猪PGC1基因多态性与肉质性状的相关性分析_李碧侠
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湖南农业大学学报(自然科学版) 2024,50(1):52–57.DOI :10.13331/ki.jhau.2024.01.008 Journal of Hunan Agricultural University(Natural Sciences)引用格式:杨又兵,钱凯凤,刘永建,任旭鸽,周臣,游祥宾.猪MYOG 基因遗传多态性与胴体及肉质性状的相关性[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2024,50(1):52–57. YANG Y B ,QIAN K F ,LIU Y J ,REN X G ,ZHOU C ,YOU X B .Correlation of genetic polymorphisms of MYOG gene with carcass and meat quality traits in pigs[J].Journal of Hunan Agricultural University(Natural Sciences),2024,50(1):52–57.投稿网址:猪MYOG 基因遗传多态性与胴体及肉质性状的相关性杨又兵,钱凯凤,刘永建,任旭鸽,周臣,游祥宾(河南科技大学动物科技学院,河南 洛阳 471023)摘 要:通过测定约180日龄的8个群体(梅山、大白、长白、大白×梅山F 1代、梅山×大白F 1代、长白×大白F 1代、大白×长白F 1代以及大白×梅山F 2代)459头猪胴体性状、肉质性状以及肌细胞生成素基因(MYOG )多态性,分析MYOG 在猪群体中的遗传效应。
结果表明:MYOG 在猪群体中呈现3种基因型,即AA 、AB 、BB ;群体瘦肉率的提高与BB 基因型显著相关,相较于AA 与AB 基因型,其提高幅度分别为3.57%和3.28%;在大白×梅山F 2代群体中,MYOG 的基因型与背最长肌pH 值、股二头肌pH 值呈显著相关;在大白×梅山F 1代群体中,MYOG 基因型与股二头肌大理石纹MM2呈显著相关。
辛建增,唐婷,刘盛.PGC-lα调控畜禽肌肉脂肪生长代谢及其与肉品质研究进展[J].畜牧与兽医,2024,56(5):138-145.XINJZ,TANGT,LIUS.Progressinresearchonrelationshipbetweenregulationofperoxisomeproliferator-activatedreceptorγ-coactivator-1αongrowthandmetabolismofmuscleandfatandmeatqualityinlivestockandpoultry[J].AnimalHusbandry&VeterinaryMedicine,2024,56(5):138-145.PGC-lα调控畜禽肌肉脂肪生长代谢及其与肉品质研究进展辛建增1,唐婷1,刘盛2∗(1.烟台大学生命科学学院,山东烟台㊀264000;2.烟台大学药学院,山东烟台㊀264000)摘要:过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-lα)是一种具有广泛功能的转录调节因子,其在动物体内参与线粒体生物合成㊁肌纤维类型转化㊁脂肪分化㊁肌内脂肪沉积㊁糖脂代谢㊁能量代谢等多项生理过程,其中,肌纤维类型和肌内脂肪含量与肉品质密切相关㊂因此,在分子水平深入探究PGC-1α调控肌肉和脂肪的生长代谢过程将为改善肉品质提供新的研究思路㊂本文系统概述了PGC-lα的结构特点及PGC-1α调控肌肉线粒体增生㊁脂肪分化㊁能量代谢等过程的机制,重点介绍了PGC-lα调控肌纤维类型转化㊁肌内脂肪沉积㊁糖类代谢及其与肉品质形成之间的可能关系,以期为今后通过PGC-1α调控畜禽肌肉脂肪生长代谢,进而改善肉品质提供参考㊂关键词:过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α;肌纤维类型;肌内脂肪沉积;能量代谢;肉品质中图分类号:S826㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:0529-5130(2024)05-0138-08Progressinresearchonrelationshipbetweenregulationofperoxisomeproliferator-activatedreceptorγ-coactivator-1αongrowthandmetabolismofmuscleandfatandmeatqualityinlivestockandpoultryXINJianzeng1,TANGTing1,LIUSheng2∗(1.CollegeofLifeSciences,YantaiUniversity,Yantai264000,China;2.CollegeofPharmacy,YantaiUniversity,Yantai264000,China)Abstract:Peroxisomeproliferator-activatedreceptorγ(PPAR-γ)coactivator1α(PGC-lα)isaversatiletranscriptionalregulator.Thisregulatorisinvolvedinmanyphysiologicalprocessessuchasmitochondrialbiosynthesis,musclefibertypetransformation,adiposedifferenti⁃ation,intramuscularadiposedeposition,glycolipidmetabolism,andenergymetabolisminanimals.Musclefibertypeandintramuscularfatcontentarecloselyrelatedtomeatquality.Therefore,exploringtheregulationofPGC-1αonthegrowthandmetabolismofmuscleandfatatthemolecularlevelwillprovidenewresearchideasforimprovingmeatquality.Inthispaper,thestructuralcharacteristicsofPGC-lαandthemechanismofPGC-1αregulatingmusclemitochondria,adiposedifferentiationandenergymetabolismaresystematicallyreviewed.Theregu⁃lationofPGC-lαonmusclefibertypetransformation,intramuscularfatdeposition,carbohydratemetabolismanditspossiblerelationshipwiththeformationofmeatqualityareemphasized;whichprovidesreferenceforimprovingmeatqualitybyregulatingthegrowthandmetabo⁃lismofmuscleandfatbyPGC-1αinlivestockandpoultry.Keywords:PGC-1α;musclefibertype;intramuscularfatdeposition;energymetabolism;meatquality㊀㊀畜禽肉品质包括肉色㊁嫩度㊁系水力㊁风味㊁多汁性等多个方面㊂因此,肉品质性状是一个复杂的综合性状㊂肉品质受宰前和宰后多种因素的影响,例如遗传(品种㊁性别㊁年龄㊁基因)㊁营养水平㊁饲养管理㊁宰前运输㊁屠宰方式㊁宰后成熟方式等,其中㊀收稿日期:2023-05-25;修回日期:2024-03-20基金项目:烟台大学博士启动基金项目(SM20B113)第一作者:辛建增,男,博士,讲师∗通信作者:刘盛,讲师,研究方向为食品化学,E-mail:liush⁃eng87@126 