槐猪和杜洛克猪背最长肌差异表达基因的筛选与注释

为了筛选槐猪和杜洛克猪背最长肌中的差异表达基因,对槐猪和杜洛克猪背最长肌进行转录组测序,并进行生物信息学分析.结果表明,槐猪和杜洛克猪分别获得36 177 844和34 496 450条可用读段,且与猪参考基因组的比对率分别为78.71%和80.09%.槐猪和杜洛克猪间共有953个差异表达基因,以杜洛克猪为对照组,槐猪与之相比,有589个上调基因和364个下调基因.槐猪和杜洛克猪的差异表达基因共分类到48个基因本体(GO)条目中,其中,细胞组分13个、分子功能12个和生物学过程23个.显著富集的KEGG通路共计6个,其中,PPAR信号通路是与调节脂类代谢显著相关的通路.     

金华猪与长白猪背最长肌中脂肪酸含量的发育差异

为给猪肉资源的开发利用、品种杂交改良提供科学依据,采用气相色谱法,对金华猪与长白猪背最长肌中脂肪酸含量的发育差异进行了研究.结果表明:两品种猪肌肉中脂肪酸含量的发育模式基本相似,其中,C16、C16:1随日龄的增加而降低,C18、C18:1、C18:2和C18:3则随日龄的增加而升高.在35、80和125日龄时,金华猪...     

高低肌内脂肪猪背最长肌关键基因表达差异分析

【目的】筛选出高肌内脂肪(Intramuscular fat,IMF)沉积的关键基因并进行表达验证,为揭示猪肌内脂肪沉积的分子调控机制提供理论依据。【方法】根据NCBI-GEO数据库中高、低肌内脂肪巴克夏群体的转录组数据,利用DESeq2进行差异表达基因筛选(|log₂Fold Change|≥1,FDR<0.05),采用Metascape对差异表达基因进行功能富集分析,通过MCODE筛选及鉴定出高肌内脂沉积的关键基因,并采用实时荧光定量PCR在地方猪(柯乐猪)和外种猪(杜长大猪)上进行关键基因表达量验证。【结果】从高、低肌内脂肪巴克夏群体6个文库中共鉴定出7661个基因,高肌内脂肪群体样本的脂质代谢相关基因总表达量显著高于低肌内脂肪群体样本(P<0.05,下同),其中差异表达基因有133个[110个上调(在高肌内脂肪群体高表达),23个下调(在低肌内脂肪群体高表达)]。上调差异表达基因主要富集于胶原蛋白绑定、细胞外基质组装、脂肪酰辅酶A生物合成过程、固醇代谢过程和脂质代谢调控过程等GO功能条目,以及脂肪乙酰辅酶A生物合成、ChREBP激活代谢基因、脂肪酸代谢等信号通路上;下调基因主要富集于线粒体组装、多细胞生物学过程、辅酶绑定和缺氧反应等GO功能条目,以及基于NFKB的TNFA信号、白细胞介素4和白细胞介素13信号和干扰素信号等信号通路上。通过MCODE分析共筛选获得5个关键基因,分别是SLC25A5、FN1、FASN、ACACA和PRKDC基因;挑选SCD、FASN和ACACA基因进行表达量验证,结果发现这3个基因的相对表达量均表现为柯乐猪高于杜长大猪,其差异达显著或极显著(P<0.01)水平,进一步佐证SCD、FASN和ACACA基因在高肌内脂肪猪群体中高表达。【结论】在巴克夏猪高肌内脂肪群体中高表达的SCD、FASN和ACACA基因,在高肌内脂肪的柯乐猪中也呈显著或极显著高表达,因此这3个关键基因有望作为筛选和培育高肌内脂肪猪品种的分子标记,同时为研究肌内脂肪沉积的分子调控机制提供技术支撑。     

适宜猪背最长肌mRNA差异显示分析的2种总RNA提取方法的比较

以苏淮白猪为材料提取RNA,比较异硫氰酸胍-酚-氯仿一步法与TRIzol试剂法提取RNA的效果.结果表明这2种方法提取的RNA经纯化之后均能够满足mRNA差异显示技术的需要,差别仅在于前者提取的RNA浓度稍高于后者,而后者更简便易行.     

