基于表达谱芯片挖掘鸡骨骼肌不同类型肌纤维的差异表达基因

【目的】肌纤维类型的差异是直接影响肌肉生长发育和肉品质的重要因素,红肌纤维比例高的肌肉肉品质要显著优于白肌纤维比例高的肌肉,然而,目前对于鸡骨骼肌纤维类型形成及转换的分子调控机制尚不明确。本究以中国优良的地方品种清远麻鸡为研究对象,首次对其骨骼肌中不同类型肌肉的转录组差异进行了研究,以期挖掘在鸡肌纤维生成和类型转换中发挥调控作用的关键因子。【方法】采用Agilent鸡全基因组表达谱芯片对清远麻鸡骨骼肌表型差异较大的比目鱼肌和趾长伸肌中与肌纤维类型组成和转换相关的候选基因进行系统筛查,采用荧光定量PCR对芯片筛选出的差异表达基因进行验证,采用慢病毒质粒包装系统构建特异靶向鸡PPARGC1A基因的RNA干扰慢病毒载体进行基因功能研究。【结果】芯片结果共发现差异倍数在2倍及以上的基因1 224个(P0.05,FC≥2),以趾长伸肌作为参照,比目鱼肌中上调基因为654个,下调基因为570个,尽管芯片和荧光定量PCR两种方法得出的差异倍数并不完全一致,但所选基因的表达趋势是一致的,表明芯片结果是可靠的。对差异表达基因进行GO(GO ontology)功能分类,共发现了74个显著性GO,主要分为生物学过程、分子功能和细胞组分等3大类。基于KEGG Pathway分析发现,一些已知的与肌纤维类型转换、肌肉发育以及脂质代谢相关的信号通路在两种类型的肌肉中被显著富集。综合差异基因的GO、KEGG Pathway和共表达网络分析,推测PRKAG3,ATP2A2以及PPARGC1A可能是与肌纤维类型性状紧密关联的关键基因。进一步对PPARGC1A基因进行功能研究发现,PPARGC1A基因的敲低,引起了PPP3CA,MEF2C以及SM等慢肌纤维标志基因以及与肌纤维发育与转换相关基因表达水平的显著降低,而快肌纤维标志基因FWM的表达水平则显著上升。【结论】揭示了鸡红肌和白肌两种不同类型肌肉间的转录组差异,证明了PPARGC1A基因能够与钙离子信号通路相关基因协同从而在鸡肌纤维类型组成和转换中发挥着重要作用,从而为中国地方鸡肉品质性状的遗传改良提供一定的理论依据。     

家禽m6A修饰研究进展

N6-甲基腺嘌呤(m6A)作为一种重要的RNA表观遗传修饰方式,在真核生物基因组中广泛分布,已被证实在细胞分化、配子发生、脂肪沉积及肿瘤发生等生命过程中发挥重要作用。随着高通量检测技术和单碱基检测技术的快速发展,大量的m6A修饰调控蛋白被鉴定出来,相应的调控机理也得到了更深入的解析。文章综述了m6A的发现和特征、调控酶系统、检测技术、主要生物学功能及在家禽方面的研究进展,以期为后续对家禽m6A修饰的研究及应用提供理论支撑。     

中国长江中下游地区鹅种种群动态分析*

 通过资源调查摸清我国长江中下游地区6个鹅品种的保存现状，同时结合微卫星标记对种群结构和动态进行了检测。结果显示，6个鹅品种均处于正常保种状态； 群体平均杂合度最高的是太湖鹅（0.690），最低的是武冈铜鹅（0.567），各鹅种的平均杂合度为0.640。用UPGMA法进行聚类分析，将6个鹅品种聚为3类，四川白鹅、武冈铜鹅、道州灰鹅、酃县白鹅聚为第1类；溆浦鹅为第2类；太湖鹅为第3类。根据资源调查及分子研究结果提出了保种意见。     

6个中国重点保护地方鹅品种的遗传多样性

对我国6个受重点保护的地方鹅品种资源(四川白鹅、狮头鹅、豁眼鹅、雁鹅、伊犁鹅和皖西白鹅)的遗传多样性进行了微卫星标记的研究。结果表明:6个品种的平均杂合度都较高,最高的是四川白鹅(0.6415),最低的是雁鹅(0.5010),表明了各鹅种的杂合度和遗传多样性水平都较高,而且杂合度的高低与PIC值的大小体现了较高的一致性;通过计算DS遗传距离发现6个品种的遗传距离较远,分化时间较长;UPGMA聚类结果将6个重点保护鹅品种聚为五类,安徽省的雁鹅和皖西白鹅聚为一类,豁眼鹅、伊犁鹅、狮头鹅、四川白鹅分别独自聚类。UPGMA的聚类结果分析与几个鹅品种的选育历史及地理分布是一致的。本研究结果为加强对我国现有鹅品种资源的保护和有效、合理、持续利用具有重大意义。     

