和组成决定了脂肪的质地特性以及肌肉的氧化稳定性,影响肉的风味、嫩度、保质期等,同时肉中的多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids,PUFA)是有益脂肪酸。了解羊肉中脂肪酸特征、筛选与PUFA相关的基因和分子标记对绵羊育种具有重要意义。因此本论文分五个批次在相同营养水平下单栏将1085只湖羊饲养至6月龄,屠宰取背最长肌测定脂肪酸组成,选择PUFA百分比最高(H)和PUFA百分比最低(L)各6只湖羊背最长肌组织进行转录组测序筛选与PUFA相关的候选基因,同时在显著富集的PPAR信号通路中选择3个影响PUFA的差异表达基因,在其外显子区及侧翼区开展SNPs筛选,关联分析挖掘影响湖羊背最长肌脂肪酸的相关分子标记。主要研究结果如下:(1)在1085只湖羊背最长肌肌肉组织共鉴定到29种脂肪酸,其中含量最丰富的是油酸(38.69%),其次是棕榈酸(26.03%)和硬脂酸(13.09%)。单不饱和脂肪酸(Monounsaturated fatty acids,MUFA)(46.54%)在湖羊背最长肌中的占比最高,其次是饱和脂肪酸(Saturated fatty acid,SFA)(44.32%)和PUFA(8.72%)。季节对脂肪酸的生成显著影响,冬季屠宰羊只的PUFA、n-3 PUFA、n-6 PUFA、n-6/n-3 PUFA、P/S(PUFA/SFA)显著低于夏季,而夏季的MUFA、M/S(MUFA/SFA)显著低于冬季。大部分脂肪酸百分比之间存在表型相关,其中PUFA与亚油酸、二十碳三烯酸等极显著正相关,与油酸、SFA等极显著负相关。(2)转录组分析在H vs L中检测到567个差异表达基因,包括176个上调的差异表达基因,391个下调的差异表达基因。GO分析发现差异表达基因显著富集在受体活性、G蛋白偶联受体活性、受体结合、生长因子活性等条目,KEGG富集分析发现差异表达基因显著富集到与脂质代谢相关的通路,包括脂肪细胞中脂解的调节、PPAR信号通路以及AMPK信号通路。综合分析SLC27A6、PLIN2、LPL、LIPE、FASN、PLIN1、LEP、ACACA、FABP4、SCD、ADIPOQ被认为是影响湖羊肌肉PUFA含量的重要候选基因。(3)根据转录组结果,在显著富集的PPAR信号通路中选择3个(SLC27A6、PLIN2、LPL)脂肪酸代谢相关基因,使用DNA混池测序在3个基因的外显子区、部分内含子区及5’UTR和3’UTR共检测到30个SNPs,其中26个SNPs使用i MLDR高通量分型技术成功分型。将26个SNPs与37种脂肪酸性状表型关联分析,发现有25个SNPs对至少一种脂肪酸表型具有显著影响,其中5个SNPs与PUFA显著相关,6个SNPs与n-6/n-3 PUFA显著相关。此外,SLC27A6、PLIN2、LPL基因中的SNPs共形成了7个单倍型域,7个单倍型域中SNPs形成的基因型组合也均对至少一种脂肪酸表型具有显著影响,其中Block7中的基因型组合对PUFA具有显著影响,Block1、Block4、Block5、Block6中的基因型组合均对n-6/n-3 PUFA具有显著影响。这些显著的SNPs及SNPs之间的基因型组合可以作为湖羊背最长肌脂肪酸选育的分子标记。本论文发现湖羊背最长肌中大部分脂肪酸在不同季节中存在显著差异,且大部分脂肪酸之间存在表型相关;在极高和极低PUFA背最长肌中共鉴定到567个差异表达基因,显著富集到与脂质代谢相关的通路,包括脂肪细胞中脂解的调节、PPAR信号通路和AMPK信号通路;在候选基因SLC27A6、PLIN2、LPL中鉴定到25个SNPs与脂肪酸表型显著相关。论文结果对湖羊肌内脂肪酸调控、分子标记辅助选择等提供了重要的科学依据。
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