蓝塘猪与长白猪背最长肌全基因组DNA甲基化分析

【目的】分析蓝塘猪与长白猪背最长肌组织全基因组DNA甲基化水平,筛选2个猪品种的差异甲基化基因（DMG）,为优质肉猪选育提供理论依据。【方法】利用全基因组亚硫酸氢盐测序（WGBS）技术,分析1日龄雄性蓝塘猪与长白猪背最长肌组织全基因组DNA的甲基化水平、差异甲基化区域（DMR）和DMG,并对DMG进行GO注释,揭示蓝塘猪与长白猪差异甲基化基因的功能。【结果】蓝塘猪和长白猪样本测序获得的原始序列数量分别为300 005 805和300 012 190条,有效序列数量分别为210 334 070和210 758 564条,有效序列与猪参考基因组的比对成功率分别为70.11%和70.25%,Bisulfite转化率分别为98.54%和98.36%。蓝塘猪全基因组范围内胞嘧啶（C）的甲基化率为4.07%,其中CG、CHG和CHH中胞嘧啶的甲基化率分别为74.50%,1.74%和1.51%;长白猪全基因组范围内胞嘧啶的甲基化率为4.44%,其中CG、CHG和CHH中胞嘧啶的甲基化率分别为76.92%,2.13%和1.87%。共检测出13 126个差异性甲基化区域,总长度为3 357 954 bp,含有78 234个胞嘧啶。68.50%的差异性甲基化区域分布在基因间区,25.74%分布在内含子,1.89%分布在外显子,1.85%分布在上游2 kb区域,1.78%分布在下游2 kb区域,0.24%分布在CpG岛。甲基化差异基因显著富集于凋亡过程的负调控、细胞迁移的正调控等24个GO条目,其中FAM135B、NR1H2、ID4、ZFPM2、FOXO1等５个基因与蓝塘猪和长白猪的脂肪代谢相关,长白猪FAM135B、NR1H2、ZFPM2和FOXO1的表达水平高于蓝塘猪,而ID4略低于蓝塘猪。【结论】明确了蓝塘猪和长白猪背最长肌组织全基因组DNA的甲基化情况,为深入研究2个猪种肉质差异的分子机制提供了基础数据。     

基于RNA-seq技术对不同品种猪背最长肌差异表达基因的筛选与注释

【目的】筛选皖南花猪和大约克猪背最长肌组织差异表达基因。【方法】采集皖南花猪和大约克猪背最长肌(各3头),测定其肉质性状指标,并提取其RNA,采用高通量转录组测序(RNA-seq)技术进行测序,对所获序列进行GO和Pathway显著性富集分析。【结果】测序后皖南花猪3个样本得到的总序列数分别为65 584 126,64 327 738和59 244 502,其中有效序列达到94.4%,94.3%和94.2%;大约克猪3个样本得到的总序列数分别为57 969 134,68 254 168和72 298 142,其中有效序列达到93.8%,93.7%和93.8%。测序饱和度良好,证明测序数据真实可靠。差异表达分析结果显示,共筛选到347个差异表达基因,其中包含94个上调基因,253个下调基因。GO功能显著性富集和Pathway显著性富集分析发现,差异表达基因富集在与糖酵解代谢和肌肉发育相关的生物学过程中以及与脂肪酸代谢和生长性状、胴体性状相关的信号通路上。【结论】获得了猪背最长肌组织基因表达谱,筛选出了一些与肉质性状和生长性状有关的候选基因。     

重度冷应激下民猪背最长肌应答分子调控网络分析

为解析家猪在重度冷应激下骨骼肌应答反应的分子机制,本研究利用民猪的重度冷应激模型结合RNA-seq测序技术,对遭受重度冷应激后民猪背最长肌的基因和lncRNA的表达变化、功能注释以及两者间的调控关系进行了分析。结果表明：1）民猪在遭受3d的重度冷应激（-17℃～-26℃）后,背最长肌的53个基因发生了显著上调表达,35个基因发生了显著下调表达;53个lncRNA发生了显著上调,38个lncRNA发生了显著下调。差异表达基因中有多个与炎症反应相关的基因,如AREG、HAS1、MMP25和SLC11A1等基因发生了显著上调表达;与低温胁迫相关的TREH和与应激反应相关的TRIB3、与碳水化合物、葡萄糖和脂质代谢相关的HGFAC等基因也发生了显著上调表达。2）差异表达基因所参与的生物过程主要集中在胶原代谢、伤口愈合表皮细胞扩散和肌肉肥大调节过程等,且多位于细胞外区间;差异表达基因显著富集的生物学通路仅1个MAPK通路。3）存在显著表达差异的91个lncRNA顺式调控129个基因,反式调控750个基因,lncRNA与靶基因间的互作关系复杂。预测到的靶基因显著富集到MAPK和TNF 2个生物学通...     

