新疆巴什拜羊肌肉生长抑制素基因DNA甲基化与mRNA表达量分析

为了探究肌肉生长抑制素（myostatin,MSTN）基因在肌肉和脂肪中的DNA甲基化模式及mRNA表达水平,试验以5月龄巴什拜羊羔羊为研究对象,采用亚硫酸氢盐测序法（bisulfite sequencing PCR,BSP）检测MSTN基因启动子区和第1外显子甲基化模式,并通过实时荧光定量PCR检测MSTN基因在巴什拜羊股二头肌、股三头肌、半腱肌、半膜肌、背最长肌和尾脂中的mRNA表达水平。结果显示,肌肉组织甲基化概率高于脂肪组织,其中,股二头肌、股三头肌、半腱肌、半膜肌、背最长肌和尾脂的甲基化概率分别为74.2%、74.2%、83.2%、83.7%、82.1%和25.3%,MSTN基因在股二头肌、股三头肌、半腱肌、半膜肌、背最长肌中的表达水平显著低于尾脂（P < 0.05）,股二头肌、股三头肌、半腱肌、半膜肌和背最长肌之间差异不显著（P > 0.05）,巴什拜羊肌肉和脂肪MSTN基因DNA甲基化水平与MSTN基因表达量呈显著负相关（r=－0.886,P < 0.05）。     

五指山猪肌肉组织lncRNA和mRNA的鉴定与分析

为了鉴定和分析五指山猪背最长肌和半腱肌中差异表达的lncRNA和mRNA,试验以6月龄五指山猪阉割公猪为试验动物,在无菌状态下逐头采集背最长肌和半腱肌样品,采用RNA-Seq文库和生物信息学方法对五指山猪肌肉组织中的lncRNA和mRNA进行分析筛选,运用DESeq软件鉴定背最长肌和半腱肌中差异表达的lncRNA和mRNA,并对差异表达的lncRNA进行靶基因预测分析。结果表明:在五指山猪肌肉组织中共鉴定出4 086个lncRNA,其中正义型2 203个、反义型197个、内含子型130个、基因间型1 556个。对比测序获得的lncRNA和mRNA发现,lncRNA和mRNA的长度都主要分布在600～1 200 nt之间和3 000 nt以上。在背最长肌与半腱肌间,存在82个差异表达的mRNA,其中前10位分别为ZIC4、ZIC1、PITX1、SIM1、PVALB、SEC14L5、SERPINB11、PRXL2B、ZNF862、MYBPH;存在32个差异表达的lncRNA,其中2个仅在背最长肌中表达,1个仅在半腱肌中表达,29个在两种肌肉组织中共表达;获得差异表达的lncRNA靶基因共70个,包括顺式作用的靶基因和反式作用的靶基因。说明五指山猪背最长肌和半腱肌具有不同表达水平的lncRNA和mRNA,两种肌肉组织中均存在特异性表达的lncRNA。     

不同品种猪在不同生理阶段骨骼肌葡萄糖转运载体和胰岛素受体表达的发育性变化

本试验旨在研究不同品种猪在不同生理阶段骨骼肌葡萄糖转运载体(GLUT)1、GLUT4和胰岛素受体(IR)mRNA表达的发育规律。试验以1、7、30、60、90和150日龄蓝塘和长白两品种猪背最长肌、半膜肌和半腱肌组织样品c DNA为模板,采用实时荧光半定量PCR的方法,检测猪GLUT1和GLUT4 mRNA在不同骨骼肌中的表达模式。结果显示:1)1~150日龄蓝塘和长白猪背最长肌、半膜肌和半腱肌GLUT1 mRNA表达存在相似的发育变化规律,在1日龄时相对表达丰度最高。2)1~150日龄蓝塘和长白猪半膜肌和半腱肌GLUT4 mRNA相对表达丰度随日龄呈波形式变化,变化速度和程度存在品种差异。1日龄和150日龄时蓝塘猪背最长肌GLUT4mRNA相对表达丰度低于同日龄长白猪(P0.05),而在其余日龄时高于同日龄长白猪(P0.05)。3)蓝塘和长白猪背最长肌、半膜肌和半腱肌IR mRNA相对表达丰度在1和30日龄时表现出较高水平,而在7、60、90和150日龄时无显著差异(P0.05);同日龄蓝塘和长白猪之间IR mRNA相对表达丰度无显著性差异(P0.05)。结果表明:猪骨骼肌GLUT1 mRNA的表达在不同生理阶段存在差异,猪骨骼肌GLUT4 mRNA的表达在不同品种和生理阶段存在显著差异,且其与IR mRNA的表达相关性较弱,无明显规律。     

