利用定向选择系解析鸡肌内脂肪沉积的分子机理
发布时间：2021-08-28 05:35
随着肉鸡生长速度和饲料转化效率的不断提高,鸡肉产品的品质问题日益突出,难以满足消费者对优质畜产品日益增长的需求。肌内脂肪（Intramuscular fat,IMF）作为改善鸡肉品质的重要经济性状,其沉积调控是近年来肉鸡领域的研究热点。受到生理特点、表型精准度等多种因素的限制,目前对于鸡IMF沉积机理的解析仍非常有限。本研究基于IMF选择系和对照系胸肌组织中脂质代谢差异,借助高通量测序技术挖掘影响IMF性状的关键基因,解析鸡IMF沉积的分子机理,为优质肉鸡生产提供理论支撑。随机选取第十六世代IMF选择系（n=256）和对照系（n=264）共计520只母鸡,测定胸肌组织中IMF含量、脂质组成及脂肪酸组成。结果表明,IMF的主要组分中仅甘油三酯（Triglyceride,TG）含量在选择系中显著地高于对照系（P<0.01）,且与IMF含量呈正相关。另外,发现C14:0、C16:1以及C18:1n9c等长链脂肪酸比例增加可能有利于TG合成,从而引起选择系胸肌组织中IMF含量的增加。首先利用鸡55K SNP芯片对IMF选择系和对照系各30只随机个体进行群体结构和选择信号分析,证明两个系存...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：94 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
微环境影响FAPs增殖和分化示意图(Lietal.,2020)
绪论8候选区域。由于正向选择可以使群体内部有利等位基因的比例迅速增加甚至固定，当有利等位基因及其周围位点共同形成单倍型时，会引起致因突变周围遗传多样性（杂合性、多态性或者变异）的降低(SMITHetal.,1974)8。这种现象是选择性清除（Selectivesweep）造成的结果(NIELSEN,2005)。因此，借助高密度基因组标记，可以推断出染色体上受到遗传分化的区域以及该区域的遗传多样性，从而揭示受到选择的变异如何对不同环境的变化做出应答(NOSILetal.,2009)。目前，多种特定检测方法可在群体水平对选择性清除区域进行检测（图1-2）。位点频率谱法是检测正向选择信号的经典方法。选择性清除可通过增加新突变（Derivedmutation）的频率从而影响频率谱。虽然遗传漂变也可将中性突变提升至中等或者较高频率，但选择性清除会通过搭便车效应提高因果等位基因附近衍生等位基因的频率。Tajima’sD(TAJIMA,1989)、FayandWu’sH(FAYandWU,2000)和复合似然比（Compositelikelihoodratio，CLR)(KIMetal.,2002)是基于该原理常用的方法。当选择性清除作用遍布群体内部时，受选择的等位基因会通过“搭载效应”（Hitchhikingeffect）与其周围变异形成强烈的连锁不平衡（Linkagedisequilibrium，LD），直到重组将其打断。最终，致因等位基因（Causalallele）与周围连锁变异会形成扩展的长单倍型，这是基于LD检测的原理。该方法适用于检测正在进行中或尚未被固定的选择信号。常用检测方法包括：EHH(SABETIetal.,2002)、iHS(VOIGHTetal.,2006)和群体间扩展单倍型纯合度法（Crosspopulationextendedhaplotypehomozygosity，XP-EHH）(SABETIetal.,2007)等。环境压力和群体适应性会影响选择作用。如果选择仅发生在一个群体内部，那么该位点等位基因频率在不同群体会呈现明显?
