凉山猪不同生长发育时期肌肉转录组表达谱及表达特征研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:zhx35003
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
山猪是乌金猪的一种类群,主要分布于四川凉山彝族自治州,由于与其他类群(柯乐猪、法地猪、大河猪、昭通猪)长期的地理隔离和人工选择差异,导致凉山猪具有自己独特的种群特性。随着如今养猪业规模化、集约化的快速发展,中国地方品种猪的养殖不断受到外种猪的冲击,导致大量中国地方猪种濒临灭绝。凉山猪作为典型的西南山地型地方猪种,具有性成熟早、耐粗饲、肉质优良等优点,对其遗传资源保护的重要性不言而喻。有效的品种保护方案不仅需要对品种的原种保存,还需要进行有效的开发利用。生产参数是品种开发利用的基础,由于遗传背景和生存环境的差异,各品种间的生产参数存在较大的差异。本实验以305头纯种凉山猪作为研究对象,首先通过拟合生长发育曲线,计算出其生长拐点,并对不同发育时期胴体性状和肉质性状的规律进行分析,以确定凉山猪的最佳屠宰体重。再利用RNA-Seq高通量测序技术对凉山猪生长拐点及拐点前(性成熟期)和拐点后(生长曲线渐近线)3个特殊时间点的肌肉组织进行肌肉转录组测序,并对其进行差异基因筛选和功能富集分析等表达特征研究,探索凉山猪生长发育曲线规律的遗传机理,为凉山猪的保种和开发利用提供可靠的理论和科学依据。其实验结果如下:利用三种非线性模型对275头凉山猪的完整生长发育数据的生长发育曲线拟合,发现凉山猪的累积生长曲线符合生物界普遍存在的“S”型生长曲线。在模型中,凉山猪生长的拐点日龄为193.33 d,拐点体重为62.61kg,最大日增重为429.69 g。对凉山猪10个不同发育阶段的胴体性状研究表明:平均背膘厚、眼肌面积、皮脂率和屠宰率都随着凉山猪的生长而不断增加,瘦肉率和骨率随着体重先增加后减少,在生长拐点附近达到最大值,表明凉山猪在生长拐点后期以沉积脂肪为主。肉质性状表现为:背最长肌pH1(屠宰后45 min)、pH2(屠宰后2h)、红度a值、系水力、大理石花纹等肉质性状表现较好,且在生长拐点之后还有显著提高(p<0.05),表明过早屠宰不利于凉山猪良好肉质性状的形成。对=不同发育阶段的肌肉组织营养组成分析发现,凉山猪肌肉组织中含有丰富的游离氨基酸、脂肪酸,其中脂肪酸含量和P:S都随着体重的增加而不断增加,而游离氨基酸却是在生长发育拐点时达到最大值。综合上述实验结果,同时考虑到凉山彝族地区的传统习惯,将凉山猪的最佳屠宰体重确定为70 kg,日龄为210 d左右。以凉山猪的性成熟期(143 d,31.40 kg)作为其拐点前的代表点,以生长发育曲线的渐近线(243d,90.90 kg)作为拐点后的代表点,利用RNA-seq高通量测序技术,测定生长拐点(UIP)及拐点前(BIP)和拐点后(AIP)3个不同时间点共9个凉山猪肌肉组织转录组,总共获得117,692,255读长为50nt的单端原始读段,共产生5.89 Gb(gigabases)的可用数据。其中,生长拐点前(BIP)共检测出21,966个具有表达活性的基因,在生长拐点处(UIP)共有21,331个基因表达,在生长拐点后(AIP)共有20,996个基因表达,其中三个生长发育阶段共表达基因有20,139个,BIP特异性表达基因有747个,UIP特异性表达基因有364个,AIP特异性表达基因有261个。