断奶日龄对仔猪心肌、背最长肌和半腱肌抗氧化功能的影响

为研究不同断奶日龄对仔猪心肌、背最长肌和半腱肌抗氧化功能的影响,试验选取受试仔猪24头,随机分为4个处理,每个处理6个重复,每个重复1头仔猪,各处理仔猪分别在14日龄、21日龄、28日龄和35日龄断奶,所有仔猪在42日龄宰杀取样.测定仔猪相应组织的MDA含量和抗氧化酶活性.结果表明,随着断奶日龄的推迟,仔猪心肌、背最长肌和半腱肌中MDA含量逐渐降低,35日龄断奶组仔猪心肌MDA含量显著低于14日龄组（P＜0.05）,28日龄和35日龄断奶组背最长肌和半腱肌MDA含量显著低于14日龄组（P＜0.05）;与28日龄和35日龄断奶组相比,14日龄断奶组心肌T-SOD、GSH-Px活性（P＜0.05）以及半腱肌GSH-Px活性均显著降低（P＜0.05）,各断奶日龄组仔猪背最长肌抗氧化酶活性无显著差异.以上结果提示,仔猪断奶日龄越早,其肌肉组织脂质过氧化反应越强,抗氧化功能越低.     

滩羊和湖羊背最长肌全基因组甲基化差异分析

本研究旨在通过不同品种绵羊背最长肌的全基因组甲基化差异分析,鉴定差异甲基化区域（DMR）和差异甲基化基因（DMG）,为解析绵羊骨骼肌发育差异奠定基础。采用全基因组重亚硫酸盐测序（WGBS）技术开展了周岁龄滩羊、湖羊和滩湖F2代背最长肌全基因组DNA的甲基化水平检测和差异甲基化区域分析,探讨品种间DNA甲基化水平的差异。结果显示,全基因组范围内滩羊、湖羊和滩湖F2代胞嘧啶（C）甲基化（mC）率分别为3.55%、3.18%和3.56%,3个群体的甲基化水平基本一致。对滩羊和湖羊的甲基化水平进行比较,在不同序列环境下共检测到97 731个DMRs和10 784个DMGs。在CG、CHH、CHG序列环境下3个群体甲基化水平无显著差异。对DMGs通过基因本体（GO）和相关信号通路（KEGG）分析,共检测到419个GO条目和20个信号通路,显著富集在细胞过程、细胞组分、结合、长期抑制等相关条目中。筛选出5个与肌肉调控有关的候选基因ACTA2、ROCK1、CALD1、MYH3、MYH10。本研究绘制了滩羊、湖羊和滩湖F2代全基因组甲基化图谱,为表观遗传调控肌肉发育研究和肉质候选基因的筛选提供理论参考。     