宁夏几个主要品种猪背最长肌组织学特性的研究

从肌肉的组织结构出发,用组织学、化学与肉质测定方法,系统测定了宁夏5个主要猪品种的背最长肌肌内的脂肪含量、羟脯氨酸含量、肌肉的剪切力、肌纤维直径、肌束内肌纤维根数、肌纤维密度、肌纤维间距和肌大束间距.结果表明,梅山猪、宁夏黑猪和杜洛克猪肌内脂肪含量高于长白猪和约克夏猪(P<0.05).梅山猪和宁夏黑猪肌肉的剪切力、羟脯氨酸含量、肌纤维直径和肌纤维间距均低于杜洛克猪、长白猪和约克夏猪(P<0.05),肌束内肌纤维根数(P>0.05)、肌纤维密度和肌大束间距高于上述3个国外品种(P<0.05).     

猪IGF2 Intron3 G3072A突变及其在背最长肌中差异表达

采用错配PCR-RFLP法检测胰岛素样生长因子2基因(IGF2)内含子3的G3072A位点变异对长×大杂交猪肌肉生长和脂肪沉积的影响,并采用实时荧光定量PCR法分析该变异对出生后的长×大杂交后代猪背最长肌中IGF2mRNA表达发育性变化的影响。结果显示:IGF2内含子3的G3072A位点变异(G→A)对猪背膘厚和活体瘦肉率均存在显著或极显著影响,表现为遗传父本A等位基因的个体能够增加活体瘦肉率和减少背膘厚;在长×大杂交后代的背最长肌中,IGF2mRNA的表达量在遗传父本A等位基因的个体中显著高于遗传父本G等位基因的个体,在42和180日龄时达显著水平(P<0.05),而在70、90和120日龄时达极显著水平(P<0.01)。     

姜曲海猪瘦肉型品系(零世代)仔猪背最长肌肌内脂肪酸组成及含量的研究

选取姜曲海猪瘦肉型品系(零世代)仔猪24头,按初生及15、30、45、60、75日龄分成6个阶段,每日龄段4头,分别屠宰后取3～5 g背最长肌,经甲酯化后用气相色谱法测定各日龄段的肌内脂肪酸含量。结果表明:饱和脂肪酸含量随着日龄的增长(初生～60日龄)而逐渐减少,60～75日龄又有所升高。不饱和脂肪酸含量在断奶前较稳定(600 mg·g-1左右),断奶～60日龄降至505.1 mg·g-1,此后又升高至75日龄的620.0 mg·g-1;不饱和脂肪酸(主要为单不饱和脂肪酸)含量较高,这是该品系猪肉质优良的种质特性指标之一。     

猪心肌和骨骼肌miRNA转录组比较分析

【目的】研究microRNA(miRNA)在猪不同类型肌肉生长发育中的作用。【方法】以猪心肌以及2种骨骼肌(背最长肌和腰大肌)为材料,采用Illumina高通量测序技术鉴定其miRNA转录组,并进行差异表达分析和靶基因富集分析。【结果】从猪心肌、背最长肌和腰大肌组织的3个小RNA测序文库中共获得约56M的序列,通过生物信息分析共鉴定出907个非冗余miRNA,其中441个miRNA在3个文库共同表达,123个miRNA在文库间表现为显著的差异表达(P10-6)。对3个文库差异表达miRNA的相关性分析发现,背最长肌与腰大肌的相关性最高(r=0.94),证明2种骨骼肌的表达模式十分相近,而心肌与2种骨骼肌的表达模式不同。通过对各文库高表达的miRNA分析发现,表达量前十的miRNA中有6个miRNA的表达量在心肌中极显著上调。对在心肌内上调的6个miRNA进行的靶基因预测和生物学功能预测发现,这些差异miRNA主要靶向作用于钙信号通路和胰岛素信号通路。荧光定量PCR(qRT-PCR)验证结果表明高通量测序结果准确可靠。【结论】从miRNA层面揭示了猪心肌和骨骼肌的差异,这种差异在一定程度上印证了心肌和骨骼肌之间迥异的生理学特征。     

A MicroRNA Catalog of Swine Umbilical Vein Endothelial Cells Identified by Deep Sequencing

MicroRNAs (miRNAs) are endogenous ∼22 nt RNAs that play important regulatory roles in targeting mRNAs for cleavage or translational repression. Despite the discovery of increasing numbers of human and mouse miRNAs, little is known about miRNAs from pig. In this study, we sought to extend the repertoire of porcine small regulatory RNAs using Solexa sequencing. We sequenced a library of small RNAs prepared from immortalized swine umbilical vein endothelial cells (SUVECs). We produced over 13.6 million short sequence reads, of which 8547658 perfectly mapped to the pig genome. A bioinformatics pipeline was used to identify authentic mature miRNA sequences. We identified 154 porcine miRNA genes, among which 146 were conserved across species, and 8 were pig-specific miRNA genes. The 146 miRNA genes encoded 116 conserved mature miRNAs and 66 miRNA*. The 8 pig-specific miRNA genes encoded 4 mature miRNAs. Four potential novel miRNAs were identified. The secondary structures of the 154 miRNA genes were predicted; 13 miRNAs have 2 structures, and miR-9 and miR-199 have 4 and 3 structures, respectively. 36 miRNAs were organized into 19 compact clusters. miR-206, miR-21 and miR-378 were the relatively highly expressed miRNAs. In conclusion, Solexa sequencing allowed the successful discovery of known and novel porcine miRNAs with high accuracy and efficiency. Furthermore, our results supply new data to the somewhat insufficient pig miRBase, and are useful for investigating features of the blood-brain barrier, vascular diseases and inflammation.     

