【摘要】：内蒙古绒山羊长期以来以其优质的羊绒品质著称,其所产山羊绒因其质地柔软、洁白、细度及光泽度好而享誉世界。作为绒肉兼用品种,在关注绒毛品质的同时挖掘其肉用特性相关的分子基础,也具有较大的理论和实践意义。羊肉作为肉类消费的重要组成部分,其营养价值受到越来越多的重视。研究表明,羊不同部位的肌肉在理化特性及蛋白质组成等方面均存在差异。本研究通过常规营养成分分析手段对绒山羊3个部位骨骼肌的肌肉进行理化性质分析,对所研究对象构建了转录组文库,采用Illumina HiSeq 2000高通量测序平台进行测序;获得的测序序列与山羊参考基因组比对后全面揭示转录组文库的特征,包括基因表达、基因注释、差异基因、可变剪接、新转录本、cSNP等;建立了双向电泳和质谱分析的平台,开展绒山羊肌肉组织差异研究,以RT-PCR法对得到的部分差异表达基因及差异蛋白质进行了验证。取得的研究结果如下:1、对绒山羊3个部位骨骼肌的理化分析结果显示,背最长肌的蛋白含量最高,臂三头肌的灰分含量最高,臀肌的水分和脂肪含量最高;对3个部位氨基酸含量的测定结果显示,背最长肌的总氨基酸含量最高,所有部位中氨基酸含量最高(平均含量均大于7%)的氨基酸依次为:谷氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、亮氨酸,臂三头肌中含量及占比最高的氨基酸为鲜味氨基酸;对3个部位的脂肪酸测定结果显示,臀肌中则是以IMF和18:lΔ9含量为最高;而背最长肌中PUFA含量最低。2、建立了绒山羊3个骨骼肌其mRNA水平上的转录组分析平台,结果得到了18.63GB的信息量,92,278,723对双端reads;与参考基因的比对效率均达到了80%以上;挖掘到631个新基因,能够注释到功能的有433个基因,其中415个基因注释到NR,389个基因注释到SwissProt,274个基因可注释到GO,71个基因可注释到KEGG,15个基因可注释到COG分类,并进行了对应的功能注释。3、根据FDR≤0.001且│log2Ratio│≥1,以背最长肌为对照组对3个部位的转录组数据库进行两两比对,背最长肌和臂三头肌之间发现790个差异表达基因,后者相对前者有342个基因在臂三头肌表达下调,448个基因表达上调;按FDR≤0.001且│log2Ratio│≥5进行筛选,则得到10个表达下调的差异基因,其中有4个为山羊的新基因,上调基因有21个,其中有1个为山羊的新基因;背最长肌和臀肌间有571个差异表达基因,后者相对前者有214个基因表达下调,357个基因表达上调;臂三头肌和臀肌间有300个差异表达基因,后者相对前者有139个基因表达下调,161个基因表达上调。4、对3种骨骼肌两两比对得到的差异表达基因进行分类注释,发现有735个可以注释到功能,其中有716个基因可注释到SwissProt,639个基因可注释到GO,393个基因可注释到KEGG,242个基因可注释到COG分类。对具体得到的差异基因进行COG分类注释来筛选肉质相关基因发现,臂三头肌相对背最长肌的差异基因中有114个基因与肉质相关,有81个上调基因,33个基因下调。差异基因大多与骨骼肌的发育相关,其次是肌肉的发育,这些注释基本上包括肌动蛋白细胞骨架、循环调节、细胞的分化合成,信号转导及脂肪的运输和代谢等相关的功能。在上调基因中,MHC2和MLC3与肌动蛋白(Actomyosin)相关,此外的基因属于轻链肌球蛋白(Myosin light chain),简写为MLC。在下调基因中有少部分基因与MLC家族,大部分与骨骼肌生长发育相关。5、通过2D-电泳技术,建立并优化了绒山羊骨骼肌肌肉组织蛋白质组表达谱,通过液氮研磨的方法提取肌肉组织蛋白质并进行2-D clean up kit试剂盒纯化,即可达到蛋白质的上样标准,采用17cm p H 4~7的IPG胶条及300ug上样量,考马斯亮蓝染色获得2-DE图谱的效果较好。通过质谱分析获得了21个绒山羊3个部位骨骼肌肌肉间的差异蛋白,其中17个差异蛋白与山羊肌肉发育相关。此外,对差异蛋白进一步的研究显示,绒山羊3个部位的骨骼肌其红肌纤维含量较高,表现出有很好的肉质。臂三头肌中的MLC2表达量要高于其他2个部位,说明其白肌纤维相对要比二者高,即其胶原蛋白含量高于背最长肌和臀肌,肌肉生长速度也更快,这也表明臂三头肌的力量更大。臀肌和背最长肌的红肌纤维要高于臂三头肌,肉的嫩度相对更好。6、通过Real-time对所得到的差异蛋白进行基因水平的分析,结果发现所鉴定基因中MLC2基因在3个部位的表达量最高,其次是MYLPF、MB、SOD1、GOT2。MLC2在臂三头肌中的表达量最高且极显著(P0.001),依次是股二头肌、背最长肌和臀肌;MYLPF基因在臀肌中表达量最高,其次是背最长肌,在臂三头肌和股二头肌中的表达量相对很低;MB基因在臂三头肌中表达量最高且差异显著,依次是股二头肌、背最长肌和臀肌;SOD1基因的表达量分布的顺序依次为臂三头肌、臀肌、股二头肌和背最长肌;GOT2基因表达量分布的顺序依次为臂三头肌、背最长肌、臀肌和股二头肌。
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【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S827
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本文编号：2313650
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