com㊂遗传因素起决定性作用㊂然而,在饲养过程中,畜禽肌肉和脂肪的生长发育及代谢对肉品质的形成也起着至关重要作用㊂畜禽肌肉的生长发育及代谢是一个及其复杂的过程,由多种基因和信号通路在不同水平上参与调控,各调控因子与信号通路分工协作组成精细复杂的调控网络,有序调控肌肉的生长发育㊁肌纤维类型的转化㊁肌纤维的能量代谢等生物学过程㊂而脂肪组织是畜禽维持生命活动必不可少的组织,通常储存在皮下㊁内脏㊁肌肉等部位㊂与肉品质最相关的脂肪为肌内脂肪和肌间脂肪㊂其中肌内脂肪的含量与肉品质最为密切,是肉品领域的研究热点,肌内脂肪的含量会影响肉的系水力㊁风味㊁多汁性等品质㊂过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)是肌肉和脂肪生长代谢过程中必需的转录共调节因子,它参与调控肌细胞线粒体生物合成㊁肌纤维类型的转化㊁肌细胞能量代谢等生物学过程㊂PGC-1α在脂肪的分化㊁沉积㊁合成㊁代谢等方面也发挥重要的调节作用㊂此外,PGC-1α还参与机体的适应性产热㊁肝脏的糖异生㊁血管生成㊁调控细胞中活性氧簇水平㊁调控机体的生物钟基因等生理过程㊂PGC-1α功能广泛,参与众多生理调节过程㊂本文将对PGC-1α分子结构特征,PGC-1α调控肌纤维能量代谢㊁肌纤维糖代谢㊁肌纤维类型转化㊁脂肪分化㊁肌内脂肪沉积㊁脂肪代谢及其与宰后肉品质的可能关系进行了系统阐述,并对相关可能的研究热点进行了展望㊂以期为更深入地探究PGC-1α信号通路及其靶基因调控畜禽肌肉脂肪生长代谢和提高肉品质提供参考㊂1㊀PGC-1α概述PGC-1α是由Spiegelman团队1998年最先在小鼠棕色脂肪组织中发现的一种转录共调节因子[1]㊂PGC-1α属于PGC-1家族,该家族共有3个成员,另外两个分别为过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)辅激活因子-1β(PGC-1β)和PGC-1相关辅活化因子(PRC),其家族成员蛋白长度存在着一定的差异,但存在着相应的保守序列㊂PGC-1家族的N端结构域均含有转录激活域,C端结构域均包含富含丝氨酸/精氨酸的RS域和RNA结合区域(RMM)[2]㊂PGC-1α与PGC-lβ同源性较高,而与PRC的同源性则相对较低㊂人的PGC-1α基因位于染色体4p15 1区域,全长为681kb,由13个外显子和12个内含子组成,其mRNA含有6908bp,编码一个包含798个氨基酸,分子量91kDa的蛋白质[3],其他常见畜禽的PGC-1α基因与蛋白质基本信息见表1(引自NCBI)㊂PGC-1α的蛋白结构域,其N端有一个富含酸性氨基酸的转录激活区(activationdomain,AD),该区内有一个LXXLL结构域(X:任意氨基酸;L:亮氨酸),此结构域是PGC-1α与配体依赖型核受体结合的基础㊂负调控元件和转录因子结合位点位于PGC-1α的中间区域,当转录因子与PGC-1α结合时,负调控元件就会暴露出来[4]㊂C末端是一个RNA结合基本序列RRM和富含丝氨酸/精氨酸的RS区域,这个区域可以与RNA聚合酶Ⅱ的C末端相互作用,处理新转录的RNA㊂PGC-1α上还有与细胞呼吸因子(NRF)㊁肌细胞特异性增强子2C(myocyteenhancerfactor2C,MEF2C)及PPARγ结合的位点[3]㊂因此,PGC-1α是作为转录因子的激活因子来调控其他基因的表达㊂表1㊀人与常见畜禽PGC-1α基因和蛋白质基本信息物种所处染色体基因长度/kbmRNA长度/bp内含子数外显子数蛋白肽链长度(氨基酸残基数量)蛋白质分子量/kDa人46816908121380392猪86966738121379690狗36415841131480391牛67156324121379690羊67186680121378789鸡43486615121380892鸭43619716121380892鸽子43644913121367077㊀㊀PGC-1α分子本身的促转录激活活性较低,只有被相应的受体募集后,其活性才显著增强㊂PGC-1α与核受体结合后,会导致PGC-1α构象发生改变,并与下游因子作用,发挥转录激活作用㊂PGC-1α不仅对PPARγ具有组织特异性的辅激活作用,而且也是类维生素AX受体(RXR)㊁肌细胞增强因子2c(myocyteenhancerfactor2C,MEF2C)㊁甲状腺激素受体(thyroidhormonereceptor,TR)㊁糖皮质激素受体(glucocorticoidreceptor,GR)㊁雌醇受体α(es⁃trogenreceptor,ERα)和PPARs等核受体(nuclearreceptor,NR)的辅激活因子[2,5-7]㊂PGC-1α的表达具有组织特异性,通常在线粒体含量丰富和氧化代谢活跃的器官或组织中高表达,如骨骼肌㊁心脏㊁棕色脂肪组织㊁肝脏㊁肾脏和大脑组织等,而在肺㊁小肠㊁结肠和胸腺中只有很少量的表达,在胎盘㊁脾和外周白细胞中未见表达[8]㊂前已述及,PGC-1α在肌肉脂肪的生长发育及代谢中发挥着重要调控作用,下面将针对其活性调控㊁肌肉脂肪生长代谢及其与肉品质和一些生理功能的相关作用进行论述㊂2㊀PGC-1α活性调控相关信号因子PGC-1α含有磷酸化㊁乙酰化㊁糖基化㊁甲基化㊁泛素化等翻译后修饰的位点,这些翻译后修饰对于其发挥作用时的精细化调控具有重要意义[9]㊂其中当前研究较多的为乙酰化和磷酸化修饰㊂沉默信息调节因2相关酶1(sirtuin1,SIRT1)和AMP依赖的蛋白激酶(adenosine5-monophosphate-activatedproteinkinase,AMPK)是调控PGC-1α去乙酰化和磷酸化的关键酶,此两种酶对于机体肌肉脂肪生长发育和能量代谢的精准调控和稳态维持具有重要的意义㊂SIRT1可以将乙酰化后的PGC-1α去乙酰化,从而提高PGC-1α的活性[10-11]㊂此外SIRT1是体内代谢的感受器,当机体处于能禁食或者饥饿等状态下,SIRT1会加速PGC-1α的去乙酰化,导致其活性上升,可增加线粒体的合成㊂而一些乙酰转移酶例如组蛋白乙酰化酶氨合成通用控制蛋白5(histoneacetyl⁃transferaseGCN5,GCN5)和核受体共激活因子-3(steroidreceptorcoactivator3,SRC-3)可以使PGC-1α发生乙酰化,从而抑制其活性[12-15]㊂此外,SIRT1的去乙酰化作用还是PGC-1α调控生物钟基因表达的重要事件㊂SIRT1与乙酰化酶协调作用,精细化调节PGC-1α发挥作用㊂AMPK是体内能量感受器,当机体能量处于缺乏状态时,AMPK可使PGC-1α磷酸化位点磷酸化,从而提高PGC-1α活性,激活与能量代谢相的通路,引起线粒体增生㊁脂肪酸氧化等生物学过程增加[14]㊂3㊀PGC-1α与肌肉生长代谢及肉品质3 1㊀PGC-1α与肌肉线粒体合成及肉品质线粒体是为骨骼肌生长发育提供能量的细胞器,它对骨骼肌发挥正常生理功能具有重要的意义,PGC-1α是调控线粒体生物合成和氧化磷酸化过程中的关键调节因子[15-16]㊂研究发现,PGC-1α可参与调控肌纤维中线粒体的生成,并且还能够调节线粒体的融合及分裂,在某些组织,如白色脂肪㊁肌肉㊁神经㊁心脏中超表达PGC-1α,都会促进线粒体的生成[15-17]㊂PGC-1α促进线粒体生成主要通过与转录因子结合发挥作用,常见的为核呼吸因子-1(nuclearrespiratoryfactor-1,NRF-1)和核呼吸因-2(nuclearrespiratoryfactor-2,NRF-2)㊂研究发现,PGC-1α与核呼吸因子结合后会刺激线粒体转录因子A(mitochondrialtranscriptionfactorA,mtTFA)的合成㊂这些因子直接影响线粒体生成,在线粒体内引起线粒体DNA的双向转录,实现了线粒体的增殖[18-19]㊂畜禽宰杀放血后,肌肉中的线粒体发生肿胀,最终结构破坏而破裂,但肉品质形成过程中,线粒体的生理代谢状态与肉嫩度㊁肉色㊁持水力等品质有着密切关系㊂研究表明,宰后初期肌肉线粒体耗氧率与肉品嫩度密切相关,高嫩度牛肉拥有更高的线粒体耗氧率[20]㊂宰后肌肉中线粒体影响肉色稳定性主要通过两种途径,一是线粒体与氧合肌红蛋白竞争氧气,使其转变为脱氧肌红蛋白状态,此情况过度发生可导致肉色变暗;另一方面,线粒体具有高铁肌红蛋白还原酶活性,可以将氧化的高铁肌红蛋白转化为还原态脱氧肌红蛋白,为鲜红色氧合肌红蛋白的生成提供还原态肌红蛋白[21-22]㊂肌肉持水力是肉品一个重要的品质,最近研究表明,牛肉宰后成熟过程中,线粒体脂肪成分的变化与肌肉持水力的变化密切相关[23]㊂PGC-1α已被证明其与畜禽生长和肉品质密切相关,且已被列为能够候选基因[24],然而未见PGC-1α调控肌肉中线粒体与宰后肉品质的相关研究,PGC-1α对肌肉中线粒体的调控及宰后肉品质的变化形成需要开展深入研究㊂3 