用高通量测序技术研究松辽黑猪与长白猪背最长肌mRNA和lncRNA的差异表达

【背景】肌肉生长和脂肪沉积是猪生产中非常重要的经济性状,同时也是复杂的数量性状,受到众多因素的影响。长白猪原产于丹麦,是目前世界上使用最为广泛的瘦肉型猪种之一,具有生长速度快,瘦肉率高等特点,但肉质欠佳。松辽黑猪是以民猪、长白猪和杜洛克猪为素材经过三元杂交育成的黑色母系地方培育品种,具有繁殖率高、肉质优良、适应性强、耐粗饲等特性。二者在肉质方面存在较大差异。【目的】采用高通量测序技术对松辽黑猪和长白猪的背最长肌转录组进行分析,筛选影响猪肌肉生长、肉质和脂肪沉积的关键mRNA和长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA),为猪肉品质研究提供新的参考信息。【方法】采集6头松辽黑猪和6头长白猪的背最长肌作为样本,提取其RNA,将每个品种内的个体取等量RNA混池,采用Illumina HiSeq 2500高通量测序技术对混池后的样本RNA进行测序,然后对所获得的Reads进行比对、注释和差异表达等分析,筛选出差异表达mRNA和lncRNA并进行相关生物学功能富集分析。而后在筛选出的差异表达mRNA和lncRNA中各挑选10个基因,包括5个上调基因和5个下调基因,采...     

肌纤维类型及其对猪肉品质影响的研究进展*

 根据肌球蛋白重链的多态性可将猪的肌纤维分为Ⅰ,2a,2b和2x 4种类型,在代谢上分别与慢速氧化型、快速氧化型、快速酵解型和中间类型相对应。从肌纤维的构成、分类及转化等方面介绍肌纤维类型的代谢特点,重点阐述肌纤维类型对猪肉品质的影响,以及影响肌纤维类型的因素。     

植物miRNA在植物生长发育中的作用研究

对植物miRNA的特点、生物合成过程、作用机制和发育调控进行了综述。     

不同冻存法对肌肉冰冻切片后HE染色和肌球蛋白ATP酶染色效果的影响

使用分步法和一步法冻存巴马香猪背最长肌,冰冻切片后比较苏木精-伊红染色法(HE染色)和肌球蛋白三磷酸腺苷酶染色法(ATP酶染色)效果。结果表明:分步法冻存的肌肉样品冰晶少,细胞形态完整,HE染色效果好,核质明显;ATP酶染色效果好,可较好地区分Ⅰ型Ⅱ型肌纤维。一步法冻存的肌肉样品冰晶多,细胞形态不完整,HE染色效果差,核质模糊;ATP酶染色效果差,基本染不上色,无法对肌纤维类型进行区分。分步冻存法的建立为通量式制备猪肉的恒冻切片奠定了基础,也为进一步开展相关性状的生理学、遗传学及种猪选育提供了很好的表型测定方法。     

Sequencing, Polymorphism and Expression Profile Analysis of Porcine Hexokinase Ⅱ (HK2) Gene

Hexokinase Ⅱ has been demonstrated to play the role of a key enzyme member in the glycolysis reaction. It catalyzes the conversion of glucose to glucose-6-phosphate, thus committing glucose to the glycolytic pathway. In this paper, the partial exons and introns 10, 11, 13 and 14 of the porcine HK2 gene were cloned and sequenced by comparative genomics.Comparative sequencing of three pig breeds revealed ten putative single-nucleotide polymorphisms (SNPs), one of which in intron 10 with differing bases (G981A) is within the restriction site for enzyme Msp Ⅰ. Distribution of Msp Ⅰ -RFLP genotype and allele frequencies among different pig breeds were studied. By association analysis between Msp Ⅰ PCR-RFLP polymorphism (AA, AB, BB genotypes of HK2 gene intron 10) and some meat quality and carcass traits in F2 group,which was constructed by our laboratory, a significant difference of pig average backfat at rump was found between AB and BB genotypes (P ＜ 0 05) in F2 group. In addition, the pattern of expression of HK2 in a variety of tissues in pig was also determined using semi-quantitative RT-PCR. The expression of HK2 mRNA was detected only in pig skeletal muscle.