五指山猪肌肉和脂肪组织miRNA的鉴定与分析

为了鉴定和分析五指山猪不同部位肌肉和脂肪组织中差异表达的微小RNA (miRNA),采用高通量测序和生物信息学方法对五指山猪肌肉和脂肪组织中的miRNA进行分析筛选,运用DESeq分别鉴定背最长肌和半腱肌、背部和腹部皮下脂肪组织间差异表达的miRNA,并对miRNA进行靶基因预测分析。结果:在五指山猪肌肉组织中共鉴定出344个miRNA,其中已知miRNA 256个、新预测miRNA 88个,肌肉组织中预测到靶基因9 712个;在五指山猪皮下脂肪组织中共鉴定出447个miRNA,其中已知miRNA 279个、新预测miRNA 168个,脂肪组织中预测到靶基因11 510个;五指山猪背最长肌与半腱肌间存在41个差异表达的miRNA,腹部皮下脂肪与背部皮下脂肪间存在83个差异表达的miRNA。本试验为进一步研究miRNA调控猪骨骼肌和皮下脂肪发育的分子机制提供科学依据。     

不同品种猪在不同生理阶段骨骼肌葡萄糖转运体和胰岛素受体表达的发育性变化

本试验旨在研究不同品种猪在不同生理阶段骨骼肌葡萄糖转运载体(GLUT)1、GLUT4和胰岛素受体(IR)mRNA表达的发育规律.试验以1、7、30、60、90和150日龄蓝塘和长白两品种猪背最长肌、半膜肌和半腱肌组织样品cDNA为模板,采用实时荧光半定量PCR的方法,检测猪GLUT1和GLUT4 mRNA在不同骨骼肌中的表达模式.结果显示:1)1～ 150日龄蓝塘和长白猪背最长肌、半膜肌和半腱肌GLUT1 mRNA表达存在相似的发育变化规律,在1日龄时相对表达丰度最高.2)1 ～ 150日龄蓝塘和长白猪半膜肌和半腱肌GLUT4 mRNA相对表达丰度随日龄呈波形式变化,变化速度和程度存在品种差异.1日龄和150日龄时蓝塘猪背最长肌GLUT4mRNA相对表达丰度低于同日龄长白猪(P>0.05),而在其余日龄时高于同日龄长白猪(P>0.05).3)蓝塘和长白猪背最长肌、半膜肌和半腱肌IR mRNA相对表达丰度在1和30日龄时表现出较高水平,而在7、60、90和150日龄时无显著差异(P>0.05);同日龄蓝塘和长白猪之间IR mRNA相对表达丰度无显著性差异(P>0.05).结果表明:猪骨骼肌GLUT1 mRNA的表达在不同生理阶段存在差异,猪骨骼肌GLUT4 mRNA的表达在不同品种和生理阶段存在显著差异,且其与IR mRNA的表达相关性较弱,无明显规律.     

不同性别大白猪肌肉全基因组高分辨率单碱基甲基化差异分析

旨在通过不同性别大白猪的全基因组高分辨率单碱基甲基化差异分析,检测差异甲基化区域(DMR)和差异甲基化基因(DMG),为进一步解析公母猪骨骼肌发育差异奠定基础。本研究采用全基因组重亚硫酸盐测序(WGBS)技术分析了4头210日龄长白猪(公、母各半)背最长肌全基因组DNA的甲基化程度和差异甲基化区域,探讨性别间DNA甲基化水平的差异。结果表明,全基因组范围约有5%的胞嘧啶(C)发生了甲基化(mC);母猪和公猪的总体甲基化水平基本一致。共检测到1 629个DMRs和841个DMGs。母猪的DMRs平均甲基化水平明显高于公猪。通过基因本体分析(GO)和相关信号通路(KEGG)分析,共检测到171个GO条目和10个信号通路,显著富集在轴突导向、细胞连接、细胞粘附、ECM受体互作等相关过程中;筛选出5个与不同性别肌肉调节相关的候选基因。本研究绘制了不同性别大白猪的高分辨率单碱基全基因组甲基化图谱,为不同性别表观遗传研究以及肌肉发育和肉质相关候选基因的筛选提供了信息参考。     

