摘 要:旨在通過(guò)對(duì)伊犁馬不同肉用性能血液轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行研究,篩選并分析差異表達(dá)基因,為后續(xù)伊犁馬肉用性能相關(guān)研究提供分子基礎(chǔ)。本研究從112匹肉用型伊犁馬核心群中選取4~5歲健康狀況良好的伊犁馬母馬12匹,依據(jù)背膘厚4.4mm,眼肌面積31.5cm2以上為肉用性能較好組馬匹(HW組),平均體重為528.67kg;背膘厚度2.2mm,眼肌面積19.5cm2以下為普通組馬匹(LW組),平均體重為327.00kg,每組各6匹,采集血樣進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。生物信息學(xué)分析結(jié)果表明,篩選出差異表達(dá)基因共370個(gè)(P<0.05),其中上調(diào)基因158個(gè),下調(diào)基因212個(gè)。GO功能富集分析顯示,伊犁馬肉用性能可能與G-蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)通路過(guò)程、細(xì)胞外區(qū)域、跨膜信號(hào)受體活性等條目有關(guān)。KEGG通路分析顯示,伊犁馬肉用性能可能與蛋白質(zhì)的消化和吸收、甲狀腺激素合成、皮質(zhì)醇的合成和分泌等通路有關(guān)。CTSH、SSTR1、APOA1和ITM2A等是影響伊犁馬肉用性能的候選基因,研究結(jié)果為肉用型伊犁馬生長(zhǎng)發(fā)育的分子調(diào)控機(jī)制提供參考。
關(guān)鍵詞:伊犁馬;肉用性能;血液;轉(zhuǎn)錄組;信號(hào)通路
中圖分類(lèi)號(hào):S821.2
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):0366-6964(2024)07-2951-12
收稿日期:2023-12-25
基金項(xiàng)目:新疆維吾爾自治區(qū)重大科技專(zhuān)項(xiàng)(2022A02013-1);自治區(qū)創(chuàng)新環(huán)境(人才、基地)建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)(PT2311);中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目(ZYYD2023C02)
作者簡(jiǎn)介:李婉卿(1999-),女,新疆烏蘇人,碩士生,主要從事動(dòng)物生產(chǎn)學(xué)研究,E-mail:1085037205@qq.com
*通信作者:孟 軍,主要從事動(dòng)物生產(chǎn)學(xué)研究,E-mail:junm86@qq.com
Comparative Analysis of Blood Transcriptome in Yili Horses Bred for Meat Performance
LIWanqing1,ZENGYaqi1,2,YAOXinkui1,2,WANGJianwen1,2,YUANXinxin1,MENGChen1,
SUNYuanfang1,PENGXuan1,MENGJun1,2*
(1.Xinjiang Agricultural University,Urumqi830052,China;
2.Xinjiang Key Laboratory of Horse Breeding and Sports Physiology,Urumqi830052,China)
Abstract:The aim of this study was to screen and analyze the differentially expressed genes by studying the blood transcriptome of different meat performance of Yili horses,so as to provide molecular basis for subsequent research on meat performance of Yili horses.The12healthy Yili mares aged4-5were selected from the core group of112meat type Yili horses.The horses with the backfat thickness higher than4.4mm and eye muscle area higher than31.5cm2were from the(HW group)with better meat performance,with an average weight of528.67kg; The horses with the backfat thickness lower than2.2mm,eye muscle area lower than19.5cm2were from the common group(LW group)with an average weight of327.00kg,with6horses in each group.Blood samples were collected for transcriptome sequencing.The results of bioinformatics analysis showed that atotal of370differentially expressed genes were screened(Plt;0.05),including158upregulated genes and212downregulated genes.GO functional enrichment analysis showed that the meat performance of Yili horses might be related to the G-protein coupled receptor signaling pathway process,extracellular regions,and transmembrane signal receptor activity.KEGG pathway analysis showed that the meat performance of Yili horses might be related to pathways such as protein digestion and absorption,thyroid hormone synthesis,and cortisol synthesis and secretion.CTSH,SSTR1,APOA1,and ITM2A could be candidate genes for meat performance of Yili horse breeds,and the research results are intended to provide reference for abetter understanding of the molecular regulatory mechanism of growth and development of meat-producing Yili horses.