传背景和稳定IMF差异的试验群体是研究IMF沉积机制的理想动物模型。本研究使用慢速型黄羽肉鸡IMF选择系和对照系，借助于鸡全基因组重测序和RNA-seq等技术，结合GWAS和选择信号分析，系统地解析鸡IMF选择系胸肌IMF沉积的分子机理。本研究有助于深入解析鸡IMF沉积的代谢机理、丰富家禽肌肉组织脂肪酸代谢和脂肪沉积理论体系；通过挖掘影响IMF沉积的关键调控基因，为肉鸡IMF沉积和肉品质调控技术的研发提供关键评价指标；对推动肉鸡产品品质改善和肉鸡产业提质增效，具有重要意义和应用前景。1.4.2技术路线本研究技术路线如图1-3所示。以京星黄鸡IMF选择系与对照系（自然群体）为试验素材，1）分别测定胸肌IMF含量及其脂类成分含量，分析IMF含量变化的生化机理；2）通过芯片扫描与重测序技术，利用GWAS结合选择信号共同定位影响TG含量性状的目标区域和候选基因，鉴定影响选择系TG沉积的关键候选基因；3）利用高、低TG表型的个体进行转录组测序，确定参与TG沉积的相关差异表达基因。通过WGCNA筛选与TG、IMF以及脂肪酸性状相关的基因集合，从转录水平验证基因组分析结果，揭示关键候选基因调控TG沉积的生物学功能及其分子机理。图1-3技术路线图Fig.1-3Technicalroadmap
本文编号：3367905
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：94 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
微环境影响FAPs增殖和分化示意图(Lietal.,2020)
绪论8候选区域。由于正向选择可以使群体内部有利等位基因的比例迅速增加甚至固定，当有利等位基因及其周围位点共同形成单倍型时，会引起致因突变周围遗传多样性（杂合性、多态性或者变异）的降低(SMITHetal.,1974)8。这种现象是选择性清除（Selectivesweep）造成的结果(NIELSEN,2005)。因此，借助高密度基因组标记，可以推断出染色体上受到遗传分化的区域以及该区域的遗传多样性，从而揭示受到选择的变异如何对不同环境的变化做出应答(NOSILetal.,2009)。目前，多种特定检测方法可在群体水平对选择性清除区域进行检测（图1-2）。位点频率谱法是检测正向选择信号的经典方法。选择性清除可通过增加新突变（Derivedmutation）的频率从而影响频率谱。虽然遗传漂变也可将中性突变提升至中等或者较高频率，但选择性清除会通过搭便车效应提高因果等位基因附近衍生等位基因的频率。Tajima’sD(TAJIMA,1989)、FayandWu’sH(FAYandWU,2000)和复合似然比（Compositelikelihoodratio，CLR)(KIMetal.,2002)是基于该原理常用的方法。当选择性清除作用遍布群体内部时，受选择的等位基因会通过“搭载效应”（Hitchhikingeffect）与其周围变异形成强烈的连锁不平衡（Linkagedisequilibrium，LD），直到重组将其打断。最终，致因等位基因（Causalallele）与周围连锁变异会形成扩展的长单倍型，这是基于LD检测的原理。该方法适用于检测正在进行中或尚未被固定的选择信号。常用检测方法包括：EHH(SABETIetal.,2002)、iHS(VOIGHTetal.,2006)和群体间扩展单倍型纯合度法（Crosspopulationextendedhaplotypehomozygosity，XP-EHH）(SABETIetal.,2007)等。环境压力和群体适应性会影响选择作用。如果选择仅发生在一个群体内部，那么该位点等位基因频率在不同群体会呈现明显?
传背景和稳定IMF差异的试验群体是研究IMF沉积机制的理想动物模型。本研究使用慢速型黄羽肉鸡IMF选择系和对照系，借助于鸡全基因组重测序和RNA-seq等技术，结合GWAS和选择信号分析，系统地解析鸡IMF选择系胸肌IMF沉积的分子机理。本研究有助于深入解析鸡IMF沉积的代谢机理、丰富家禽肌肉组织脂肪酸代谢和脂肪沉积理论体系；通过挖掘影响IMF沉积的关键调控基因，为肉鸡IMF沉积和肉品质调控技术的研发提供关键评价指标；对推动肉鸡产品品质改善和肉鸡产业提质增效，具有重要意义和应用前景。1.4.2技术路线本研究技术路线如图1-3所示。以京星黄鸡IMF选择系与对照系（自然群体）为试验素材，1）分别测定胸肌IMF含量及其脂类成分含量，分析IMF含量变化的生化机理；2）通过芯片扫描与重测序技术，利用GWAS结合选择信号共同定位影响TG含量性状的目标区域和候选基因，鉴定影响选择系TG沉积的关键候选基因；3）利用高、低TG表型的个体进行转录组测序，确定参与TG沉积的相关差异表达基因。通过WGCNA筛选与TG、IMF以及脂肪酸性状相关的基因集合，从转录水平验证基因组分析结果，揭示关键候选基因调控TG沉积的生物学功能及其分子机理。图1-3技术路线图Fig.1-3Technicalroadmap
本文编号：3367905
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/dongwuyixue/3367905.html