乌珠穆沁羊不同组织基因组DNA甲基化状态的MSAP分析

本研究应用甲基敏感扩增片段多态性方法(MSAP),选用10对选择性引物分别对5只乌珠穆沁羊的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胃和背最长肌组织样品混池DNA中CCGG位点进行了甲基化检测。通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测共获得条带1 249条,其中TypeⅡ型条带154条,TypeⅢ型条带231条;通过计算不同组织的甲基化率,乌珠穆沁羊的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胃和背最长肌平均甲基化率为37.58%、39.88%、50.63%、25.82%、20.53%、28.19%、19.21%;在所检测组织中,脾脏组织的甲基化程度最高,肌肉组织的甲基化程度最低。本研究为进一步了解甲基化在绵羊组织分化过程中所起到的作用奠定了基础。     

利用白色杜洛克×二花脸资源家系定位影响猪肉硬实度的QTL

为定位影响猪背最长肌和半膜肌硬实度的数量性状基因座(QTL),本研究测定了白色杜洛克×二花脸资源家系中490头F_2代猪的背最长肌和半膜肌硬实度,检测了3代个体在19条染色体上194个微卫星的基因型,并据此进行了QTL定位分析.共检测到9个QTLs,包括影响背最长肌硬实度的4个QTLs,分别位于SSC1、SSC2、SSC7和SSC10,其中SSC1和SSC7的QTLs达到1%基因组显著水平;影响半膜肌硬实度的5个QTLs分别位于SSC1、SSC7、SSC10、SSC12和SSC14,其中SSC7和SSC14的QTLs分别达到5%和1%基因组显著水平.     

Analysis of DNA Methylation and mRNA Expression Level of MSTN Gene in Xinjiang Bashiby Sheep

In order to investigate DNA methylation and expression levels of myostatin (MSTN) gene in mscule and fat, 5 months of age of Bashiby sheep were selected, the promoter region and exon 1 methylation levels of MSTN gene was analyzed using bisulfite sequencing PCR (BSP). Real-time PCR was used to detect the expression level of MSTN gene in biceps femoris, femoral triceps, semitendinosus, semimembranosus, longissimus dorsi muscle and tail fat of Bashiby sheep. The results showed that the methylation probability of muscle was higher than fat, the methylation probability of biceps femoris, femoral triceps, semitendinosus, semimembranosus, longissimus dorsi muscle and tail fat were 74.2%, 74.2%, 83.2%, 83.7%, 82.1% and 25.3%, respectively. The expression levels of MSTN gene in biceps femoris, femoral triceps, semitendinosus, semimembranosus, longissimus dorsi muscle were significantly lower than tail fat in Bashiby sheep (P < 0.05), but there were no significant difference among biceps femoris, femoral triceps, semitendinosus, semimembranosus and longissimus dorsi muscle (P > 0.05).The DNA methylation was negatively correlated with the expression levels in muscle and fat of Bashiby sheep (r=-0.886, P < 0.05).     

Lbx1与Lbx2基因在猪骨骼肌中的甲基化状态简

为了探究猪Lbx1和Lbx2基因的甲基化模式,本研究采用亚硫酸盐测序技术,在猪背最长肌中分析Lbx1和Lbx2基因启动子和外显子1的甲基化状态。结果发现,Lbx1基因的甲基化差异区在外显子1处的CpG岛内;Lbx2基因的甲基化差异区在CpG岛外的启动子区。Lbx1基因CpG岛内的高密度甲基化可能参与下调该基因在背最长肌中的表达量。     

Whole Genome Methylation Variation Analysis of Longissimus Dorsi Between Tan Sheep and Hu Sheep