Key words:Yili horses; meat performance; blood; transcriptome; signal pathway
*Corresponding author:MENG Jun,E-mail:junm86@qq.com
伊犁馬是我國(guó)自主培育的優(yōu)良品種,具有適應(yīng)性強(qiáng)、耐粗飼、抗病力強(qiáng)以及體型結(jié)構(gòu)優(yōu)良的特性[1-2]。在國(guó)家及自治區(qū)對(duì)馬產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大力支持下,伊犁馬育種規(guī)劃得到持續(xù)改進(jìn)和完善,通過(guò)與其他優(yōu)秀品種雜交,逐步形成速步型、速度型、乳用型以及肉用型等伊犁馬專(zhuān)門(mén)化新品系群體[3]。養(yǎng)馬業(yè)是昭蘇馬場(chǎng)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),也是特色產(chǎn)業(yè)。從1992年開(kāi)始昭蘇馬場(chǎng)引進(jìn)國(guó)外10多個(gè)優(yōu)良品種的優(yōu)秀種公馬來(lái)改良伊犁馬,為滿足肉用型伊犁馬的培育需求,利用阿爾登馬體重大產(chǎn)肉量高等優(yōu)點(diǎn)對(duì)伊犁馬進(jìn)行雜交改良,組建了昭蘇馬場(chǎng)肉用型伊犁馬核心群[4]。2021年,2~3歲肉用型伊犁馬體重達(dá)360~420kg[5]、屠宰胴體重200~230kg,屠宰率55.5%~56.5%。截至2023年,對(duì)肉用伊犁馬核心育種群進(jìn)行生長(zhǎng)和生產(chǎn)性能測(cè)定結(jié)果顯示,4~5歲馬匹體重最高可達(dá)556kg。馬肉具有高蛋白,低脂肪的特點(diǎn)[6],深受消費(fèi)者喜愛(ài),發(fā)展肉用型馬前景廣闊[7-8]。因此,對(duì)肉用型伊犁馬產(chǎn)肉性能遺傳基礎(chǔ)的研究,有助于提升肉用型伊犁馬的育種效率。
血液中存在家畜生長(zhǎng)性狀與生產(chǎn)性能的相關(guān)標(biāo)記物,如CD48基因是調(diào)節(jié)肉牛生長(zhǎng)的關(guān)鍵基因[9-10],多年來(lái)在哺乳動(dòng)物上尤其是家畜的血液轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的相關(guān)應(yīng)用研究表明[11],血液富含有關(guān)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)代謝機(jī)制的信息[12-14]。Yu等[15]基于血液轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和代謝物檢測(cè)結(jié)果,探索肉牛皮下脂肪相關(guān)的差異基因和代謝物,確定SMPD3和CERS1基因以及代謝物1-磷酸鞘氨醇對(duì)有效育種提高肉牛生產(chǎn)性能具有重要的參考價(jià)值。韓信嶸[16]對(duì)中國(guó)西門(mén)塔爾牛和安格斯牛的背膘組織進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,初步預(yù)測(cè)DKKL1、ACACB和PTGS2是脂肪沉積相關(guān)的候選基因。李娜[17]以新疆褐牛和哈薩克牛為研究對(duì)象,共發(fā)現(xiàn)了1669個(gè)差異表達(dá)基因,43個(gè)成脂相關(guān)差異表達(dá)基因,初步篩選出FASN、LOC615051、FABP4、ADIPOQ、PLIN1可能是提高新疆褐牛肉中脂肪含量的重要基因。
目前,國(guó)內(nèi)伊犁馬肉用型種群結(jié)構(gòu)數(shù)量較小,利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)研究肉用性能多采用屠宰的方法,有關(guān)活體采樣的研究相對(duì)較少,為了解馬匹血液與肉用性能相關(guān)調(diào)控機(jī)制,本研究通過(guò)選取肉用性能較好的和普通的肉用型伊犁馬采集頸靜脈血液樣本,進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,初步篩選與伊犁馬肉用性能相關(guān)的候選基因,豐富肉用型伊犁馬分子遺傳及調(diào)控機(jī)制理論,為今后肉用型伊犁馬的育種改良提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