2㊀PGC-1α与肌肉糖类代谢葡萄糖是肌肉组织主要的能源物质,糖类氧化供能为肌肉的各类生理活动提供能量㊂PGC-1α在体内糖代谢的过程中发挥重要调节作用,主要表现在以下几个方面:首先PGC-1α是糖异生过程的关键调节因子㊂在禁食情况下,PGC-1α会在肝细胞中大量表达,与其他相关调节因子配合在转录水平上激活糖异生关键酶组,如葡萄糖-6-磷酸酶㊁磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶等,最终导致肝糖输出增加[25-26]㊂其次,葡萄糖进入肌肉细胞需要葡萄糖转运载体4(glucosetransporters4,GluT4)的转运,PGC-1α可与肌细胞增强子因子2(myocyteenhancerfactor2,MEF2)共同作用,刺激GluT4的表达,从而增加肌细胞内葡萄糖的水平㊂此外,PGC-1α在某些情况还可抑制肌细胞葡萄糖的氧化,其与雌激素相关受体(estrogen-relatedreceptorα,ERRα)结合后,刺激丙酮酸脱氢酶4表达,从而抑制葡萄糖氧化和增加葡萄糖吸收来补充肌糖原贮备,为下一次的肌肉运动做准备㊂肌肉中的糖原是宰后生成乳酸的原料,动物胴体在宰后冷藏排酸过程中,糖原转化为乳酸导致肌肉pH值下降,这是宰后肌肉排酸的原理㊂而宰后pH的下降幅度和速度影响肉品质形成,宰后肌肉pH值过高或过低都会形成异质肉㊂而PGC-1α对于肌肉糖代谢具有调控作用,宰前肌肉中PGC-1α的表达水平和活性对于宰后肌肉糖原水平㊁pH值变化及肉品质形成是否具有影响,未见相关报道,需要开展相应研究㊂3 3㊀PGC-1α与骨骼肌肌纤维类型转换及肉品质不同肌纤维类型对于肌肉发挥生理功能具有重要的作用,比较常见的例子是,动物不同部位的肌肉的肌纤维组成存在着明显差异,且肉品质也存着差别㊂肌肉纤维类型受遗传㊁运动㊁营养㊁和环境等多种因素的影响㊂PGC-1α是调控肌纤维类型转变的主要因子,PGC-1α基因高表达,可以提高与氧化型肌纤维有关的基因表达,提高细胞色素C和肌红蛋白的含量提高有氧呼吸能力与线粒体的数量,增强抗疲劳的能力等,主要为使酵解型肌纤维向氧化型肌纤维转化[27-28]㊂超表达PGC-1α的转基因小鼠,其骨骼肌中Ⅱ型肌纤维表现出Ⅰ型肌纤维的蛋白特性,其中TNN1蛋白㊁肌红蛋白和肌钙蛋白Ⅰ明显增加,Ⅱ型肌纤维逐步转化为Ⅰ型肌纤维[29]㊂人和动物的骨骼肌类型变化研究表明,PGC-1α的表达量与快肌纤维的含量成负相关,与慢肌纤维的含量成正相关[30-31]㊂相关研究已证实,寒冷可以刺激诱使鸡的胸肌部分从ⅡB型转化为ⅡA型,而PGC-1α的上调表达在其中发挥了关键的作用[32]㊂PGC-1α通过调节肌纤维类型影响畜禽肉品质已经被证实,但是其发挥作用的详细分子机制还不清晰,需要开展相应的深入研究㊂3 4㊀PGC-1α与肌肉中活性氧含量及肉品质PGC-1α可促进肌肉等组织中线粒体的合成,还能刺激线粒体呼吸链电子转运活性,从理论上讲,PGC-1α将导致细胞内活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)水平提高,但是实际上并非如此,在肌肉和棕色脂肪中,运动与寒冷环境的暴露均和ROS负面影响没有关联,这主要是PGC-1α可以增强很多抗氧化酶的表达[33-34]㊂即PGC-1α有两种能力,刺激线粒体电子转运的同时抑制ROS水平㊂这样,肌肉组织,棕色脂肪通过提升线粒体代谢应对外部环境变化的过程中,不会对自身造成氧化损伤㊂而ROS与宰后肉品的形成密切相关,动物在宰杀后,ROS主要来源于线粒体和脂肪的氧化,产生的ROS往往会对某些肉品质,肉色㊁嫩度㊁系水力等产生负面影响[23,35]㊂ROS与宰后肉品质形成一直是肉品科学领域研究的热点,PGC-1α已被证实是影响肉品质的候选基因之一,但是其调控宰后肌肉中ROS的作用机制及如何影响肉品质未见相关报道㊂4㊀PGC-1α与脂肪生长代谢及肉品质4 1㊀PGC-1α与脂肪细胞分化动物脂肪组织中大约1/3是脂肪细胞,其余的2/3是成纤维细胞㊁微血管㊁神经组织和处于不同分化阶段的前脂肪细胞㊂由前脂肪细胞分化为脂肪细胞的过程是一个涉及多个信号通路的复杂调控过程,该过程大致可为4个阶段,分别为生长抑制阶段㊁克隆扩增㊁早期分化和终末分化[36]㊂PPARs在动物脂肪发育分化的早期分化阶段开始发挥调控作用,它们与相应的因子协调作用,共同调节脂肪的增殖分化㊂PPARγ是PPARs家族成员,它是脂肪细胞分化的及其的重要因子,其通常可作为前体脂肪分化处于早期分化的标志基因,是脂肪细胞增殖分化过程中起决定性作用的基因㊂研究证实,PPARγ缺失的胚胎干细胞能够分化为多种细胞,但唯独不能分化为脂肪细胞㊂此外,PPARγ基因敲除的小鼠,在胚胎期10d左右就会死亡,且未在胚胎内检测到脂肪细胞,而正常小鼠在胚胎期10d即可检测到脂肪细胞的存在[36]㊂这说明PPARγ在脂肪分化形成过程中起关键作用,PPARγ发挥脂肪分化调控作用时,需要先与RXRα形成异源二聚体,然后与所调节基因启动子上游的过氧化物酶体增殖物反应元件(PPRE)结合才发挥转录调控作用,而PGC-1α作为PPARγ配体,能促进PPARγ与相应调控因子的结合[37]㊂很多哺乳动物体内存在着白色脂肪组织㊁米色脂肪组织和棕色脂肪组织三种,白色脂肪主要作用为贮存能量,米色脂肪具有贮存能量和非战栗产热的功能,棕色脂肪主要进行非战栗产热㊂在细胞结构和功能上,白色脂肪细胞拥有一个大脂滴用于存贮能量,而棕色脂肪细胞拥有多脂滴㊁多线粒体的结构㊂PGC-1α能够促进白色脂肪向棕色脂肪转化,它能够刺激白色脂肪中线粒体的大量生成,还能增加解偶联蛋白1(UCP1)等分子的生成,这些改变可使白色脂肪逐渐转化为棕色脂肪组织[38]㊂4 2㊀PGC-1α与脂肪氧化供能脂肪是畜禽体内重要的储能物质,在冷暴露㊁禁食㊁运动等情况下,可为机体提供能量,其中脂肪酸β氧化产能是其最为主要的供能方式㊂脂肪是也骨骼肌获取能量的重要物质㊂研究表明,过表达PGC-1α可增加骨骼肌线粒体的生物合成,也可使脂肪酸氧化相关酶含量上升或者活性增强,从而增加脂肪酸氧化供能[39-40]㊂在小鼠骨骼肌和猪前脂肪细胞过表达PGC-1α,可促进脂肪酸氧化过程中相关基因肉碱棕榈酰转移酶1β(CPT1β)㊁肝型脂肪酸结合蛋白(FABP1)㊁过氧化物酶酰基辅酶A氧化酶1(ACOX1)㊁中链酰基辅酶A脱氢酶(MCAD)㊁脂肪酸转位酶(CD36)等的表达,其中CPT1β是脂肪酸氧化过程中的限速酶[38-41]㊂CD36㊁FABP1是脂肪酸转运的重要蛋白,可将脂肪酸逐步转运至肌肉等组织,便于氧化供能㊂而ACOX1㊁MCAD是参与脂肪酸氧化过程中的关键酶㊂过表达PGC-1α还可促进氧化磷酸化相关基因ATPSynthase㊁CytC㊁COXⅢ等的表达[27]㊂而在PGC-1a敲除后的小鼠表现为心脏功能不全,肌肉耐力下降,轻度心动过缓,心肌脂肪酸氧化能力下降,能量产生减少[42-44]㊂以上研究说明PGC-1α在肌肉的脂肪酸氧化供能方面起重要的调节作用㊂4 3㊀PGC-1α与肌内脂肪沉积及肉品质肌内脂肪的沉积是一个涉及多种信号通路和代谢因子的复杂过程,PPARs家族成员㊁肌内脂肪转运相关因子等发挥了重要的作用㊂PGC-1α是PPARs家族某些因子的配体,其在肌肉脂肪代谢过程中发挥了重要作用㊂PGC-1α不仅能够增加肌肉脂肪的分解代谢(前已述及),而且还可增加肌细胞中脂肪的合成代谢㊂通过肌细胞培养实验和转基因小鼠试验证实,PGC-1α不仅能增加脂肪的分解代谢,还可以增加肌细胞内脂肪酸和磷脂等脂肪的合成代谢[45-46],且PGC-1α转基因小鼠的脂肪酸转运蛋白等脂质代谢相关蛋白也增加了[46]㊂PGC-1α对于肌内脂肪的双向调控作用,对于动物维持生命活动具有重要的意义,不仅能够保障机体对于能量的需求,还对机体后续的生命活动具有重要的意义㊂其发挥脂肪调控作用,还要取决于动物机体所处的状态㊂畜禽上的相关研究已经证实,PGC-1α与脂肪沉积及肉品质存在一定关联㊂在猪上的研究表明,PGC-1α参与猪脂肪沉积的基因,PGC-1α基因多态性与失水率㊁剪切力等肉品指标显著相关[47-49]㊂因此,PGC-1α已被列为猪脂肪沉积及肉品质的候选基因,且在藏猪上的研究表明PGC-1α与肌内脂肪沉积密切相关[36]㊂在鸡上的研究也证实,PGC-1α多态性与鸡腹部脂肪的沉积显著相关[50-51]㊂然而,在牛上的研究表明,肌内脂肪含量及嫩度等品质与PGC-1α存在一定的相关性,但是未达到显著水平[52]㊂以上研究表明由于遗传背景的差异,不同畜禽PGC-1α在调控肌肉脂质代谢方面可能存在着差异㊂但是当前研究大多停留在分析推测层面,并未对其作用的机理及信号通路作用方式进行深入研究,因此需要对PGC-1α调控肌肉代谢,尤其是调控脂肪代谢开展深入的研究,为优质肉品的生产提供研究基础㊂4 