本文關(guān)鍵詞：豬肌纖維和眼肌面積性狀全基因組關(guān)聯(lián)研究

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【摘要】：隨著人們對(duì)生活品質(zhì)的更高追求,消費(fèi)者對(duì)豬肉肉質(zhì)的要求也越來(lái)越高。作為影響豬肉質(zhì)主要因素的肌纖維和眼肌面積也愈來(lái)愈受到研究者的關(guān)注,成為豬育種計(jì)劃的一部分。近年來(lái),隨著基因分型技術(shù)的不斷完善和各大生物技術(shù)公司所研發(fā)的豬高密度SNP基因芯片的應(yīng)用,對(duì)豬肌纖維和眼肌面積等活體不能度量的性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)研究(Genome-wide association study, GWAS)已經(jīng)成為可能。本試驗(yàn)構(gòu)建了大白豬×民豬F2設(shè)計(jì)資源群體,以575頭F2代個(gè)體為研究對(duì)象,應(yīng)用Illumina PorcineSNP60 BeadChip(擁有62163個(gè)SNPs)技術(shù),應(yīng)用基于混合模型及回歸的快速全基因組關(guān)聯(lián)及基因組對(duì)照法(Genome-wide rapid association using the mixed model and regression-genomic control, GRAMMAR-GC),利用DMU軟件和R統(tǒng)計(jì)環(huán)境下的GenABEL軟件包對(duì)豬肌纖維直徑(MFDI)、肌纖維密度(MFDE)、肌纖維面積(MFA)、白肌纖維比例(PWMF)、紅肌纖維比例(PRMF)、中間型肌纖維比例(PIMF)、5-6肋眼肌面積(EMA5-6th)、10-11肋眼肌面積(EMA10-11th)和最后肋眼肌面積(EMAlast)共9個(gè)性狀進(jìn)行了全基因組關(guān)聯(lián)分析,搜尋與豬肌纖維性狀和眼肌面積相關(guān)的SNPs和候選基因。結(jié)果表明：1、屠宰了575頭F2代個(gè)體,這些個(gè)體來(lái)自大白豬×民豬資源群體,而后對(duì)屠宰胴體進(jìn)行了分割,測(cè)定與記錄了9個(gè)肌纖維和眼肌面積性狀指標(biāo)。描述性統(tǒng)計(jì)顯示,各個(gè)性狀的表型數(shù)據(jù)分布符合資源家系分離群體的特征。相關(guān)分析表明,不僅肌纖維各性狀間達(dá)到了顯著相關(guān)水平(P0.01),而且肌纖維各性狀與眼肌面積間的相關(guān)也高度顯著(P0.01)。2、GWAS分析表明,在肌纖維直徑、肌纖維密度、肌纖維面積、白肌纖維比例、紅肌纖維比例、中間型肌纖維比例、10-11肋眼肌面積和最后肋眼肌面積共8個(gè)性狀檢測(cè)到染色體顯著水平SNPs,它們的數(shù)量分別為5、8、7、4、1、2、12和36個(gè),達(dá)基因組顯著水平的SNPs分別為4、6、5、1、0、0、4和15個(gè),5-6肋眼肌面積性狀未檢測(cè)到顯著SNPs。3、依據(jù)豬基因芯片的SNPs信息,應(yīng)用NCBI和Sus scrofa Build 10.2豬基因組數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)肌纖維和眼肌面積顯著的SNPs注釋表明：與肌纖維直徑顯著相關(guān)ALGA0020217被定位于SSC3,落于SRBD1基因第25內(nèi)含子上;與肌纖維密度顯著相關(guān)的DRGA0006607被定位于SSC6,落于TOX3基因第3內(nèi)含子上；肌纖維密度顯著相關(guān)的ALGA0020217被定位于SSC3,落于SRBD1基因第25內(nèi)含子上;與10-11肋眼肌面積顯著相關(guān)的ASGA0094812、H3GA0005590、ASGA0008564分別被定位于SSC12、SSC2、SSC2、分別落于USP43、PPP6R3、SSH3基因的第14內(nèi)含子、第5內(nèi)含子、第8外顯子內(nèi)；與最后肋肋眼肌面積顯著相關(guān)的ASGA0094812、H3GA0034538、 ALGA0066656、ALGA0104212、ALGA0109059、MARC0108602、H3GA0053692、 DIAS0000896、M1GA0016908、H3GA00338244、MRC0087562、CASI0008458、 ASGA0035681、H3GA0005590、DIAS0000861和ASGA0055225中,除H3GA0005590被定位于SSC2,其余均被定位于SSC12,且分別落在了USP43、NLK、NLK、NOS2、 KIAA0100、AATF、KSR1、NOS2、SLC13A5、MPP2、MYO1D、GLP2R、MAP2K4、PPP6R3、MYH3和MYHl3基因內(nèi)。4、依據(jù)KEGG、NCBI、Ensemb1等數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)內(nèi)容,應(yīng)用比較基因組學(xué)和生物信息學(xué)技術(shù)對(duì)顯著SNPs以及周圍的基因進(jìn)行注釋。結(jié)果表明,本研究中所檢測(cè)到的基因主要參與不同離子通道構(gòu)成和細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)。在以下幾方面發(fā)揮重要作用：細(xì)胞骨架或基質(zhì)成分,DNA修復(fù)、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)和翻譯調(diào)控,細(xì)胞增殖與凋亡,調(diào)節(jié)機(jī)體營(yíng)養(yǎng)成分代謝和平衡,激酶活性等。其中也有一些基因和基因家族被證實(shí)與肉質(zhì)、肌纖維和眼肌面積關(guān)聯(lián)。5、采用HAPLOVIEW 3.1軟件對(duì)最后肋眼肌面積檢測(cè)到的所有顯著SNPs進(jìn)行單倍型分析。結(jié)果表明,在SSC12上檢測(cè)到4個(gè)與豬最后肋眼肌面積顯著相關(guān)的單倍型塊。單倍型塊1由4個(gè)SNPs組成的約266 kb區(qū)域,包含了2個(gè)注釋基因NOS2和NLK；單倍型塊2由4個(gè)SNPs組成的約348 kb區(qū)域,包含了1個(gè)注釋基因TMIGD1;單倍型塊3由2個(gè)SNPs組成的約0.9 kb區(qū)域;單倍型塊4由4個(gè)SNPs組成的453 kb區(qū)域,包含了1個(gè)注釋基因MAP2K4。6、經(jīng)過(guò)對(duì)本研究結(jié)果的整理和分析,初步將USP43、PPP6R3、NLK、NOS2、SLC13A5、 MYO1D、MYH3、MYH13基因或基因家族確認(rèn)為肌纖維和眼肌面積性狀的候選基因或基因家族。
【學(xué)位授予單位】：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S828

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