本試驗(yàn)測(cè)定馬匹為新疆維吾爾自治區(qū)伊犁哈薩克自治州昭蘇馬場(chǎng)肉用型伊犁馬核心群112匹。對(duì)112匹馬進(jìn)行肉用性狀(體尺、體重、背膘厚度和眼肌面積)的數(shù)據(jù)采集,根據(jù)測(cè)量的肉用性狀數(shù)據(jù)挑選出12匹飼養(yǎng)環(huán)境相同,健康狀況良好,年齡相近(4~5歲)的母馬為試驗(yàn)馬匹,進(jìn)行血液轉(zhuǎn)錄組分析,其中背膘厚度4.4mm,眼肌面積31.5cm2以上為肉用性能較好組(HW組,6匹);背膘厚度2.2mm,眼肌面積19.5cm2以下為普通組(LW組,6匹)。HW組的肉用性能表型數(shù)據(jù)均極顯著大于LW組(Plt;0.01)。
1.2 試驗(yàn)設(shè)備
活體測(cè)膘儀(荷蘭PIMEDICAL公司的Aquila Vet型獸用B超,18cm長(zhǎng)3.5MHZ線陣探頭)、大型智能體重秤(畜牧秤)、保定架、移動(dòng)電源、數(shù)據(jù)記錄本以及測(cè)杖、卷尺等。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 數(shù)據(jù)采集
用活體測(cè)膘儀測(cè)量背膘厚度和眼肌面積;用大型智能畜牧秤稱(chēng)量體重;用卷尺和測(cè)杖測(cè)量每匹馬的體高、體長(zhǎng)、胸圍、管?chē)?/p>
1.3.2 樣品采集
對(duì)HW組和LW組共12匹馬進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。用標(biāo)有EDTA字樣的5mL采血管進(jìn)行頸靜脈采血,采集4mL血液,按照血液與Trizol1∶3比例混合,放入5mL凍存管,記號(hào)筆標(biāo)記并用封口膜密封,每份樣品分裝4管,放入液氮速凍,在-80℃保存,用于總RNA提取。
1.4 轉(zhuǎn)錄組學(xué)測(cè)序
1.4.1 RNA提取及質(zhì)量檢測(cè)
使用Trizol reagent提取試劑盒(Invitrogen,Thermo Fisher Scientific,美國(guó))提取全血中總RNA,具體步驟參照該試劑盒說(shuō)明。通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳分析樣品RNA完整性及是否存在DNA污染;用NanoDrop2000檢測(cè)提取RNA純度;使用Agilent2100bioanalyzer精確檢測(cè)RNA完整性和總量。測(cè)序委托天津諾禾致源生物科技有限公司進(jìn)行。
1.4.2 測(cè)序文庫(kù)的構(gòu)建和測(cè)序分析
建庫(kù)流程如圖1所示。通過(guò)Illumina NovaSeq6000測(cè)序平臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。
1.4.3 質(zhì)量控制
使用FastQC軟件(v0.11.4)對(duì)原始序列數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制。測(cè)序片段被高通量測(cè)序儀測(cè)得的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)CASAVA堿基識(shí)別轉(zhuǎn)化為序列數(shù)據(jù)(reads),文件為fastq格式,其中主要包含測(cè)序片段的序列信息以及對(duì)應(yīng)的測(cè)序質(zhì)量信息。為了保證數(shù)據(jù)分析的質(zhì)量及可靠性,需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾,將原始reads與Equus caballus基因組比對(duì)(assembly Equus_caballus.EquCab2.83)作為參考。同時(shí),對(duì)clean data進(jìn)行Q20、Q30和GC含量計(jì)算。
