乾华肉用美利奴羊与小尾寒羊肉用性能及肌肉组织mRNA-miRNA表达谱整合分析研究

发布时间：2018-03-01 05:13

  本文关键词： 乾华肉用美利奴羊 小尾寒羊 肌肉生长发育 mRNA mi RNA　出处：《吉林农业大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：乾华肉用美利奴羊(暂定名)是吉林省正在培育的肉毛兼用型绵羊新品种,其不仅具有突出的产肉性能,而且还具有生产同质细羊毛的特性,而小尾寒羊是吉林省乃至我国北方地区广泛使用的肉羊生产母本品种。因此,揭示培育中的肉用绵羊品种与广泛使用的地方绵羊品种在产肉性能方面的差异,尤其是产肉机制上的差异,具有极其重要的理论和实践意义。因此,本文旨在研究绵羊培育新品种乾华肉用美利奴羊(暂定名)和地方品种小尾寒羊肉用性能差异,在此基础上,鉴定绵羊肌肉组织mRNA和microRNA(miRNA)的表达谱,研究肉用性能具有显著差异的乾华肉用美利奴羊和小尾寒羊背最长肌组织mRNA和miRNA的表达谱差异,并对二者进行整合分析,探讨mRNA和miRNA调控绵羊肌肉生长发育的调控机制。首先,对乾华肉用美利奴羊和小尾寒羊进行屠宰性能,肉质性状,肌肉营养成分和肌肉组织学特性研究。然后,构建两个绵羊品种背最长肌组织mRNA文库和miRNA文库,利用高通量测序和生物信息学分析相结合技术,对mRNA和miRNA在肌肉组织中表达模式进行鉴定,分析两品种绵羊肌肉组织mRNA和mi RNA的表达谱差异。在此之后,对mRNA和miRNA进行整合分析,构建miRNA-mRNA作用网络。最后,利用qRT-PCR方法对高通量测序结果进行了验证,利用双荧光酶报告基因检测系统对筛选出的与肌肉生长发育相关的miRNA对其靶基因的靶向调控作用进行了验证。通过上述系统研究获得主要研究结果如下:1.对乾华肉用美利奴羊产肉性能与肉质性状进行了研究。结果表明,乾华肉用美利奴羊在屠宰性能方面能包括活体重、胴体重、屠宰率、净肉率眼肌面积,肉质性状方面包括嫩度、失水率、煮熟率、pH值,肌肉营养成分方面包括蛋白质、脂肪、水分、氨基酸和脂肪酸含量,肌肉组织学特性方面包括肌纤维直径,均优于小尾寒羊,两个绵羊品种产肉性能具有显著差异。2.成功构建两个绵羊品种肌肉组织mRNA文库,利用高通量测序和生物信息学结合方法鉴定绵羊肌肉组织mRNA表达谱,共鉴定出960个差异表达基因,包括405个上调基因和555个下调基因。GO功能注释和KEGG通路分析表明,差异表达基因显著富集于252个生物过程和53条代谢通路,成功构建GO-Tree和Pathway-network,从中筛选出与绵羊肌肉生长发育相关的差异基因,如MRFs,GXP1和STAC基因等,相关通路如代谢通路,三羧酸循环,糖酵解/糖异生通路等。3.构建了与绵羊肌肉生长发育密切相关的Gene-act-network和co-expression-network。4.利用qRT-PCR方法,验证了9个差异表达基因在乾华肉用美利奴羊和小尾寒羊肌肉组织中的表达量,将定量结果与测序结果进行比对,二者表达趋势具有高度一致性结果证实了mRNA测序结果的准确性。5.成功构建两个绵羊品种肌肉组织miRNA文库,利用高通量测序和生物信息学结合方法鉴定绵羊肌肉组织miRNA表达谱,共鉴定出153个绵羊已知miRNA,其中152个miRNA在两个绵羊品种肌肉组织中共表达,1个miRNA仅在小尾寒羊中表达;共鉴定出8067个novel miRNA。两文库表达谱差异表达分析结果,共鉴定出4个绵羊已知miRNA,146个novel miRNA。6.结合mRNA文库数据,分析预测筛选鉴定出4个绵羊已知miRNA的候选靶基因26个,146个novel miRNA候选靶基因8067个。GO功能注释和KEGG通路分析表明,4个绵羊已知差异miRNA的26个候选靶基因显著富集于86个生物过程,其中包括肌肉器官形态发生,成肌细胞迁移,细胞增殖和脂肪组织发育;显著富集于9条代谢通路,包括碳水化合物代谢类通路,核苷酸代谢类通路和氨基酸代谢类通路。7.利用茎环qRT-PCR方法,验证了8个差异表达miRNA在乾华肉用美利奴羊和小尾寒羊肌肉组织中的表达量,将定量结果与测序结果进行比对,二者表达趋势具有高度一致性,结果证实了miRNA测序数据的准确性。8.成功构建绵羊肌肉组织miRNA-mRNA调控网络,基于GO和KEGG分析,从中筛选出oar-miR-655-3p与靶基因ACSM3,oar-miR-381-5p与靶基因ABAT作为后续研究对象。利用双荧光素酶报告基因检测技术,筛选获得的oar-mi R-655-3p和oar-miR-381-5p进行靶基因鉴定的研究,结果提示oar-miR-655-3p可以特异靶向结合ACSM3基因,oar-miR-381-5p可以特异靶向结合ABAT基因,说明ACSM3基因是oar-mi R-655-3p的靶基因,ABAT基因是oar-miR-381-5p的靶基因。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S826

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本文编号：1550553