4㊀PGC-1α与机体的适应性产热适应性产热是机体应对外界刺激以产热的形式消耗能量的生理过程,对于动物在特定环境下,维持正常体温和生命活动是必须的,主要发生在骨骼肌和棕色脂肪组织㊂其中小型动物,如小鼠,大鼠等主要依靠棕色脂肪组织进行适应性产热,而畜禽则以肌肉适应性产热为主㊂棕色脂肪的分化形成需要PPARγ发挥作用,但其发挥作用需要PGC-1α的辅助,PGC-1α结合并激活PPARγ后才能刺激棕色脂肪细胞分化过程中基因的转录[15,53-54]㊂PGC-1α还可通过另外两个方面来加快适应性产热,首先是促进适应性产热原料的摄取,促进棕色脂肪和肌肉对产热原料,如葡萄糖和脂肪的摄取;促进适应性产热过程中关键因子的合成及表达,主要是为了适应性产热过程的顺利进行,如促进线粒体的生物合成,促进呼吸链相关基因的表达,促进氧化磷酸化相关基因的表达等[55-56]㊂当前未见PGC-1α调控畜禽适应性产热与肉品质的相关研究,但宰后迅速科学降低屠体的温度,防止肉品质因为过热而出现变质是当前肉品科学领域的一个重要的研究方向㊂5㊀PGC-1α与生物钟相互反馈调控畜禽骨骼肌代谢㊀㊀生物钟是生物机体生命活动的内在节律性㊂体温㊁血压㊁睡眠㊁内分泌㊁肝脏代谢㊁行为等重要生命活动均受到生物钟相关基因的调控[57-59],研究表明生物钟还可参与调控细胞周期[60]㊂其中昼夜节律及光照是调节生物钟基因表达的最常见的外部环境因素,这些因素的变化会影响畜禽的生长发育和动物性产品的质量㊂生物钟相关调控规律已在畜禽生产领域得到了应用,其可用于改善动物的生长,提高动物性产品的质量㊂Tao等[61]的研究表明,生物钟基因在蛋鸭卵巢的表达水平与产蛋量密切相关㊂光刺激可通过影响生物钟基因的表达,提高肉仔鸡生长期体重和胸肌产量,改善饲料转化率[62]㊂生物钟基因与奶山羊乳腺代谢密切相关,饲喂不同饲料可改变调生物钟基因表达,调控奶山羊的泌乳[63]㊂畜禽骨骼肌中存在着生物钟基因,骨骼肌的生命活动受到生物钟基因的调控,PGC-1α是连接生物钟和能量代谢的关键调控因子[64]㊂研究表明,PGC-1α在骨骼肌中的表达呈现明显的昼夜节律性,且PGC-1α敲除小鼠在能量代谢方面出现异常的生理节律㊂PGC-1α与生物钟基因形成反馈调节回路,首先PGC-1α是生物时钟基因的上游调节因子,PGC-1α能够诱导生物时钟关键基因的表达,如脑和肌肉芳香烃受体核转运样蛋白1基因(Bmal1)㊁时钟基因(Clock)和反向成红细胞增多症基因(Rev-erba)等㊂此外,PGC-1α还可以和视黄酸受体相关的孤儿受体(RORα/γ)协同作用,使染色质的局部结构活化,从而激活Bmal1的转录[65]㊂此外,SIRT1对PGC-1α的去乙酰化是导致Bmal1激活的关键事件[66]㊂其次,Clock1a:Bmal1b复合体又能参与调控PGC-1α的表达㊂在畜禽骨骼肌中生物钟基因与PGC-1α共同调节骨骼肌的糖脂和能量代谢等生命活动,对于畜禽骨骼肌的生长发育具有重要的意义㊂当前缺乏PGC-1α与生物钟基因联合作用调控畜禽肉品质的相关入研究,这可能会成为肉品领域新的研究方向㊂6 小结与展望综上所述,PGC-1α作为一种多效转录调控因子,除参与调控肌肉脂肪生长发育及能量代谢外,还参与骨骼肌脂肪的沉积㊁肌纤维类型转化等生理活动,不仅能够在转录水平上调控骨骼肌能量代谢,而且还与生物钟基因相互作用反馈调节肌肉脂肪的生长发育㊂近年来随着我国人民水平的提高和饮食结构的改善,对于肉品质提出了更高的要求,例如肉品嫩度㊁多汁性和大理石花纹等,这些品质与肌纤维类型和肌内脂肪含量密切相关㊂如何生产肌纤维类型比例合适㊁肌内脂肪适中的肉品,是当前动物营养领域和肉品科学领域的研究热点㊂这与骨骼肌和脂肪生长代谢显著相关,且PGC-1α在其中发挥了重要作用㊂尽管针对PGC-1α调节骨骼肌生长发育㊁肌纤维类型转换㊁脂肪沉积㊁能量代谢的分子机制,已进行了大量的系统研究,也取得了一些重大进展,但还存在许多问题,诸如PGC-1α如何精细调节肌内脂肪沉积,PGC-1α调控肌纤维转换和能量代谢的详细信号通路,以及PGC-1α与脂肪因子瘦素㊁脂联素㊁抵抗素等的相互激活转录机制,特别是如何通过有效地干预PGC-1α调控肌肉脂肪沉积及靶向控制PGC-1α介导肌纤维类型转换等㊂今后需对这些问题进行深入探索,以期通过PGC-1α调控畜禽肌肉的生长发育㊁脂肪代谢㊁能量代谢等生理过程来提高肉品质㊂参考文献:[1]㊀MITRAR,NOGEEDP,ZECHNERJF,etal.Thetranscriptionalcoactivators,PGC-1αandβ,cooperatetomaintaincardiacmito⁃chondrialfunctionduringtheearlystagesofinsulinresistance[J].JMolCellCardiol,2012,52(3):701-710.[2]㊀JANNIGPR,DUMESICPA,SPIEGELMANBM,etal.Regula⁃tionandbiologyofPGC-1α[J].Cell,2022,185(8):1444.[3]㊀ESTERBAUERH,OBERKOFLERH,KREMPLERF,etal.Humanperoxisomeproliferatoractivatedreceptorγcoactivator1(PPARGC1)gene:cDNAsequence,genomicorganization,chro⁃mosomallocalizationandtissueexpression[J].Genomics,1999,62(1):98-102.[4]㊀PUIGSERVERP,RHEEJ,LINJ,etal.Cytokinestimulationofenergyexpenditurethroughp38MAPkinaseactivationofPPARγco⁃activator-1[J].MolCell2001,8:971-982.[5]㊀TCHEREPANOVAI,PUIGSERVERP,NORRISJD,etal.Modu⁃lationofestrogenreceptor-αtranscriptionalactivitybythecoactivatorPGC-1[J].BiolChem,2000,275(21):16302-16308.㊀[6]㊀BHALLAS,OZALPC,FANGS,etal.Ligand-activatedpregnaneXreceptorinterfereswithhnf-4signalingbytargetingacommonco⁃activatorPGC-1α:functionalimplicationsinhepaticcholesterolandglucosemetabolism[J].BiolChem,2004,279(43):45139-45147.㊀[7]㊀RHEEJ,INOUEY,YOONJC,etal.RegulationofhepaticfastingresponsebyPPARγcoactivator-1α(PGC-1α):requirementforhepatocytenuclearfactor4αingluconeogenesis[J].ProcNatlAcadSciUSA,2003,100(7):4012-4017.[8]㊀马燕.藏羚羊和藏系绵羊PGC-1α基因编码区的克隆与分析[D].西宁:青海大学,2012.[9]㊀张林.超表达猪源PGC-1α促进小鼠和猪肌纤维类型转变的研究[D].武汉:华中农业大学,2014.[10]RODGERSJT,LERINC,HAASW,etal.Nutrientcontrolofglu⁃cosehomeostasisthroughacomplexofPGC-1αandSIRT1[J].Nature,2005,434(7029):113-118.