1.4.4 差異表達(dá)分析
使用FPKM(Fragments Per Kilobase of Transcript Per Million Mapped Reads)法計(jì)算mRNA表達(dá)量。使用DESeq2軟件(1.20.0)進(jìn)行兩個(gè)比較組合之間的差異表達(dá)分析。顯著差異表達(dá)的mRNA的篩選條件為log2(Fold Change)gt;1,Plt;0.05。
1.4.5 GO和KEGG通路富集分析
對(duì)差異表達(dá)基因(differentially expressed genes,DEGs)進(jìn)行基因本體GO注釋?zhuān)ㄟ^(guò)clusterProfiler(3.8.1)軟件實(shí)現(xiàn)差異表達(dá)基因的GO富集分析,考慮具有P<0.05的GO條目通過(guò)差異表達(dá)基因顯著富集。使用京都基因與基因組百科全書(shū)KEGG進(jìn)行通路中差異表達(dá)基因的富集分析。
1.5 熒光定量PCR驗(yàn)證
隨機(jī)選擇出6個(gè)DEGs(CTSH、SSTR1、APOA1、ITM2A、ENPP1、ADCY5),使用GAPDH作為內(nèi)參基因進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-qPCR)的驗(yàn)證。利用Primer5.0設(shè)計(jì)引物(表1),結(jié)果采用2-△△CT法進(jìn)行數(shù)據(jù)的相對(duì)定量分析。
1.6 肉用性能數(shù)據(jù)處理方法
所有數(shù)據(jù)均采用Excel和SPSS26.0程序軟件進(jìn)行分析處理。通過(guò)Excel整理收集的數(shù)據(jù),運(yùn)用SPSS26.0軟件對(duì)整理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性分析。
2 結(jié) 果
2.1 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果
對(duì)12匹肉用型伊犁馬進(jìn)行血液轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,結(jié)果顯示,HW組和LW組分別獲得263919616和259590734個(gè)Clean reads,每個(gè)樣本的Clean bases均在5.82G以上,表明12個(gè)血液樣品構(gòu)建的文庫(kù)質(zhì)量較好。同時(shí),12個(gè)血液樣品的堿基質(zhì)量大于20(Q20)、30(Q30)分別占97%、92%以上,堿基G和C的數(shù)量占?jí)A基總數(shù)的53%以上(表2),說(shuō)明獲得的堿基平衡、穩(wěn)定。因此,測(cè)序結(jié)果可靠,可進(jìn)行生物信息學(xué)分析。將每個(gè)血液樣品的clean reads比對(duì)到參考基因組(Ensembl release100)上(https://ftp.ensembl.org/pub/release-100/fasta/equus_caballus/),比對(duì)率均大于94%(表3),說(shuō)明數(shù)據(jù)使用率可靠,可用于后續(xù)分析。
2.2 熒光定量PCR驗(yàn)證
本研究隨機(jī)選取了6個(gè)(CTSH、SSTR1、APOA1、ITM2A、ENPP1和ADCY5)差異表達(dá)基因進(jìn)行qRT-PCR檢測(cè)。驗(yàn)證結(jié)果表明(圖2),qRT-PCR結(jié)果與RNA-seq數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)一致。
2.3 不同肉用性能伊犁馬組間基因差異表達(dá)分析
試驗(yàn)的可靠性及樣本選擇的合理性可以通過(guò)樣品間基因表達(dá)水平的相關(guān)性檢驗(yàn)。根據(jù)基因的表達(dá)值(FPKM)計(jì)算樣本間的相關(guān)性系數(shù),通常生物學(xué)重復(fù)要求R2gt;0.8。本研究中,差異組馬匹樣本R2符合要求,可用于下一步研究(圖3)。
