大型迪庆藏猪不同生长阶段肌肉生长差异基因及其调控通路分析

作     者：聂靖茹 张博 马黎 张浩 李国美 严达伟 董新星 NIE Jingru;ZHANG Bo;MA Li;ZHANG Hao;LI Guomei;YAN Dawei;DONG Xinxing

作者机构：云南农业大学动物科学技术学院昆明650201 中国农业大学动物科学技术学院北京100193 云南农业职业技术学院畜牧兽医学院昆明650212 

出 版 物：《中国农业大学学报》 (Journal of China Agricultural University)

年 卷 期：2022年第27卷第6期

页      面：132-144页

核心收录：

学科分类：0905[农学-畜牧学] 09[农学] 

基　　金：云南省乡村振兴科技专项(202104BI090021) 云南省重大科技专项(2018BB003) 

主　　题：大型迪庆藏猪 RNA-seq 肌肉生长 差异表达基因 调控途径 

摘      要：为筛选大型迪庆藏猪不同生长阶段肌肉生长差异的关键基因并分析其调控途径,以40、80和120kg的大型迪庆藏猪为对象,基于RNA-seq技术对背最长肌组织进行转录组测序,对获得的测序数据进行拼接、比对、注释和差异分析,筛选与肌肉生长相关的差异基因进行STEM趋势分析、功能分析并构建差异基因互作网络。结果表明:1)10~40kg阶段与40~80kg阶段、40~80kg阶段与80~120kg阶段比较共检测到730个、981个基因显著差异表达;2)差异表达基因STEM趋势分析显示,共有4个差异显著模块,模块11和14的差异基因先上调表达后轻微下调;模块9和10的差异基因先上调后下调表达;3)差异基因互作网络显示,10~40kg vs 40~80kg,FOS基因位于调控网络核心,与EGRs、CCL2和NOR-1等基因有互作关系,NOR-1基因上调导致肌肉生长速度加快,FOS基因下调抑制肌源性分化,EGRs基因下调导致胶原纤维束减少,CCL2基因下调导致肌肉再生受损;40~80kg vs 80~120kg,FOXO1、PDK4和PPARD等基因位于网络中心,SFRPs基因上调阻止成肌细胞终末分化,FZD7基因下调减缓肌纤维肥大速度,FOXO1下调导致肌生长抑制素mRNA下降减缓肌肉萎缩进程,PPARD与FOXO1均降低PDK4含量从而使肌肉丙酮酸脱氢酶复合物活性增强,对碳水化合物氧化和葡萄糖摄取增加,肌纤维变粗,与大型迪庆藏猪40至80kg生长速度显著快于10至40kg阶段,而80kg之后缓慢下降的规律吻合;4)挑选了12个差异基因进行qPCR验证,EGR1、SFRP1和FOXO1等12个基因定量验证结果与转录组测序结果一致。综上,本研究利用RNA-seq技术筛选出12个影响大型迪庆藏猪不同生长阶段肌肉生长的差异基因,可为解析地方猪肌肉生长的遗传调控机制、应用分子标记辅助选择提高迪庆藏猪瘦肉产量提供参考。