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随着生活水平的不断提高,人们对猪肉的消费需求从量进入了质的阶段,提高猪肉品质成为了畜牧工作者的主要目标。本研究以马身猪和大白猪为研究对象,对不同生长阶段肌肉组织进行转录组测序,利用加权基因共表达网络分析(Weighted Gene Coexpression Network Analysis,WGCNA)筛选影响肉品质的关键调控因子,为猪肉质性状分子机理的研究提供理论参考。利用HE染色、液相色谱和气相色谱等技术测定大白猪和马身猪不同生长发育阶段(1 d、90 d和180 d)肌纤维直径、密度和肌内脂肪含量、脂肪酸组分和氨基酸组分。通过转录组测序获得两个品种猪不同生长发育阶段背最长肌中m RNA和lnc RNA的表达变化;采用WGCNA方法分析与表型相关的基因表达模块,根据共表达网络筛选关键调控因子并验证。试验结果如下:1.转录组数据分析,得到4139个m RNAs和322个lnc RNAs的FPKM值大于1。WGCNA进行模块聚类,获得15个模块,有9个模块均与肌肉脂肪酸组分存在显著关联,选择富集结果与脂肪酸组成性状显著相关的MEgreen模块和MEyellow模块进行分析。将共表达网络和蛋白-蛋白相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络相结合,通过Cytoscape构建分子互作网络。NDUFB3、NDUFB7、NDUFAB1、CPOX、NDUFV1、ATP5A1和NDUFS4是MEgreen模块的关键基因;PYGM、UBE2D4、PGAM2、PSTPIP2和PGM1为MEyellow模块的关键基因。作为关键调控分子的还有8个lnc RNAs分别存在于两个模块中。两个模块基因富集于脂肪酸代谢分解过程及PPAR信号通路等与脂肪代谢相关的信号通路。2.根据WGCNA分析结果发现15个基因表达模块中有11个基因模块显著与肌肉中氨基酸组成所关联。其中MEblue、MEbrown和MEtan模块与氨基酸组分的相关性分别为0.69(P=0.002)、0.77(P=0.0002)和0.63(P=0.005)。经筛选后确定NRF1和IFT52为MEblue模块的关键基因,PARP2、LIN54、CASQ2、ACP2、TXNIP、SESN1和RB1为MEbrown模块的关键基因,NDUFV2、ACADSB、MRS2、ECHDC2、COX16、SDHD、CS和NDUFB6为MEtan模块的关键基因。作为关键调控分子,分别有10个和13个lnc RNAs存在于MEblue和MEbrown模块,而MEtan模块没有筛选到关键lnc RNA。经q PCR检测发现,所筛选的关键分子均在仔猪时期表达量高。根据GO和KEGG富集发现,三个模块均显著富集于蛋白质代谢过程、氮化合物的代谢过程等与氨基酸组成相关的生物学过程。3.采用WGCNA与随机森林算法相结合分析影响肌纤维直径、密度、肌内脂肪含量的关键基因。结果共形成16个模块基因集,其中肌内脂肪含量与MEblack模块成极显著正相关(r=0.78,P=0.008),与MEsalmon模块存在显著负相关(r=-0.73,P=0.02)。肌纤维密度与MEblack模块(r=-0.78,P=0.007)和MElightgreen模块(r=-0.66,P=0.04)存在显著负相关。MEmagenta模块与肌纤维直径存在极显著正相关(r=0.9,P=0.0004)。对各模块共表达网络分析,根据基因连通度获得CENPI、MAP3K3、XRCC6、FAM131B、RIC8B、PKP2和PARP6等19条核心基因。通过随机森林法对19条核心基因进行监督学习,测试集样本预测准确率在87.50%以上。最终确定FAM131B、RIC8B、PLEKHA5、PARP6和CBX7是影响肌肉发育和肌内脂肪沉积的关键基因。综上所述,本研究采用WGCNA和随机森林算法分析影响肌肉发育、肌内脂肪含量、脂肪酸和氨基酸组分等肉质性状的关键分子,确证了28条基因和31条lnc RNAs,这些分子在肌肉发育、脂肪沉积以及脂肪酸和氨基酸合成等具有重要作用。研究结果为解析猪肉质性状形成的分子机理提供理论参考。