三种尾脂型绵羊脂肪沉积性状表型测定及关联基因筛选研究

发布时间：2020-05-13 06:11

【摘要】：肉用动物脂肪的分布和沉积量是影响胴体品质和肉质风味的关键因素,皮下脂肪和腹部脂肪影响胴体品质,而肌内脂肪是形成大理石纹的物质基础,直接参与肉质嫩度、多汁性和肉品风味的形成。目前,世界范围内高脂绵羊品种正逐渐被淘汰或杂交改良,一些耐粗饲、抗病性和适应性强的脂尾(臀)品种已濒临灭绝。对高脂绵羊品种进行定向改良和基因保护,保留其优良的抗病和适应性能的同时定向调控体脂分布,在保证经济效益的前提下,有效地提高肌内脂肪含量,降低皮下脂肪和内脏脂肪含量,提高胴体品质改善肉质风味,生产满足人们生活水平要求的高品质畜产品已成为绵羊育种和生产实践中亟待解决的重大课题。本研究以体脂分布差异极大的西部(甘肃)特有优良绵羊地方品种为研究对象,系统研究了兰州大尾羊(Lanzhou fat-tailed sheep,LFTS)、小尾寒羊(Small-tailed han sheep,STHS)、藏羊(Tibetan sheep,TS)三种不同脂尾型绵羊品种的屠宰性能、肉用性能、体脂分布、脂肪酸组成和组织形态学分析等生物学特性;通过对LFTS和STHS不同部位脂肪组织进行了miRNA高通量测序,筛选差异表达miRNA,进行了靶基因预测及功能注释分析,阐明其在调节脂肪细胞生长和发育中的作用;检测了体脂分布相关基因SIRT7基因在2个蒙古国代表性的毛肉兼用品种和5个中国地方绵羊品种中的潜在Indel位点,并探讨其与绵羊生长性状的关联性,得到如下研究结果:1.三种脂尾型绵羊生产性能、屠宰性能和肉品质的比较研究为了研究三种脂尾型绵羊生产性能、屠宰性能、脏器发育和肉品质的差异,选择相同饲养管理水平下8月龄LFTS、STHS、TS羯羊各6只,测定生产性能后进行屠宰试验。结果表明,(1)生产性能:LFTS的体长、体高显著高于STHS和TS(P0.05),LFTS与TS的胸围、胸深和尻宽显著高于STHS(P0.05)。(2)屠宰性能:LFTS的宰前活重比TS和STHS高48.14%和24.27%(P0.05),胴体重与骨重:LFTSTSSTHS(P0.05),LFTS与TS的屠宰率和净肉重显著高于STHS(P0.05)。(3)脏器发育及体脂分别:LFTS的心脏指数显著高于TS(P0.05),肝指数:STHSTSLFTS(P0.05),STHS的小肠指数,LFTS的尾脂指数以及TS的肾周脂肪和大网膜脂肪指数分别在三个品种间最高,且显著高于其它两个品种(P0.05)。(4)肉品质:STHS的剪切力为0.30±0.12kgf,显著低于LFTS和TS(P0.05),其他肉品质指标在三个品种间无显著差异。结论:在相同舍饲营养水平下,LFTS和TS的产肉力显著高于STHS;肉质品质pH、肉色、失水率和熟肉指标率差异不显著,但LFTS和TS嫩度显著高于STHS;LFTS脂重指数和总脂肪指数显著高于TS和STHS,TS腹腔脂肪指数显著高于STHS和LFTS。2.三种脂尾型绵羊脂肪组织形态学性状和脂肪酸组成研究为研究三种脂尾型绵羊脂肪沉积差异,采集三种脂尾型绵羊(8月龄LFTS、STHS和TS羯羊各6只)腹部皮下脂肪、尾部脂肪、肾周脂肪、大网膜脂肪和背最长肌,通过组织学方法,研究各组织的组织学特性;应用冷式提取法和气相色谱技术分析样品中脂肪酸组成及含量。结果表明:从组织形态上观察三种脂尾型绵羊品种脂肪细胞的差异,其中尾部脂肪组织脂肪细胞面密度,在TS和LFTS之间无差异显著(P0.05),但与STHS存在显著差异(P0.05),肾周脂肪、大网膜和皮下脂肪组织:STHS和LFTS之间差异不显著(P0.05),但与TS存在显著差异。同种绵羊不同部位之间,TS和STHS的肾周脂肪、大网膜脂肪和皮下脂肪无显著差异(P0.05),LFTS皮下脂肪和肾周脂肪组织(P0.05)与大网膜脂肪组织和尾部脂肪组织(P0.05)存在显著差异(P0.05)。在脂肪酸组成上,三种脂尾型绵羊肌肉组织中,主要饱和脂肪酸C14:0、C16:0和C18:0含量差异不显著(P0.05),主要不饱和脂肪酸C18:1n9c含量差异不显著(P0.05),C16:1含量在STHS显著大于LFTS(P0.05),C18:2n6c含量在LFTS含量显著高于TS(P0.05),肌肉中SFA、PUFA、MUFA、P:S差异不显著(P0.05)。三种脂尾型绵羊SFA含量在不同品种相同部位之间差异不显著(P0.05),LFTS大网膜脂肪组织中PUFA含量显著大于TS和STHS(P0.05),肌内脂肪PUFA含量显著高于脂肪组织(P0.05)。同一品种不同部位之间尾部脂肪MUFA含量最高,LFTS MUFA含量:内脏脂肪和皮下脂肪差异显著(P0.05),TS MUFA含量:皮下显著大于肾周脂肪(P0.05);P:S在LFTS大网膜脂肪和尾部脂肪显著大于其他两种绵羊(P0.05),在肾周脂肪和皮下脂肪P:S值差异不显著(P0.05),但LFTS的值最高。从组织学形态比较结果来看,后续研究中应对LFTS尾部脂肪组织与肾周脂肪组织、LFTS和STHS尾部脂肪组织之间进行各种组学分析,筛选差异表达的基因、蛋白及ncRNA等调控因子,有助于进一步研究三种脂尾型绵羊体脂分布的调控机理。3.三种脂尾型绵羊不同部位脂肪组织差异miRNA筛选及功能研究为了筛选影响绵羊脂肪细胞分化过程和脂质代谢的关键miRNAs,对成年LFTS和STHS不同部位的脂肪组织进行miRNA高通量测序,通过高通量测序和生物信息学分析,筛选出11种差异表达的miRNAs,其对脂肪组织具有一定的调控作用,其中有6种miRNAs在不同脂肪组织表达中有显著差异(P0.05),其中上调的有miR-133,miR-218a和miR-381-3p,下调的miRNA有miR-21,miR-194和miR-200c。对LFTS和STHS不同部位的脂肪组织差异表达的6个miRNA靶基因预测,共得到35个靶基因,功能注释表明这些靶基因参与脂肪代谢相关的多种生理和病理调控过程;生物学信息学分析发现miR-133,miR-194,miR-200c和miR-381-3p共4种miRNA在物种之间存在广泛保守性,为了探索这四种miRNA对脂肪增殖的影响,用miR-133,miR-194,miR-200c和miR-381-3pNC和模拟物转染3T3-L1细胞,在3T3-L1细胞增殖期间评估cyclinD1,PCNA和CDK2 mRNA水平。结果显示,miR-133,miR-194和miR-381-3p显著上调cyclinD1基因的mRNA表达水平,显著下调PCNA和CDK2基因的mRNA表达水平;0h,24h和48h过表达miR-194的3T3-L1细胞中cyclinD1,PCNA和CDK2的表达显著下调。表明miR-194能抑制脂肪细胞增殖。4.绵羊体脂分布相关基因SIRT7的遗传变异及其遗传效应研究选择了萨图尔羊和蒙古羊2个蒙古国代表性的毛肉兼用品种和LFTS、STHS、同羊、滩羊以及湖羊5个我国具有代表性的地方绵羊品种共709个个体,检测绵羊SIRT7基因在不同绵羊品种中的潜在Indel位点,并探讨其与绵羊生长性状的关联性,结果表明首次在绵羊中检测到绵羊SIRT7基因中两个新的的indels位点,即5?UTR-insertion-7bp和3?UTR-insertion-17bp。在所有绵羊品种中,5?启动子区-7bp的突变频率很低,然而在同羊和LFTS中,3?UTR-17bp突变频率很高。而且,关联性分析结果表明,这些新的indels多态性与绵羊生长性状显著相关(P0.05)。例如,3?UTR-17bp多态性与STHS的尻宽高度相关(P0:01),ID基因型的个体比II基因型的个体具有更好的胸深值,表明这些新的indels位点可作为绵羊育种中筛选优质个体的有潜力的DNA标记。
【图文】：