[11]WANGW,WUD,DINGJ,etal.Modifiedrougandecoctionatten⁃uateshepatocyteapoptosisthroughamelioratingmitochondrialdys⁃functionbyupregulatedSIRT1/PGC-1αsignalingpathway[J].PoultSci,2023,102(10):1-19.[12]LERINC,RODGERSJT,KALUMEDE,etal.GCN5acetylrans⁃ferasecomplexcontrolsglucosemetabolismthroughtranscriptionalrepressionofPGC-1α[J].CellMetab,2006,3(6):429-438.[13]YEF,WUL,LIH,etal.SIRT1/PGC-1αisinvolvedinarsenic-inducedmalereproductivedamagethroughmitochondrialdysfunction,whichisblockedbytheantioxidativeeffectofzinc[J].EnvironPollut,2023,320:121084-121086.[14]NETOIVS,PINTOAP,MUNOZVR,etal.Pleiotropicandmulti-systemicactionsofphysicalexerciseonPGC-1αsignalingduringtheagingprocess[J].AgeingResRev,2023,87:101935-101954.㊀[15]PUIGSERVERP,WUZ,PARKCW,etal.Acold-inducibleco⁃activatorofnuclearreceptorslinkedtoadaptivethermogenesis[J].Cell,1998,92(6):829-39.[16]LIL,LUZ,WANGY,etal.Genisteinalleviateschronicheatstress-inducedlipidmetabolismdisorderandmitochondrialenergeticdys⁃functionbyactivatingtheGPR30-AMPK-PGC-1αsignalingpath⁃waysintheliversofbroilerchickens[J].PoultSci,2023,103(1):1-12.[17]GARNIERA,FORTIND,ZOLLJ,etal.Coordinatedchangesin。
第29卷第5期2010年 10月华 中 农 业 大 学 学 报Jo urnal of H uazho ng A gr icultural U niversity V ol.29 N o.5O ct.2010,593~596收稿日期:2009-12-09;修回日期:2010-06-09*国家自然科学基金项目(30771536)资助**通讯作者.E -mail:liubang@mail.hz 邱海芳,女,1981年生,博士研究生.研究方向:动物遗传育种.E -mail:qiuhaifang@猪MyoD 1基因的多态性检测及与肉质性状的关联分析*邱海芳1,2汪 超1张庆德3刘 榜1**1.华中农业大学农业动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室,武汉430070;2.山东省潍坊市畜牧局,潍坊261041;3.华中农业大学动物科技学院,武汉430070摘要 采用PCR -RFL P 方法对通城、大白和长白3个纯种及长大通和大长通2个三元杂种共5个群体M y oD 1基因第1内含子的多态性进行了研究,并对多态位点与生长、胴体和肉质性状进行了关联分析。
结果发现第1内含子第257位存在1个A /C 颠换,引起D de Ñ酶切位点的改变。
PCR 产物经D de Ñ酶切后,检测到2个等位基因,3种基因型,其中通城猪中C 等位基因的分布占主要优势,大白、长白猪中2种等位基因的分布频率相近。
关联分析结果表明,不同的基因型与肉色评分和失水率相关(P <0.05或P <0.01);CC 基因型个体的肉色评分显著高于AA 和AC 基因型个体;而CC 基因型个体的失水率极显著低于A A 基因型个体。
研究结果进一步证明M y oD 1基因是一个重要的肉质性状候选基因,第1内含子第257位被D de Ñ限制性内切酶识别的多态位点为猪肉质性状的标记辅助选择提供分子标记,CC 基因型猪具有优良的肉质。
目录1 猪肉质性状的主效基因 (1)1.1 猪氟烷基因 (1)1.2 猪酸肉基因 (1)1.3 单磷酸腺苷蛋白激酶γ3亚基基因 (2)2 猪肉质性状的主要候选基因 (2)2.1 脂肪酸结合蛋白基因 (3)2.2 激素敏感脂肪酶基因 (3)2.3 酯蛋白脂肪酶基因 (3)2.4 MyoD 基因家族 (3)2.5 钙蛋白酶抑制蛋白基因 (4)2.6 黑素皮质素受体 (4)2.7 肥胖基因 (4)2.8 肌生成抑制蛋白基因 (5)2.9 ACSL基因 (5)2.10 过氧化物酶体增殖物活化受体基因 (5)2.11编码腺苷-磷酸脱氨酶基因 (5)2.12 固醇调节元件结合蛋白1基因 (5)3 基因遗传标记的研究与应用策略 (6)3.1 候选基因分析( candidate genes approach) (6)3.2 标记辅助选择( marker assisted selection ,MAS) (6)3.3 标记辅助渗入( marker assisted introgression ,MAI) (7)4 结语与展望 (7)参考文献 (8)猪肉质性状基因遗传标记的研究进展随着人民生活水平的提高,消费者对于食品品质认识的提高促使肉品加工业和零售业更加重视肉品的质量。
分子生物学技术的发展也让研究者认识到基于DNA标识的选育是最有效的选育手段。
如果相应性状不能用一定的标记进行识别就得将动物养育到正常屠宰月龄屠宰后才能检测分析相应性状,费时费力且成本高。
如果发现某一DNA标记(如多态性)和目标性状有联系就可以对年幼的动物进行基因型研究而不必等到屠宰时,并且可以敲除对性状有害的基因改良品种性状。
分子标记选育技术要能够持续地用于动物育种必须在我们发现使用现有的标记已经不能满足要求的情况下能够发现新的标记。
经过长时间建立的数据库是发现新的标记和检测候选基因的宝贵资源。
因此与肉质相关基因的研究显得尤为重要。
近年来,采用分子生物学技术对影响猪肉质性状的主效基因、候选基因及QTL定位已取得迅猛发展,下面就有关猪肉质性状基因及QTL定位的研究进展作扼要概括。
猪INSIG2基因的多态性及其对肉质性状的影响蒋明;李杰;陈斌;李智;董莲花【摘要】试验以杜洛克猪、大白猪、大围子猪、沙子岭猪、桃源黑猪、五指山猪和杜长大商品猪为试验材料,通过测序和PCR-RFLP的方法对胰岛素诱导基因2(INSIG2)5'调控区域的多态性进行检测,并分析该基因对猪肉质性状的影响,结果表明:在该区域发现T-502C、G-460C和T-609C 3个突变位点,T-502C和G-460C 所选所有品种都处于Hardy-Weinberg平衡状态,T-609C除了五指山猪外也都符合Hardy-Weinberg平衡,在肉质性状上,T-502C位点,TT型个体的系水力和嫩度显著高于CC型;G-460C位点,杂合子CG型在贮存损失上显著高于CC型和GG型,大理石纹GG型和CG型差异不显著但是都显著高于CC型,肉质色度方面GG型和CC型差异不显著但显著高于CG型;T-609C位点,TT型的贮存损失显著高于CT型, 但和CC型差异不显著, 嫩度CC型显著高于CT型和TT型,INSIG2基因可能是一个与猪肉系水力、嫩度和大理石纹相关的分子遗传标记.