差异基因分析筛选出775个在BIP和UIP之间差异表达的基因,通过GO和Pathway功能富集分析,在BIP时期中高表达的差异转录本主要富集到免疫系统发育相关通路;在UIP时期高表达的差异转录本主要富集到细胞转录活性调控通路。而AIP与UIP中仅有271个差异表达基因,在AIP时期高表达的差异转录本主要富集在氨基酸和糖类代谢通路;在UIP时期高表达的差异转录本主要富集在胶原蛋白合成和骨发育相关通路。对特异性表达基因分型发现共有380(27.70%)个特异性表达基因显著地富集在生长发育和肉质性状相关QTL区域。对先天免疫发育相关基因的表达特征分析表明,C1QA、C1QB、C1QC在BIP时期的表达水平是UIP和AIP的2-5倍;RNA聚合酶Ⅱ转录因子及线粒体基因在UIP时期高表达;肌内脂肪和脂肪酸合成相关基因在AIP时期高表达。综合凉山猪生长发育相关表型数据分析表明凉山猪在生长拐点前的生理发育主要是对自身免疫系统的完善;而在生长速度最大的拐点时其细胞转录活性和线粒体功能显著提高,同时也进行骨成熟的发育;在生长拐点后主要是脂肪酸、氨基酸、糖类代谢等与肉质相关的性状的发育。通过Q-PCR验证RNA-seq结果,两者之间有较高的相关性(r>0.75,P<0.05),说明RNA-seq结果准确可靠。通过本研究,进一步完善了凉山猪的生产参数,确定了凉山猪的生长发育拐点,同时对凉山猪生长拐点以及拐点前后不同发育时期的生物学功能差异的遗传机理进行了深入研究。这对凉山猪的实际生产和开发利用具有重大指导意义,同时也可以为其它中国地方猪种开发利用提供参考依据。
其他文献
以卡尔塔水库为例,从工程质量、管理水平、坝体结构安全、抗震及渗流安全等方面进行了综合评价,结果表明:卡尔塔水库破损较为严重,难以满足使用要求,属于三类病险库。卡尔塔
股权激励制度是现代企业为解决委托代理问题、降低代理成本,以及留住核心人才的重要管理手段,我国上市企业目前已大面积展开使用股权激励制度来规划企业的长期发展。本文首先
为深化教育教学改革,总结新一轮课改经验,交流最新的教育教学方法,展示全国各地最新的科学教研成果,同时也为发现、挖掘更多的教坛新秀,扩大本刊稿源,《小学教学参考》(CN级
日本文化与中国文化接近,日式设计的理念非常符合中国消费者的需求,但是日式设计与中国本土设计又有不同,并且日式设计在很多方面一直走在中国设计的前面,设计之美和用途要透
厚玻璃掰边一直是浮法玻璃生产过程中的难题,在掰边过程中经常出现掉角、斜边、毛边和波纹边等缺陷。造成这些缺陷的原因除退火因素外就是由于掰边时玻璃板边部受力不均匀所
洪水预报方案是中小型水库防洪调度的重要依据,为提高水库水情预报能力,文章以百色市小型水库鸡甫水库为研究对象,基于小型水库流域产汇流计算及暴雨洪水分析,建立洪水与相关
面对互联网经济形态以及新媒体,云南少数民族医药文化的传承与传播面临着巨大的机遇与挑战。立足于云南民族医药文化特质,将传统民族医药文化元素与交互式动漫用户体验相结合
随着我国经济发展,城市化水平和城市建成区面积都在不断增加。快速城市化会引发一系列水文效应,例如降水、水系发育、产汇流规律、径流、城市暴雨洪水、水资源供需、水环境和
社会经济可持续发展与水资源可持续利用之间存在相互制约、互相联系的密切关系。文章以辽东半岛7个地级市为例,采用层次分析法科学评价各研究单元的水资源可持续利用潜力,考
近些年来,我国一直在实施电力体制的相关改革,这是为了适应我国社会主义市场经济的不断发展,虽然这对于我国的电力企业来说是一个积极的信号,但是也意味着在企业的管理上面临