A B C图 1-2 三种脂尾型绵羊及其胴体性状差异注：A: 长脂尾型-兰州大尾羊 B: 瘦脂尾型-藏羊 C: 短脂尾型-小尾寒羊Fig1-2 Differences in carcass traits of different fat-tailed sheepNote：A: Long fat tail type- Lanzhou fat-tailed sheep, LFTS，B: Thin fat tail type -Small-tailed hansheep, STHS, C: Short fat tail type -Tibetan sheep, TS饲料转化率，同时高脂肪含量的羊肉也无法适应市场需求。目前，世界范围内高脂绵羊品种正逐渐被淘汰或杂交改良，一些具有优良的耐粗饲、抗病性和适应性的脂尾（臀）品种已濒临灭绝[10]。对这些高脂绵羊品种进行定向的改良和基因保护，以保留其优良的抗病和适应性能的同时定向调控体脂分布，在保证经济效益的前提下，有效地提高肌内脂肪含量，降低皮下脂肪和内脏脂肪，提高胴体品质和改善肉质风味，，生产满足人们生活水平要求的高品质肉已成为绵羊育种和生产实践中亟待解决的重大课题。

图 3-1 脂肪酸甲酯气象色谱检测图谱Fig 3-1 Meteorological chromatogram of fatty acid methyl esters3.1.2.2.4 检测指标饱和脂肪酸（saturated fatty acid, SFA）：C4:0、C5:0、C8:0、C10:0、C11:0C12:0、C13:0、C14:0、C15:0、C16:0、C17:0、C18:0、C20:0、C21:0、C22:0、C23:0、C24:0；不饱和脂肪酸（unsaturated fatty acid,UFA）：单不饱和脂肪酸（monounsaturated fatty acid,MUFA）：C14:1n5、C15:1、C16:1、C17:1、、C18:1n9t、C18:1n9c、C20:1、C22:1n9、C24:1多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）：C18:2n6t、C18:2n6c、C18:3n6、C18:3n3、C20:2、C20:3n6、C20:3n3、C20:4n6、C22:2、C20:g5n3、C22:6n3n-6 系 PUFAs:C18:2、C20:4
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S826

【参考文献】

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本文编号：2661526