本研究以log2(Fold Change)gt;1且Plt;0.05為篩選標(biāo)準(zhǔn)。將HW組與LW組測(cè)序數(shù)據(jù)相比,共篩選到顯著差異表達(dá)基因370個(gè),其中上調(diào)基因158個(gè),下調(diào)基因212個(gè)(圖4)。
2.4 差異表達(dá)基因GO分析
對(duì)HW vs.LW組進(jìn)行GO功能注釋和富集分析,對(duì)差異組中富集分析最顯著的前30個(gè)GO條目做柱狀圖。將差異表達(dá)基因歸納為生物過(guò)程(biological process,BP)、細(xì)胞組成(cellular component,CC)和分子功能(molecular function,MF)三類(lèi)。在HW vs.LW組中,參與生物過(guò)程的差異表達(dá)基因主要富集在G-蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)通路過(guò)程(G-protein-coupled receptor signaling pathway)、通過(guò)質(zhì)膜粘附分子實(shí)現(xiàn)的嗜同性細(xì)胞粘附過(guò)程(homophilic cell adhesion via plasma membrane adhesion molecules)和通過(guò)質(zhì)膜粘附分子實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間粘附過(guò)程(cell-cell adhesion via plasma-membrane adhesion molecules)等;參與細(xì)胞組成的差異表達(dá)分析主要富集在細(xì)胞外區(qū)域(extracellular region)、染色體部分(chromosomal part)和染色體著絲粒區(qū)(chromosome centromeric region)等;參與分子功能的差異表達(dá)基因主要富集在跨膜信號(hào)受體活性(transmembrane signaling receptor activity)、信號(hào)受體活性(signaling receptor activity)和分子轉(zhuǎn)換器活性(molecular transducer activity)等(圖5)。
2.5 差異表達(dá)基因KEGG分析
為進(jìn)一步了解不同肉用性能伊犁馬血液樣本中差異表達(dá)基因的功能,對(duì)其進(jìn)行了KEGG富集分析,HW vs.LW差異組中顯著富集的前20條通路見(jiàn)圖6。在圖6的KEGG富集的氣泡圖結(jié)果當(dāng)中發(fā)現(xiàn),在HW vs.LW組中差異表達(dá)基因顯著富集在:神經(jīng)活性配體-受體相互作用(neuroactive ligand-receptor interaction)、蛋白質(zhì)的消化和吸收(protein digestion and absorption)、Rap1信號(hào)通路(Rap1signaling pathway)、IgA產(chǎn)生的腸道免疫網(wǎng)絡(luò)(intestinal immune network for IgA production)、心肌收縮(cardiac muscle contraction)、甲狀腺激素合成(thyroid hormone synthesis)、cAMP信號(hào)通路(cAMP signaling pathway)、醛固酮的合成和分泌(aldosterone synthesis and secretion)、皮質(zhì)醇的合成和分泌(cortisol synthesis and secretion)、胰島素分泌(insulin secretion)、維生素的消化和吸收(vitamin digestion and absorption)、脂肪的消化和吸收(fat digestion and absorption)、脂肪細(xì)胞脂解的調(diào)控(regulation of lipolysis in adipocytes)等通路。
3 討 論