%In this experiment, the Duroc, Yorkshire, Daweizi, Shaziling, Taoyuan, Wuzhishan and the DLY Hybrid were chose, the polymorphism of insulin induced genes 2 (INSIG2)'s 5' regulatory regionswere detected through the sequencing and PCR-RFLP method, and we also analyzed the association of polymorphisms of INSIG2 with the meat traits, the results show that this area has three mutations:T-502C, G-460C and T-609C, the T-502C and G-460C arein Hardy Weinberg equilibrium among all the selected varieties, T-609C are also in Hardy Weinberg equilibrium besides wuzhishan pigs; on the meat quality traits, for T-502C sites, water holding capacity and tenderness of TT type are significantly higher than that of CC type; for G-460C sites, CG typeis significantly higher than CC and GG, in marble, GG and CG type was not significant but were significantly higher than that of CC, on fleshy chromaticity, GG type and CC was not significant, but significantly higher than CG type; for T-609C sites, TT is significantly higher than CT in storage loss, but no significant difference between CC type, in tenderness, CC was significantly higher than that of CT and TT, INSIG2 gene is likely to be one of the molecular genetic markers forwater holding capacity, tenderness and the marble.【期刊名称】《养猪》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】6页(P81-86)【关键词】INSIG2;限制性内切酶;多态性;脂肪代谢;肉质性状【作者】蒋明;李杰;陈斌;李智;董莲花【作者单位】湖南农业大学动物科学技术学院,湖南长沙 410128;畜禽遗传改良湖南重点实验室,长沙 410128;湖南农业大学动物科学技术学院,湖南长沙 410128;畜禽遗传改良湖南重点实验室,长沙 410128;湖南农业大学动物科学技术学院,湖南长沙 410128;畜禽遗传改良湖南重点实验室,长沙 410128;湖南农业大学动物科学技术学院,湖南长沙 410128;畜禽遗传改良湖南重点实验室,长沙 410128;湖南农业大学动物科学技术学院,湖南长沙 410128;畜禽遗传改良湖南重点实验室,长沙410128【正文语种】中文【中图分类】S828我国是生猪养殖大国,同时也是猪肉消费大国,猪肉在我国的日常饮食中有着举足轻重的地位,经过十几年的育种工作,我国猪的瘦肉率、生长速度、饲料报酬等指标都得到了很大的提高。
第40卷第10期2019年10月家畜生态学报Vol.40No.10 ActaEcologiaeAnimalisDomastici Oct20190教学园地氥—…在线开放课程教学研究与实践的一点体会李碧春,徐琪,张亚妮,左其生,陈国宏(扬州大学动科学院,江苏扬州225009)[摘要]自2003年教育部开启了国家精品课程建设工作,之后搭载互联网+的传播途径,课程组开展了精品开放课程建设和教学改革以及在线开放课程建设应用的教学模式。
2015年《动物遗传学》被批准在江苏省精品在线开放课程网站运行。
经过3个轮回的应用,从中感受到了一些互联网对教学带来的优势冲击,也激起了对在线开放课程教学模式需要改进的一点思考。
该文就个人对在线开放课程的理解、对在线开放课程几个教学模式的应用、在线开放课程与翻转课堂结合形成线和向下混合教学模式浅谈一点体会。
[关键词]在线开放课程;教学实践;教学体会[中图分类号]S811.5[文献标识码]A[文章编号]1005-5228(2019)10-0091-03 doi:103969/jissn1673-1182201910017在2003年教育部遴选出一批具有一流师资队伍、一流教学管理、一流教材、一流教学内容和一流教学方法等特点的示范性课程,开启了国家精品课建设项目。
该项目强调教授主讲课程、使用信息技术和教育资源免费开放,其成果为全民提供了优质的学习环境和教育资源1。
2012年,大规模开放式在课程(Massive Open OnlineCourse,MOOC)迅速在世界范围内兴起,这种新型课程及教学模式不仅打破了传统的教与学的时间、空间限制,而且从根本上颠覆了传统课堂教与学的方式,教学从线下转移到线上,涌现出在线公开课、线上直播课、发言区、问答区等形式,涵盖内容包括学历教育、技能爱好和资格考试等2,使教育教学资源得到高效的配置,大幅度提升公民受教育的水平。
这种教学模式意在实现“人人都能在家里上哈佛”的梦想,甚至有学者提出“MOOC可以逐步取代学校教育”的设想[4]。
猪PGC1基因PCR-RFLP多态性研究李碧侠;王学敏;任守文;葛云山【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2006(000)006【摘要】通过PCR-RFLP方法,检测外来品种大约克猪和江苏省地方品种梅山猪、二花脸猪、姜曲海猪以及培育品种苏钟猪共144头,结果表明,PGC1基因序列经AluⅠ酶切后存在AA、AT和TT 3种基因型,其中大约克猪中AA基因型占优势,A 等位基因频率为0.7;江苏省地方品种猪中,TT基因型占绝对优势,T等位基因频率平均为0.99,梅山猪和二花脸猪均为TT型.PGC1基因的PCR-RFLP基因型分布χ2检验结果表明,大约克猪与苏钟猪、梅山猪、二花脸猪、姜曲海猪差异极显著;苏钟猪与梅山猪、二花脸猪、姜曲海猪差异极显著;梅山猪、二花脸猪、姜曲海猪三者之间无显著性差异.【总页数】3页(P296-298)【作者】李碧侠;王学敏;任守文;葛云山【作者单位】江苏省农业科学院畜牧研究所,江苏,南京,210014;江苏省农业科学院畜牧研究所,江苏,南京,210014;江苏省农业科学院畜牧研究所,江苏,南京,210014;江苏省农业科学院畜牧研究所,江苏,南京,210014【正文语种】中文【中图分类】S8【相关文献】1.猪PGC1基因多态性与肉质性状的相关性分析 [J], 李碧侠;任守文;王学敏;葛云山2.撒坝猪及长撒二元杂交猪SLA-DQA基因PCR-RFLP多态性分析 [J], 钱锦花;连林生3.5个不同猪种PGC1基因PCR-RFLP多态性研究 [J], 李碧侠;王学敏;任守文;葛云山4.猪PGC1基因多态性与胴体性状的相关性分析 [J], 李碧侠;任守文;王学敏;葛云山5.大约克猪和二花脸猪SLA-DRB基因外显子2的PCR-RFLP多态性分析 [J], 杨彤彤;张婷婷;赵族;徐银学因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
MyoD1基因与猪肉质性状相关性分析的开题报告
一、选题背景
猪是世界上重要的畜牧业动物之一,其肉质性状对肉品的质量和营
养价值有重要的影响。
肌肉生长发育过程中,MyoD1基因是关键的调控
因子。
因此,研究MyoD1基因与猪肉质性状的相关性,可以为提高肉品质量和肉类产业的发展提供重要的科学依据。
二、研究目的
本研究旨在探究MyoD1基因与猪肉质性状(如肉色、肉质细嫩度、肌肉纤维直径等)之间的相关性,为猪肉生产提供科学依据和技术支持。
三、研究内容
1. 建立MyoD1基因相关性分析的实验体系;
2. 收集猪肉样本,对其肉质性状进行测定;
3. 提取猪肉DNA,设计合适的PCR引物扩增MyoD1基因;