5个白鹅群体的遗传结构和进化分析

应用微卫星标记对我国5个白鹅品种资源群体(太湖鹅、四川白鹅、织金白鹅、伊犁鹅、皖西白鹅)的遗传结构和进化进行了研究。结果表明:(1)5个白鹅群体的平均杂合度都较高,反映了各鹅种群体内的遗传变异较大,各鹅种的适应性较强;(2)通过计算DS遗传距离和UPG-MA聚类,发现5个白鹅群体间的遗传距离较远,分化时间较长,5个白鹅群体分别独自为一类,聚类结果反映了5个鹅品种的进化与它们的选育历史及地理分布关系密切。应加强对我国现有鹅种资源的保护力度和开发力度。     

利用实时荧光定量RT-PCR检测鸡A-FABP和H-FABP基因的差异表达

依据鸡A-FABP和H-FABP基因及参照基因GAPDH序列设计引物,以鸡心肌、胸肌和腿肌、肝脏和腹脂总RNA逆转录合成的cDNA为模板,GAPDH基因为参照基因,应用SYBRGreenI实时荧光定量PCR检测如皋黄鸡和安卡红鸡A-FABP和H-FABP基因的差异表达。结果表明:A-FABP、H-FABP基因和参照基因GAPDH基因融解曲线为单峰,无杂峰及二聚体,其扩增效率分别为99.7%、99.8%和100.0%。如皋黄鸡H-FABP基因在心肌、胸肌和腿肌的差异表达量分别是安卡红鸡的0.0860、0.0680倍和0.0580倍(P0.05)。H-FABP基因mRNA表达量与肌内脂肪含量呈显著负相关。如皋黄鸡A-FABP基因在腹脂和肝脏的表达量分别是安卡红鸡的15.9640倍和10.9640倍(P0.05),而在心肌、胸肌和腿肌的表达量差异不显著。     

动物冷应激反应中多种基因调控机制的研究

冷应激可引起动物生产性能下降,诱发多种疾病,甚至造成死亡。研究动物冷应激发生机制,探索科学的应激监测方法,对提高应激预防水平,保障畜牧业发展有重要意义。动物应激可涉及多种基因表达的改变。作者简要综述了包括抗冻蛋白(AFP)基因、热休克蛋白(HSP70)基因、即刻早期基因(c-fos)、诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)基因在动物冷应激反应中的表达调控机制。     

中国地方蛋鸭品种动态保种状态的研究

通过调查我国11个地方蛋鸭品种的保存现状,发现文登黑鸭已经濒临灭绝,其他10个蛋鸭品种均处于正常保种状态。筛选28个多态性较好的微卫星标记检测了我国10个地方蛋鸭品种的遗传多样性。利用等位基因频率计算出各群体的平均遗传杂合度(H)、多态信息含量(PIC)和群体间的遗传距离(Ds)。结果表明,10个蛋鸭品种中,平均杂合度范围是0.514～0.617,杂合度均较高,最高的是三穗鸭(0.617),最低的是金定鸭(0.514);多态信息含量最高是三穗鸭(0.535),最低的是金定鸭(0.435);遗传距离用UPGMA法进行聚类分析,将10个蛋鸭品种聚为3类。根据调查结果及遗传多样性检测数据,分析了10个地方蛋鸭品种的保存状态,并提出保护建议。     

湖北省3个地方鸭品种遗传多样性研究*

 通过选用28个多态性较好的微卫星标记，检测了湖北3个地方鸭品种的遗传多样性。利用等位基因频率计算出各群体的平均遗传杂合度（H）、多态信息含量（PIC）和群体间的标准遗传距离（D_s）。结果表明：28个微卫星位点中有26个微卫星位点在3个鸭群体中的多态信息含量均为高度多态，可作为有效的遗传标记用于各鸭品种的遗传多样性和系统发生关系的分析。3个鸭品种中，平均杂合度范围是0.596~0.603，各鸭种的杂合度都较高，最高的是荆江麻鸭（0.603），最低的是沔阳麻鸭，而且杂合度的高低与PIC值的大小体现了较高的一致性。对D_s遗传距离的计算表明：用UPGMA法进行聚类分析，结果3个鸭品种被聚为2类：荆江麻鸭和沔阳麻鸭为第1类；恩施麻鸭为第2类。这与各鸭品种的起源、分化、选育历史及地理分布基本一致。本研究结果为中国地方鸭品种种质特性研究提供了基础，也为中国地方鸭品种资源的合理保护和开发利用提供了科学依据。     

肌苷酸合成酶系2个基因对苏禽乌骨鸡胸肌肌苷酸含量的遗传效应

采用PCR-SSCP方法检测苏禽乌骨鸡ADSL基因外显子2和GARS-AIRS-GART基因5′侧翼区多态性,分析多态位点不同基因型及聚合基因型与90日龄胸肌肌苷酸(IMP)含量的关联.结果表明,ADSL基因外显子2和GARS-AIRS-GART基因5′侧翼区的多态位点C3484T、C-179T与IMP含量显著相关(P0.05),TT为2种有利单基因型,其对IMP含量的加性效应分别为0.108和0.067 mg.g-1,显性效应分别为-0.065和-0.136 mg.g-1.2种有利单基因型聚合个体TTTT的IMP含量显著高于其他基因型聚合个体(除TTCC型),且在聚合基因型中2种有利单基因型TT对IMP含量的影响均达到显著水平(P0.05),但两者间的互作效应并不显著(P0.05).