It aimed to identify the differential methylation region (DMR) and differential methylation gene (DMG) through the analysis of the genome-wide methylation difference of the longest muscle of the sheep's back of different breeds of sheep,and laid the foundation for the analysis of the differences in sheep skeletal muscle development.In this study,one-year-old sheep(Tan sheep and Hu sheep and Tan-Hu F2) were sanned by the whole genome bisulfite sequencing method(WGBS).The degree of methylation and differentially methylated region in the whole genome DNA of longissimus dorsi(LD) muscle were studied to explore the difference of DNA methylation in level in sheep.The results showed that the methylation (mC) rates of cytosine (C) were 3.55%,3.18% and 3.56% in Tan sheep,Hu sheep and Tan-Hu F2,respectively.A total of 97 731 DMRs and 10 784 related DMGs were detected.In CG,CHH and CHG sequences,the methylation levels of the three groups were not significantly different.419 GO terms and 20 related signal pathways were detected by GO and KEGG analysis,respectively,which were showed to be significantly enriched in cellular process,cell part,binding,long-term depression,and so on.Five candidate genes,ACTA2、ROCK1、CALD1、MYH3 and MYH10 were sreened out in muscle tissues.This study provided genome-wide methylation of pattern of three groups (Tan sheep and Hu sheep and Tan-Hu F2).The results provided reference information for the epigenetic study of Tan sheep and screened candidate genes related to muscle development and meat quality.     

Study on Muscle Fiber Types and Meat Quality Traits of Chinese Simmental Cattle

The aim of this test was to study muscle fiber characteristics and meat quality traits of Chinese Simmental cattle.Ten Chinese Simmental bulls were selected and longissimus dorsi,psoas major and semitendinosus were collected.Histological characteristics,pH,water holding capacity,shear force and texture profile analysis (TPA) were measured.The results showed that the diameter of these muscle fibers increased in the rank order type Ⅰ < ⅡA < ⅡB.The number and area percentage of type Ⅰ muscle fiber were highest in longissimus dorsi and that of ⅡB muscle fiber was highest in psoas major and semitendinosus.Longissimus dorsi and semitendinosus had lower pH,springiness,pressing lossing rate and higher shear force,hardness and resilience comparing with psoas major.In conclusion,muscle fiber characteristics could affect meat quality,especially textural properties of Chinese Simmental bulls.Increasing the percentage of type Ⅰ muscle fiber and decreasing ⅡB type could improve beef tenderness.     

中国西门塔尔牛肌肉肌纤维类型和肉品质特性研究

为研究中国西门塔尔牛的肌纤维和肉品质特性,本试验以10头中国西门塔尔公牛为研究对象,测定了背最长肌、腰大肌和半腱肌的组织学特性、pH、系水力、剪切力和质构剖面分析。结果显示,肌纤维直径Ⅰ型 < ⅡA型 < ⅡB型,腰大肌中Ⅰ型具有最高的肌纤维数比例和肌纤维面积比,背最长肌和半腱肌中ⅡB型具有最高的肌纤维比例和肌纤维面积比。与腰大肌相比,背最长肌和半腱肌具有较低pH、弹性和压力失水率,较高的剪切力、硬度和回复性。综上所述,肌纤维特性影响牛肉品质,特别是牛肉的质构特性,提高Ⅰ型纤维比例和降低ⅡB型纤维比例能够改善牛肉嫩度。     

Crossbreeding experiment with beef and dual-purpose sire breeds on Danish dairy cows IV. Physical,chemical and palatability characteristics of longissimus dorsi and semitendinosus muscles from crossbred young bulls

The results presented are part of a beef × dairy cross breeding experiment in which Simmental, Charolais, Danish Red and White Cattle (DRK), Romagnola, Chianina, Hereford, Blonde d'Aquitaine and Limousin bulls are crossbred with cows of Danish Red Cattle (RDM) and Black Pied Danish Cattle (SDM).Young bulls were slaughtered at 300 kg ($\text{7}\text{1}\text{2}$ months of age on average), 12 months and 15 months of age. Samples of m. longissimus dorsi and m. semitendinosus from 305 animals were examined by a taste panel, by chemical analysis and measurements of colour, by shear force, and by adhesion measurements.Sire breed had a significant influence on chemical composition and colour in both muscles. Taste panel scores and shear force values showed that all sire breeds gave tender meat in the longissimus dorsi. Significant differences in tenderness between sire breeds were found only for the semitendinosus, where Hereford crossbreeds obtained the lowest scores, and Limousin and Blonde d'Aquitaine crossbreeds the highest. Corresponding differences between sire breeds were found for adhesion value, collagen content and solubility of collagen in semitendinosus.Meat quality differences are discussed in relation to early and late maturing breeds.     