4. 对PCR产物进行测序和分析,探究MyoD1基因与猪肉质性状的
相关性;
5. 数据分析和讨论,寻找MyoD1基因与猪肉质性状之间的相关性,并探讨可能的遗传机制。
四、研究意义
本研究可以为优良猪种的选育、猪肉品质的提高提供重要的科学依据。
同时,也可以为猪肉营养和健康方面的研究提供新的思路和参考。
FSHβ和ITGB1基因多态性与母猪繁殖性状的关联性分析李梦寻;胡九英;谢苏;邱梅玉;鲁慧文;公红斌;来红霞;黄涛【期刊名称】《石河子大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(036)001【摘要】为探讨FSHβ和ITGB1基因多态性与母猪繁殖性状的相关性,本研究采用PCR-RFLP技术对939头大白猪群体中进行FSHβ和ITGB1基因的多态性检测,并对不同胎次不同基因型的总产仔数、产活仔数、健仔数、木乃伊数、死胎数、窝重等繁殖性状进行关联性分析.结果显示:在试验大白猪群体中,FSHβ和ITGB1均具有中度多态性,FSHβ基因型频率为AB>BB>AA,优势基因为B等位基因.ITGB1基因型频率在大白猪中为CT>CC>Tr,优势基因为C基因.FSHβ基因在头胎的死胎性状上AB基因型显著低于BB型0.15头/胎(P<0.05),而在窝重性状上AB基因型显著高于BB基因型0.69kg胎(P<.05),在其他胎次中各繁殖性状在不同基因型间差异不显著(P>0.05).ITGB1基因在头胎的死胎性状中TT基因型显著低于CC型,在二胎的窝重性状上CC型显著高于CT和TI型,分别高出0.88和0.97 kg/胎(P<0.05);在三胎健仔数和窝重性状中CC型均显著高于CT型(P<0.05),由此可见CC 基因型为ITGB1在繁殖性状中的优势基因型.合并基因型分析结果发现:头胎的大白猪FSHβ-ITGB1合并基因型中最优分子标记组合为AATr,经产二胎、三胎次大白猪繁殖性状FSH β-ITGB1最优分子标记组合为BBCC.【总页数】6页(P39-44)【作者】李梦寻;胡九英;谢苏;邱梅玉;鲁慧文;公红斌;来红霞;黄涛【作者单位】石河子大学动物科技学院,新疆石河子832003;新疆正大食品有限公司,新疆五家渠831301;石河子大学动物科技学院,新疆石河子832003;石河子大学动物科技学院,新疆石河子832003;石河子大学动物科技学院,新疆石河子832003;石河子大学动物科技学院,新疆石河子832003;新疆正大食品有限公司,新疆五家渠831301;石河子大学动物科技学院,新疆石河子832003【正文语种】中文【中图分类】S828.89【相关文献】1.大白、长白及其杂交母猪FSHβ基因多态性与繁殖性状的相关分析 [J], 李盛霖;林长光;朱志明;陈晖;郑嫩珠;缪中纬;刘亚轩;叶贤慧2.FSH-β、PRLR和FUT1基因多态性与母猪繁殖性状的关联性分析 [J], 李梦寻;沈永巧;来红霞;黄涛;胡九英;孙敬礼;鲁慧文;汪德明;王忻;刘乙;马力鹏;李涛3.ESR、FSHβ及OPN基因多态性与母猪繁殖性状的关联分析 [J], 李千军;王立刚;穆淑琴;赵宏志;张春华;李耀坤;马墉4.猪PRLR和FSHβ基因多态性检测及其与繁殖性状的关联分析 [J], 范一萍;刘剑锋;王彦芳;王晓梅;贾启涛;李成勃;梁小娟;曹春伟;周磊;陶聪;赵建国5.FSHR、LHβ基因多态性和法系长白猪繁殖性状的联合关联分析 [J], 李若岚;代宇星;温作晨;徐高骁;鲍恒;黄越;郭亮;蒲蕾因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
猪IGF-Ⅰ基因的一个遗传多态性及其遗传效应分析薛慧良;周忠孝【期刊名称】《中国生物化学与分子生物学报》【年(卷),期】2006(22)11【摘要】采用PCR-SSCP方法对长白猪(87头)、大白猪(79头)和马身猪(102头)的胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)基因外显子3和外显子4分别进行单核苷酸多态性分析.发现外显子3上有多态性,且存在3种基因型(AA、AB、BB).统计结果表明,3种基因型在各品种中的分布不一致,多重比较差异极显著(P<0.01).固定效应模型分析结果表明,背膘厚基因型间差异显著(P<0.05),而初生重、断奶重和6月龄重基因型间差异不显著(P>0.05).最小二乘分析结果表明,BB基因型与其它2种基因型比较有较大的初生重,同AA和AB型比较差异极显著(P<0.01),3种基因型在初生重的大小排列顺序为AA<AB<BB;BB基因型与AA基因型比较有较小的背膘厚,且差异极显著(P<0.01).因此,推测IGF-Ⅰ基因对个体的初生重和胴体瘦肉率存在一定的影响.选择带有B等位基因的个体,有望提高个体的初生重和胴体的瘦肉率.【总页数】4页(P876-879)【关键词】猪;IGF-Ⅰ基因;遗传多态性;遗传效应【作者】薛慧良;周忠孝【作者单位】曲阜师范大学生命科学学院;山西农业大学动物科技学院【正文语种】中文【中图分类】Q756;Q311.8【相关文献】1.猪H-FABP基因内含子1的一个遗传多态性及其遗传效应分析 [J], 杨文平;李彩桃;高爽;王明艳;张红梅;李超;曹果清;周忠孝2.猪H-FABP基因内含子1的遗传多态性及其遗传效应分析 [J], 杨文平;李彩桃;高爽;王明艳;张红梅;李超;曹果清;周忠孝3.猪IGF2基因的遗传多态性及其遗传效应分析 [J], 薛慧良;徐来祥4.猪GPX5,FUT1和PRLR基因的遗传多态性及遗传效应分析 [J], 张冬杰;刘娣;杨国伟;何鑫淼;富相奎;王文涛5.猪MyoG基因内含子1的一个遗传多态性及其遗传效应分析(英文) [J], 薛慧良;徐来祥因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
Correlative Analysis between Polymorphism of PGC1Gene and Meat Quality Traits in SwineL I B-i xia,R E N Shou-wen ,WA NG Xue-ming,GE Y un-shang(I nst itute of A nimal Science,Jiangsu Academy of Ag ricultural Sciences,Nanjing210014,China)Abstract:The g enetic variations of the eighth exon of PGC1gene w ere detected w ith PCR-RFLP-Alu in144pigs including Meishan pig,Erhualian pig,Jiangquhai pig,Suzhong pig and Yorkshire.T he results show ed that there were three genotypes(AA,AT,TT)and the genotype of AA w as dom-inant in Yorkshire,and the frequency of allele A w as0 7.In the Jiangsu native breeds,the genotype of TT w as dominant.T he relation of PGC1gene and meat quality traits indicated that the value of m eat color L and w ater-losing rate for AA genotype pig were lower than those of TT genotype pig(P<0 01).Braise rate,shear force and muscle fiber diameter for TT genotype pig w ere lower than thoseof AA genoty pe pig(P<0 01).Key words:pig;PGC1gene;poly morphism;meat quality研究简报猪PGC1基因多态性与肉质性状的相关性分析李碧侠,任守文 ,王学敏,葛云山(江苏省农业科学院畜牧研究所,南京 210014)摘要:通过PCR-RFL P方法,检测外来品种大约克猪和江苏地方品种梅山猪、二花脸猪、姜曲海猪以及培育品种苏钟猪共144头,结果表明PG C1基因第8外显子序列经Alu I酶切后存在AA、A T和T T3种基因型,其中大约克猪中A A基因型占优势,A等位基因频率为0 7,而江苏地方品种猪中,T T占绝对优势。