組織蛋白酶H(CTSH)是組織蛋白酶中CTSL亞類(lèi)的蛋白酶,這類(lèi)蛋白酶基因在家畜的肉用調(diào)控上研究較少,但已有研究表明,組織蛋白酶家族基因不僅能使動(dòng)物的結(jié)締組織變松軟,牢固性降低,而且還能使動(dòng)物的肌肉蛋白水解,是影響肉質(zhì)嫩度的重要候選基因[18]。相關(guān)研究表明,敲除CTSH的小鼠會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似于人類(lèi)心肌肥大的癥狀[19-20]。黃建文[21]通過(guò)RT-PCR結(jié)合克隆測(cè)序方法獲得了CTSH的全編碼區(qū)序列,再用實(shí)時(shí)熒光定量分析了天府肉羊CTSH基因分別在8個(gè)肌肉組織中的表達(dá)情況,結(jié)果顯示,CTSH在股二頭肌的相對(duì)表達(dá)量最高,預(yù)示著CTSH基因可作為肉用候選基因進(jìn)行更為深入的研究。傅楚涵[22]研究表明,CTSH通過(guò)促進(jìn)肝組織中SREBP-1c、FAS、ACC和HMGCR mRNA的下調(diào),減少了脂質(zhì)的合成,改善了肝臟脂質(zhì)代謝;同時(shí),通過(guò)促進(jìn)白色脂肪組織中PPARγ、C/EBPα、ADRP、SREBP-1c和FAS mRNA的下調(diào),抑制了體內(nèi)脂肪細(xì)胞的生長(zhǎng)、擴(kuò)增、分化和聚集,減緩了體內(nèi)脂肪含量的增加。Fontanesi等[23]研究表明,組織蛋白酶基因中的幾個(gè)標(biāo)記(CTSD、CTSF、CTSH和CTSZ)已被證明與意大利大白豬群體的生長(zhǎng)、脂肪沉積和生產(chǎn)性狀有關(guān)。在本研究中,CTSH基因在HW組和LW組之間顯著上調(diào),在HW組呈高表達(dá),可能因?yàn)镠W組馬匹背膘厚較大導(dǎo)致,這一結(jié)論與前人研究結(jié)果基本一致,推測(cè)CTSH基因是影響馬匹背膘厚度的基因。
生長(zhǎng)抑素受體1(SSTR1)是一種糖蛋白,屬于蛋白偶聯(lián)受體超家族[24]。生長(zhǎng)抑素(SST)又稱(chēng)生長(zhǎng)激素抑制激素或生長(zhǎng)激素釋放抑制因子,是一種多功能的多肽激素,能調(diào)節(jié)發(fā)育、增殖、代謝、分泌和神經(jīng)等過(guò)程。SSTR1在胰島素和生長(zhǎng)激素分泌中有重要的作用,特別是在維持生長(zhǎng)激素基礎(chǔ)水平方面。有報(bào)道稱(chēng),抑制SSTR1表達(dá)可導(dǎo)致小鼠體重減輕和生長(zhǎng)速度下降[25]。Jin等[26]報(bào)道,SSTR1基因遺傳變異對(duì)山羊的體長(zhǎng)、體高和胸圍發(fā)育有顯著影響。因此,推測(cè)SSTR1基因可以作為綿羊生長(zhǎng)和胴體性狀的候選基因。趙芳芳[27]以新西蘭羅姆尼羊?yàn)檠芯繉?duì)象,利用PCR-SSCP分子標(biāo)記技術(shù),對(duì)SSTR1候選基因進(jìn)行變異位點(diǎn)篩查,結(jié)果表明,綿羊SSTR1基因變異與部分生長(zhǎng)和胴體性狀相關(guān),可以作為肉用綿羊生長(zhǎng)和胴體性狀的分子標(biāo)記。本研究中,SSTR1基因在LW組比HW組顯著下調(diào),說(shuō)明SSTR1基因在LW組表達(dá)受到抑制,可能是因?yàn)長(zhǎng)W組馬匹體重或其他生長(zhǎng)性狀比HW組馬匹低,導(dǎo)致SSTR1基因在LW組里顯著下調(diào)。由于試驗(yàn)樣本量較少,故后續(xù)可增加樣本量進(jìn)一步研究SSTR1對(duì)馬匹肉用性能的影響。
載脂蛋白A1(APOA1)是血漿中高密度脂蛋白(HDL)的主要蛋白質(zhì)成分。該蛋白促進(jìn)膽固醇從組織流出到肝臟進(jìn)行排泄,參與膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn),并且是卵磷脂膽固醇酰轉(zhuǎn)移酶(LCAT)的輔因子,該酶負(fù)責(zé)大多數(shù)血漿膽固醇酯的形成[28]。脂聯(lián)素是一種脂肪組織激素,參與能量代謝,對(duì)脂質(zhì)和脂蛋白代謝有一定的有利作用[29]。有研究發(fā)現(xiàn),脂聯(lián)素增加了肝細(xì)胞中APOA1基因的表達(dá),而脂聯(lián)素受體1(ADIPOR1)是脂聯(lián)素的主要受體,它與脂肪沉積呈負(fù)相關(guān),參與雞脂肪細(xì)胞的線粒體生物發(fā)生[30],ADIPOR1基因在雞脂肪、肝臟和肌肉中表達(dá),該基因影響脂肪細(xì)胞分化[31]。