基于RNA-Seq技术筛选寒泊羊肌肉生长发育相关基因的研究

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绵羊作为全球最重要的肉类生产动物之一,在畜牧业中占有重要地位。目前我国主要是以杂交方式为主要肉羊培育和生产手段,这一现状导致了我国羊产业水平低下。寒泊羊是以小尾寒羊为母本、杜泊绵羊为父本进行杂交,并通过分子标记作为辅助手段,经过十余年人工选择和定向培育而成的肉用绵羊新种群,具有较高的胴体重、净肉重和屠宰率等特点。目前,关于寒泊羊不同生长阶段肉品质和影响其产肉量的分子机制还鲜有报道。因此,本研究开展以下方面的工作:通过对1月龄、7月龄和13月龄寒泊羊肉品质比较分析,结果发现13月龄寒泊羊pH24极显著高于1月龄和7月龄(P<0.01);熟肉率差异不显著(P>0.05);失水率在7月龄和13月龄时差异不显著(P>0.05),但显著高于1月龄(P<0.01);剪切力随着月龄的增加而增加;不同月龄之间肉色指标显示,L(亮度)差异极显著(P<0.01),a(红度)、b(黄度)、c(色度)差异不显著(P>0.05);随着月龄增加,肌纤维面积显著增加(P<0.01)。利用RNA-seq技术对1月龄、7月龄和13月龄背最长肌组织进行转录组测序分析,共获得143GB表达谱数据,平均GC含量为54.65%。三个时期背最长肌间相互比较分析共鉴定到963个差异表达基因(FDR<0.05)。1月龄与7月龄之间共有357个差异表达基因;1月龄与13月龄之间共有446个差异表达基因;7月龄与13月龄之间共有160个差异表达基因。通过RT-qPCR验证RNA-seq结果,基因表达趋势一致,说明RNA-seq结果准确可靠。通过GO和KEGG pathway功能富集分析,1月龄与7月龄相比,在1月龄中高表达的差异基因主要富集到氨基酸合成和代谢相关通路,在7月龄中高表达的差异基因主要富集到与肌肉生长发育相关的AMPK信号通路和cGMP-PKG信号通路;1月龄与13月龄相比,在1月龄中高表达的差异基因主要富集到甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢通路,在13月龄中高表达的基因主要富集到激素代谢和免疫相关通路。根据转录组测序筛选结果和查阅文献,我们通过理化性质分析、RT-qPCR和Western Blot验证了TMOD4、FHL3和MYBPC1是重要的候选基因,其具体调控机制需进一步研究。
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