分析PG C1基因型与肉质性状相关发现,AA基因型猪的肉色L、失水率均极显著低于T T基因型(P<0 01);T T基因型猪的蒸煮损失、剪切力和肌纤维直径均极显著低于AA基因型(P<0 01)。
关键词:猪;PGC1基因;多态性;肉质性状中图分类号:S828.2 文献标识码:A 文章编号:1000-2650(2007)03-0369-04影响猪肉品质的因素很多,而遗传因素是改善猪肉品质的关键。
为探明肉质的遗传规律,目前国内外已对影响肉质的主效基因或候选基因进行了广泛研究。
通过主效基因或候选基因的分析,已探明了一些与猪重要经济性状有关的染色体区域和基因。
过氧化物酶体增殖物激活受体 辅激活因子1 (peroxisome proliferator-activated receptor- coactivator-1,PGC1)是最近发现的一种核转录因子,有多种核激素受体结合位点。
最初作为核受体过氧化物酶体增殖物激活受体 (PPAR )的转录辅激活因子在小鼠体内被发现[1]。
Norrbom等发现PGC1mRNA在棕色脂肪组织、骨骼肌等部位大量表达,而在白色脂肪组织、胰腺及大脑中的分布较少或几乎没有[2]。
寒冷环境、耐力运动等因素均能诱导PGC1表达上调,与适应性产热和线粒体氧化关系密切。
更重要的是,PGC1能有效诱导线粒体生第25卷 第3期2007年9月 四川农业大学学报Journal of Sichuan Agr icultur al UniversityV ol.25N o.3Sep.2007收稿日期:2007-01-15基金项目:江苏省科技厅高技术资助(BG2005305); 江苏省农科院基金资助(6110215)。
通讯作者(Corresponding author)。
物合成并且上调线粒体生物氧化功能[3]。
近年来,猪的PGC1基因得到了深入的研究,Jiang等通过连锁图谱分析将PGC1基因定位于猪的8号染色体[4]。
Kunej T等发现PGC1基因外显子8第1378bp处Cys430Ser(T A)的多态性在外国品种猪和中国品种猪中存在极显著差异[5]。
梅山猪、二花脸猪、姜曲海猪是世界著名猪种,具有优秀的繁殖性能和优良的肉用品质。
苏钟猪是江苏省农科院畜牧所用外来猪种和太湖猪作为原始群体培育的新品种。
该品种具有繁殖力高,生长快,肉质好等特点,已作为母系在生产上应用。
目前国内关于PGC1基因影响猪肉质性状的报道较少,本研究的目的是分析PGC1基因在5个群体中的分布以及与肉质性状的相关性,评价该基因在猪育种中对肉质性状的遗传效应,为猪的分子育种提供理论依据。
1 材料与方法1.1 实验猪和性状测定本实验采用梅山猪、二花脸猪、姜曲海猪、苏钟猪及大约克5个猪品种共144头。
梅山猪、二花脸猪、姜曲海猪分别来自江苏句容梅山猪保种场、无锡二花脸保种场和姜堰姜曲海猪保种场,苏钟猪来自江苏省农科院苏钟猪原种场,大约克来自山东日照种猪场。
每头猪采血10mL,ACD抗凝,-20 保存。
屠宰测定7头大约克猪、15头苏钟猪和10头苏钟猪杂优猪(大约克 苏钟猪),屠宰测定10个肉质性状。
1.2 PGC1基因分型根据PGC1基因结构在第8外显子处设计引物(GenBank AY346131)[5],序列为:P1:5-TAAA-GATGCCGCCTCTGA-3;P2:5-CT-GCTT CGTCGTCAAAAA-3。
引物由上海生工生物工程公司合成。
PCR反应体积为25 L,其中基因组DNA为100ng,dNT Ps浓度为200pmol/L,每条引物为25 pmol,1U的Taq DNA聚合酶。
PCR反应程序为: 94 预变性4min;94 变性40s、62 退火50s、72 延伸50s,共30个循环;最后72 延伸10 min,降低至4 结束扩增程序。
取15 L PCR反应产物加0 5 L Alu ,2 L 10 buffer,加水至20 L。
37 酶切3h。
用2%琼脂糖凝胶电泳,EB染色判断个体基因型。
1.3 统计方法用SAS(V6.11)软件的GLM过程分析基因型均值,用最小显著差异法(LSD)进行基因型间的多重比较。
2 结 果2.1 PGC1基因PCR-RFLP多态性部分猪种PGC1基因PCR产物和PCR-RFLP 电泳酶切图谱见图1和图2。
其分布和基因频率的统计分析见表1。
2.2 PGC1基因频率和基因型频率图1 PGC1基因PCR扩增产物电泳图F igure1 T he r esults of PCR amplification of PGC1gene注:图中100bp M arker从上到下分别为500,400, 300,200,100bp。
图2 P GC1基因P CR-RF LP电泳酶切图谱F igure2 Patterns of PCR-R FLP of PGC1gene表1 PGC1基因频率和基因型频率T able1 G enotype distribution and allele fr equencieso f P GC1PCR-RFL P in five pig breeds品种Breeds观测数Number基因型频率GenotypesfrequencyAA AT TT基因频率AllelefrequencyA T梅山猪M eishan240 0240 1.00二花脸猪Erhualian2600260 1.00姜曲海猪Jiangquhai2401230.020.98苏钟猪Suzhong50617270.290.71大约克猪Yorkshire2011630.700.30370四川农业大学学报 第25卷PGC1基因频率和基因型频率见表1,从表中可以看出外来品种大约克夏猪群体中AA基因型占有优势,A等位基因频率平均为0 7。
而江苏省地方品种猪中,TT占有绝对优势,T等位基因频率平均为0 99,其中梅山猪、二花脸猪均为TT型。
姜曲海猪在该位点存在少些遗传变异性。
而培育品种苏钟猪基因频率处于两者之间,T等位基因频率平均为0 54,A等位基因频率平均为0 46。
2.4 PGC1基因对肉质性状的影响表2列出了10个肉质性状在PGC1基因上的3种基因型值。
从表2可以看出,AA基因型猪的肉色L、失水率均极显著低于TT基因型(P<0 01); TT基因型猪的蒸煮损失、剪切力和肌纤维直径均极显著低于AA基因型(P<0 01)。
表2 PGC1基因型的最小二乘分析T able2 L east squares analysis of genotype PGC1效应Effect基因型Genot ypeAA AT T T猪种Breeds大约克大 苏苏钟猪pH值 5.41 0.35 5.26 0.51 5.12 0.21 5.40 0.56 5.27 0.21 5.14 0.32肉色L32.32a 1.8435.74b 1.0938.48c 1.8432.06a 0.3935.64b 0.3238.4c 0.17肉色A9.93 1.329.07 1.9410.44 2.689.89 0.789.11 0.5610.52 0.69肉色B 2.04 1.26 3.65 4.11 3.68 2.91 2.10 0.38 3.64 0.53 3.65 0.17系水力19.25 0.1919.18 0.5220.25 0.5719.28 0.8619.17 0.2920.20 0.46失水率55.66a 0.8161.1b 0.5367.2c 0.4458.67a 0.8261.8b 0.7664.2c 0.82脂肪含量 1.05 0.27 1.28 0.44 1.65 0.44 1.15 0.49 1.20 0.55 1.62 0.21蒸煮损失24.27a 0.6422.37b 0.3920.00c 0.0123.89 0.3522.15 0.4220.24 1.32剪切力值 6.15a 0.3 6.10 1.33 5.19b 1.00 6.10a 0.51 6.08 0.76 5.68b 1.68肌纤维直径45.57a 0.4941.77 0.8240.80b 0.8643.34a 2.3542.68 0.3741.83b 0.72 注:不同标肩表示差异显著(P<0 01)。