Moreira等[32]對(duì)肉雞群體腹部脂肪和皮膚性狀的基因組遺傳系數(shù)進(jìn)行估算并鑒定其QTL和PCGs,檢測(cè)到9個(gè)與這些脂肪性狀相關(guān)的獨(dú)特QTLs,在這些QTLs區(qū)域鑒定出13個(gè)可能調(diào)節(jié)脂肪沉積的PCGs,其中包括APOA1基因。有研究發(fā)現(xiàn),載脂蛋白A-IV(APOA-IV)參與大鼠的糖脂代謝,對(duì)3個(gè)年齡(18周、圖6為HW vs LW組的差異表達(dá)基因KEGG富集分析,其中橫坐標(biāo)為注釋到KEGG通路上的差異基因數(shù)與差異基因總數(shù)的比值,縱坐標(biāo)為KEGG通路,點(diǎn)的大小代表注釋到KEGG通路上的基因數(shù),顏色從黃到紅代表富集的顯著性大小45周和90周)大鼠肝臟和腹股溝白色脂肪組織(iWAT)進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR和RNA-seq分析,鑒定APOA-IV敲除后改變的基因,結(jié)果表明APOA-IV缺乏可以改善大鼠的葡萄糖耐量,減弱肝臟糖異生,但可以增加肝臟的新生脂肪生成[33]。經(jīng)上述前人研究推測(cè),APOA1可能也與脂肪性狀相關(guān)。在本研究中,APOA1基因在LW組中顯著下調(diào),可能是因?yàn)長(zhǎng)W組馬匹的背膘厚度低于HW組,推測(cè)該基因可能參與了LW組馬匹的脂肪細(xì)胞分化和脂代謝相關(guān)過(guò)程。
整合膜蛋白2A(ITM2A)是一種II型完整膜蛋白,該蛋白是軟骨形成、橫紋肌肉瘤和T細(xì)胞發(fā)育早期階段的標(biāo)記物,ITM2A也會(huì)增強(qiáng)骨骼肌的成肌分化[34-35]。Van Den Plas和Merregaert[36]為了了解ITM2A在肌肉發(fā)育中的作用,在C2C12成肌細(xì)胞中組成型過(guò)表達(dá)外源性ITM2A,分離到幾個(gè)高水平表達(dá)ITM2A的克隆并進(jìn)行了鑒定。結(jié)果表明,外源性ITM2A存在時(shí),肌生成激酶表達(dá)上調(diào)。利用小鼠或其他哺乳動(dòng)物的保守序列信息,逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)擴(kuò)增豬ITM2A基因的完整編碼序列,分析表明,豬ITM2A基因在脂肪和脾臟中過(guò)表達(dá),在肺中中等表達(dá),在肌肉中弱表達(dá),在肝臟、小腸、大腸和腎臟中幾乎不表達(dá)[37]。Tukiainen等[38]發(fā)現(xiàn),在X染色體上的ITM2A基因,它的突變決定著人的身高,因?yàn)樵摶蛟谲浌前l(fā)育中扮演著重要角色,相比正常水平個(gè)體,該基因表達(dá)得越充分的個(gè)體,身高就越低,反之該基因表達(dá)下調(diào),這樣的個(gè)體身高就高。對(duì)小鼠的研究表明,ITM2A也可能參與骨和軟骨分化,對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育有一定的影響[39]。在本研究中,ITM2A基因在HW組和LW組之間比較顯著下調(diào),在LW組間高表達(dá),可能是因?yàn)長(zhǎng)W組馬匹肌肉分化程度比HW組馬匹高,LW組馬匹平均體高低,背膘厚度較小,推測(cè)LW組脂肪含量低于HW組,故ITM2A基因在LW組中高表達(dá)。
4 結(jié) 論
CTSH、SSTR1、APOA1和ITM2A等候選基因和G-蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)通路過(guò)程、細(xì)胞外區(qū)域和跨膜信號(hào)受體活性等條目以及蛋白質(zhì)的消化和吸收、甲狀腺激素合成、皮質(zhì)醇的合成和分泌、維生素的消化和吸收、脂肪的消化與吸收、膽固醇代謝等通路可能與伊犁馬肉用性能和生長(zhǎng)性能有關(guān)。
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(編輯 郭云雁)