小尾寒羊及其与萨福克F1生长发育和肉质相关功能基因筛选及验证

来源 :甘肃农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuyishijian
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随着人们生活水平的提高,对羊肉的需求量逐年增加,对羊肉品质的要求也越来越高。目前人们对高品质羊肉的需求和生产相矛盾,通过杂交育种可有效改善羊肉品质及产量。小尾寒羊作为地方优良品种,以高繁殖力著称,但其产肉率较低。萨福克具有生长发育快、肉质好等特点。因此通过萨福克羊和小尾寒羊杂交,探究其子代生产性能和肉品质的变化将有助于为绵羊育种提供基础数据。同时从分子水平筛选参与调控绵羊生长发育和肉品质相关基因,为绵羊分子育种提供新基因。本研究以小尾寒羊公羔(n=50)和萨福克与小尾寒羊F1(萨寒F1)公羔(n=50)为研究对象,测定其生长发育指标。随机分别挑选6月龄绵羊各6只进行屠宰,测定屠宰性能及肉品质;通过H&E染色观察其背最长肌组织学形态,比较肌纤维差异。并运用转录组测序技术和生物信息学分析挖掘与绵羊生长发育和肉品质相关差异表达基因以期探究杂交育种的遗传机制。主要研究结果如下:1.萨福克与小尾寒羊F1宰前活重、胸围、胴体重、净肉重、肉骨比、屠宰率、眼肌面积、背肉厚和大理石纹评分均极显著高于小尾寒羊(P<0.01),而剪切力显著低于小尾寒羊(P<0.05)。2.H&E染色结果显示,小尾寒羊和萨福克与小尾寒羊F1背最长肌组织学形态完整。与小尾寒羊相比,萨福克与小尾寒羊F1肌纤维直径较细,肉质更好。3.对小尾寒羊和萨福克与小尾寒羊F1背最长肌转录组测序分析,以小尾寒羊为对照,萨福克与小尾寒羊F1鉴定出560个差异表达基因(DEGs)。GO注释发现,这些DEGs在细胞成分、分子功能和生物学过程中分别有13、10和22个条目显著富集。KEGG富集显示,DEGs主要富集在Rap1和Ras等信号通路。筛选获得MSTN、IFRD1、PPARD和MYL2与绵羊生长发育和肉质有关的候选基因。4.利用RT-q PCR方法对4个差异表达基因进行验证,并用WB对IFRD1和MYL2在蛋白水平进行验证,发现这些基因的趋势都为下调。免疫荧光结果显示IFRD1蛋白在细胞质和核中表达,MYL2蛋白在细胞质中表达。相关性分析发现,MYL2和MSTN基因的表达量与胸围、宰前活重和胴体重均呈中等或强负相关,且均有显著差异(P<0.05);而PPARD和IFRD1基因的表达量与胸围、宰前活重和胴体重相关性呈中等或强正相关。综上所述,萨福克与小尾寒羊F1在生长发育、屠宰性能和肉品质方面均优于小尾寒羊,说明萨福克与小尾寒羊F1可带来更高经济效益,更适合作为绵羊养殖群体。通过转录组测序获得Rap1和Ras等多个与肌肉生长发育和肉质相关的信号通路;鉴定和定位了MSTN、IFRD1、PPARD和MYL2相关基因和蛋白。研究结果初步揭示了绵羊生长发育的分子机制,并为绵羊遗传育种提供理论基础。
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