Pax7基因在猪不同组织中的表达特征及其在背最长肌中的发育性表达规律研究

本试验旨在探究Pax7(paired box 7)基因在猪不同组织中的表达特征及其在背最长肌中的发育性表达规律.采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术和Western blotting技术检测了Pax7基因在1日龄马身猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胃、小肠、下丘脑、小脑、背最长肌、腰大肌、股二头肌12种组织中的mRNA和蛋白质表达谱,以及马身猪和大白猪从出生1日龄到180日龄7个发育阶段(1、30、60、90、120、150、180日龄)背最长肌中的发育性表达规律.结果表明,Pax7基因mRNA在背最长肌、腰大肌、股二头肌、下丘脑和小脑组织中表达,而Pax7蛋白仅在背最长肌、腰大肌和股二头肌中表达.背最长肌中Pax7基因mRNA和蛋白质的发育性表达趋势在马身猪和大白猪中基本一致.在mRNA水平上,30日龄的表达量最高,极显著高于其他日龄(P <0.01);1日龄的表达量次之;其他日龄维持低表达的稳定状态.Pax7蛋白表达量在1日龄时最高,极显著高于其他日龄(P <0.01);30日龄次之;其他日龄维持低表达的稳定状态.从出生1日龄到180日龄,马身猪背最长肌中Pax7蛋白的表达量均显著或极显著地高于大白猪(P <0.05;P <0.01).Pax7 基因的表达与组织、日龄及品种的遗传背景有关.     

香猪3种组织环状RNA的表达及其功能分析

本研究旨在探索环状RNA（circular RNA，circRNA）在香猪皮肤、皮下脂肪及背最长肌的表达及其潜在功能。本研究采用RNA-Seq技术和生物信息学方法，分析香猪皮肤、皮下脂肪及背最长肌circRNA的表达，对3种组织特有circRNA亲本基因进行GO和KEGG富集分析，对样品组织结构功能相关亲本基因中circRNA结合的靶miRNA进行预测。从香猪3种组织表达谱中共鉴定出6 483个circRNAs，皮肤、皮下脂肪及背最长肌分别鉴定出4 575、5 180、5 219个circRNAs，其中特异性表达的分别有83、234、586个；circRNAs在染色体上分布广泛，主要来源于外显子，少数来源于内含子和基因间隔区；多数circRNAs表达量较低；皮肤特有circRNAs的亲本基因主要参与蛋白水解、RNA转运、缝隙连接等过程，其中NF1、MAPK1等亲本基因与皮肤性疾病相关，可能以circRNAs的形式发挥作用，其中亲本基因MAPK1中的circRNA（circ-MAPK1）可结合miR-18a、miR-132、miR-411等，可能参与调控胶原蛋白的形成；皮下脂肪特有circRNAs的亲本基因富集于脂肪细胞生长、发育及癌症等信号通路，ABHD5、PTPN11等亲本基因与脂肪代谢有关，circ-PTPN11结合的miR-103、miR-107、miR-199a-5p等参与调控脂肪细胞增殖、分化及脂质沉积；背最长肌特有的circRNAs亲本基因富集于癌症、感染、肌肉发育等过程，ROCK2、PPP1CC等基因与肌细胞分化及肌肉收缩相关，circ-PPP1CC结合的miR-339、miR-181a、miR-181b等参与调控肌细胞分化、增殖及生长。综上，本研究筛选出的circRNAs及其结合的miRNAs可能参与皮肤胶原蛋白形成、脂肪沉积、肌细胞分化成熟等生物学过程。