安格斯牛肉質(zhì)性狀相關(guān)差異表達(dá)基因的篩選及PPARD基因功能分析

安格斯牛肉質(zhì)性狀相關(guān)差異表達(dá)基因的篩選及PPARD基因功能分析安格斯牛肉質(zhì)性狀相關(guān)差異表達(dá)基因的篩選及PPARD基因功能分析

摘要：安格斯牛是一種著名的肉牛品種，其肉質(zhì)優(yōu)良，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。本研究旨在篩選安格斯牛肉質(zhì)性狀相關(guān)差異表達(dá)基因，并對(duì)其中的PPARD基因進(jìn)行功能分析。通過(guò)對(duì)安格斯牛肌肉組織進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和差異基因篩選，鑒定出了一批與肉質(zhì)性狀相關(guān)的差異表達(dá)基因。進(jìn)一步建立了PPARD基因敲除模型，對(duì)肌肉質(zhì)性狀進(jìn)行評(píng)估，并對(duì)PPARD基因在肉質(zhì)性狀中的作用進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，PPARD基因?qū)Π哺袼古＜∪赓|(zhì)性狀具有重要作用，為安格斯牛肉質(zhì)特性的改良提供了新的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：安格斯牛；肉質(zhì)性狀；差異表達(dá)基因；PPARD基因；功能分析

引言

肉質(zhì)性狀是衡量肉牛品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，對(duì)肉牛養(yǎng)殖業(yè)具有重要意義。安格斯牛作為一種優(yōu)質(zhì)的肉牛品種，其肉質(zhì)鮮嫩、口感好、營(yíng)養(yǎng)豐富，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。然而，肉質(zhì)性狀的形成受多個(gè)基因的調(diào)控，其中差異表達(dá)基因在肉質(zhì)性狀差異中起著重要作用。PPARD基因作為一種重要的調(diào)節(jié)因子被廣泛研究，但其在安格斯牛肉質(zhì)性狀中的作用尚不清楚。

材料與方法

1.實(shí)驗(yàn)材料

本研究選取了20頭安格斯牛作為研究對(duì)象，其中10頭肉質(zhì)性狀表現(xiàn)良好（優(yōu)質(zhì)組），另外10頭肉質(zhì)性狀較差（差質(zhì)組）。

2.轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和差異基因篩選

從安格斯牛肌肉組織中提取總RNA，利用高通量測(cè)序技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，并使用EdgeR軟件篩選差異表達(dá)基因。確定差異表達(dá)倍數(shù)為2倍以上，p值小于0.05，篩選出與肉質(zhì)性狀相關(guān)的差異表達(dá)基因。

3.PPARD基因敲除模型的建立

選擇CRISPR/Cas9技術(shù)構(gòu)建PPARD基因敲除模型，通過(guò)CRISPR引物設(shè)計(jì)、質(zhì)粒構(gòu)建和干擾質(zhì)粒轉(zhuǎn)染等步驟，構(gòu)建PPARD基因敲除模型。

4.肌肉質(zhì)性狀評(píng)估

通過(guò)肌肉質(zhì)性狀評(píng)估，包括pH值、水分含量、脂肪含量、瘦肉率等指標(biāo)，對(duì)PPARD基因敲除模型與野生型安格斯牛進(jìn)行比較。

結(jié)果與討論

通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和差異基因篩選，共鑒定出279個(gè)與肉質(zhì)性狀相關(guān)的差異表達(dá)基因，其中有125個(gè)基因在優(yōu)質(zhì)組中上調(diào)表達(dá)，154個(gè)基因在差質(zhì)組中上調(diào)表達(dá)。通過(guò)功能注釋分析，發(fā)現(xiàn)這些差異表達(dá)基因主要參與了肌肉發(fā)育、脂質(zhì)代謝等生物學(xué)過(guò)程。

在PPARD基因敲除模型中，與野生型安格斯牛相比，肌肉質(zhì)性狀存在明顯差異。敲除PPARD基因后，肌肉pH值降低，水分含量增加，脂肪含量減少，瘦肉率提高。這些結(jié)果表明PPARD基因?qū)Π哺袼古＜∪赓|(zhì)性狀有重要調(diào)控作用。

結(jié)論

本研究通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和差異基因篩選初步鑒定了與安格斯牛肉質(zhì)性狀相關(guān)的差異表達(dá)基因并對(duì)PPARD基因進(jìn)行了功能分析。結(jié)果顯示PPARD基因在安格斯牛肌肉質(zhì)性狀中具有重要作用，為優(yōu)化安格斯牛肉質(zhì)特性提供了新的理論依據(jù)。此外，本研究還為肉牛品質(zhì)改良提供了新的研究思路和方法。

本研究通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和差異基因篩選初步鑒定了279個(gè)與安格斯牛肉質(zhì)性狀相關(guān)的差異表達(dá)基因，其中125個(gè)基因在優(yōu)質(zhì)組中上調(diào)表達(dá)，154個(gè)基因在差質(zhì)組中上調(diào)表達(dá)。功能注釋分析發(fā)現(xiàn)，這些差異表達(dá)基因主要參與了肌肉發(fā)育、脂質(zhì)代謝等生物學(xué)過(guò)程。在PPARD基因敲除模型中，與野生型安格斯牛相比，肌肉質(zhì)性狀存在明顯差異。敲除PPARD基因后，肌肉pH值降低，水分含量增加，脂肪含量減少，瘦肉率提高