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基于组学技术分析猪肌肉生长发育的研究进展

中国畜牧杂志 2024年第6期60卷 14-20页

作者：张维高祥崔清明陈晨刘莹莹彭英林湖南省畜牧兽医研究所湖南长沙410131 湖南农业大学动物科学技术学院湖南长沙410128

动物机体的生长受外部条件和遗传因素影响,特别是后者所发挥的调节作用尤为复杂,这不但关系着肌肉的生长速度、品质和产量,还会对生猪产业的经济效益和未来发展产生深远影响。近年转录组学和蛋白组学的飞速发展促使人们不仅要从深层次... 详细信息

动物机体的生长受外部条件和遗传因素影响,特别是后者所发挥的调节作用尤为复杂,这不但关系着肌肉的生长速度、品质和产量,还会对生猪产业的经济效益和未来发展产生深远影响。近年转录组学和蛋白组学的飞速发展促使人们不仅要从深层次的角度去探索生猪生长过程中肌肉的变化情况,更需要从机体内部出发研究相关基因和蛋白及其所参与的信号通路和调控机制,这样才能够准确揭示猪只生长过程中复杂的变化规律。本文就猪肌肉生长发育的研究以及转录组学和蛋白组学技术在猪肌肉生长发育中的应用进行综述,旨在为进一步利用组学技术提高生猪生长速度和肌肉特性提供参考。

关键词：猪转录组学蛋白组学肌肉生长研究进展

肌注心脏毒素后小鼠肌肉生长相关基因表达变化的研究

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广西师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：陈春张瑞门蒙丽娜杨燕燕吴超权冯万有广西壮族自治区药品检验研究院药理室南宁师范大学环境与生命科学学院广西大学动物科学技术学院

本研究以雄性C57BL/6小鼠为实验动物，利用心脏毒素（cardiotoxin ，CTX）处理构建肌肉损伤模型，采用组织切片HE染色方法分析肌肉组织的结构变化；以未经处理的实验动物为对照组，运用实时定量PCR（RT-qPCR）技术检测肌肉损伤组中肌肉... 详细信息

本研究以雄性C57BL/6小鼠为实验动物，利用心脏毒素（cardiotoxin ，CTX）处理构建肌肉损伤模型，采用组织切片HE染色方法分析肌肉组织的结构变化；以未经处理的实验动物为对照组，运用实时定量PCR（RT-qPCR）技术检测肌肉损伤组中肌肉分化基因、肌肉生长发育相关信号通路基因的表达情况。结果表明：在小鼠胫骨前肌一次性注射50 μL CTX（1 mg/mL），4 d后可引起肌肉损伤，肌肉显微结构明显被破坏，胫骨前肌重量与长度比例显著降低；与对照组相比，MyOD1、MyOG、MYH1、MYH2等肌肉分化相关基因和AMPK、NOTCH、AKT、PI3K、mTOR等信号通路的标志基因（PRKAA1、NOTCH1、AKT、PI3K、mTOR）在CTX处理模型组的胫骨前肌组织的表达显著下降。本研究成功构建小鼠肌肉损伤模型，检测了肌细胞分化相关基因AMPK 、NOTCH、AKT、PI3K、mTOR等肌肉生长发育相关信号通路基因在肌肉损伤后的表达变化情况，为肌肉再生的分子调控机理研究和开发肌肉损伤治疗方法奠定了一定的理论基础。

关键词：肌肉损伤模型构建肌肉生长基因表达

饲料蛋白质水平对三倍体虹鳟肌肉组织特性、蛋白质周转和肌肉生长相关基因表达的影响

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动物营养学报 2022年第5期34卷 3194-3207页

作者：李小花田海宁李长忠马睿孟玉琼青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室西宁810016 青海大学生态环境工程学院西宁810016

本研究旨在探讨饲料蛋白质水平对三倍体虹鳟肌肉组织特性、蛋白质周转和肌肉生长相关基因表达的影响。配制3种等脂等能饲料,蛋白质水平分别为35.4%(低蛋白质组)、45.8%(中蛋白质组)和52.4%(高蛋白质组)。将1 200尾初始体重为(232.8±0.1... 详细信息

本研究旨在探讨饲料蛋白质水平对三倍体虹鳟肌肉组织特性、蛋白质周转和肌肉生长相关基因表达的影响。配制3种等脂等能饲料,蛋白质水平分别为35.4%(低蛋白质组)、45.8%(中蛋白质组)和52.4%(高蛋白质组)。将1 200尾初始体重为(232.8±0.1) g的三倍体虹鳟随机分为3组,每组4个重复,每个重复放养100尾鱼,进行80 d的养殖试验。结果表明:1)低蛋白质组的肌纤维密度和肌纤维数显著高于中、高蛋白质组(P0.05);120μm160μm的肌纤维比例在低蛋白质组最低,显著低于其他2组(P生长激素受体(GHR)、胰岛素样生长因子Ⅰ(IGFⅠ)和胰岛素样生长因子受体Ⅰ(IGFRⅠ)基因相对表达量呈现先上升后下降的趋势,组间差异显著(P肌肉萎缩F-box蛋白25(Fbx25)基因相对表达量呈现先下降后上升的趋势,其中中蛋白质组显著低于低蛋白质组(P 生长激素-胰岛素样生长因子通路进而调控肌纤维增大;当饲料蛋白质水平增加到45.8%时,可促进肌肉蛋白质合成代谢;肌肉蛋白质各分解途径在不同饲料蛋白质水平组存在差异。

关键词：蛋白质三倍体虹鳟肌肉组织特性蛋白质周转肌肉生长

ssc-miR-181a靶基因ESM1与猪肌肉生长的关系研究

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中国畜牧杂志 2023年第6期59卷 125-130页

作者：郑美丽许桥王晓凤李爽陈少康郭峰方美英北京市畜牧总站北京100107 中国农业大学动物科学技术学院北京100193 山东春藤食品有限公司山东滕州277599 中国农业大学三亚研究院海南三亚572024

肌肉生长是猪生产中最重要的经济性状之一,受多种调控因素的控制。本研究预测出内皮细胞特异性分子1(ESM-1)是ssc-miR-181a的靶基因,同时通过荧光素酶检测报告证明,ssc-miR-181a直接调节ESM-1的表达水平。为了探究ssc-miR-181a靶基因ES... 详细信息

肌肉生长是猪生产中最重要的经济性状之一,受多种调控因素的控制。本研究预测出内皮细胞特异性分子1(ESM-1)是ssc-miR-181a的靶基因,同时通过荧光素酶检测报告证明,ssc-miR-181a直接调节ESM-1的表达水平。为了探究ssc-miR-181a靶基因ESM-1与猪肌肉生长的关系,本研究做了ssc-miR-181a和ESM-1在背最长肌组织中的表达鉴定,结果发现,ssc-miR-181a在大白猪不同生长时期的表达水平均低于金华猪,相反,大白猪的ESM-1 mRNA和蛋白质表达水平显著高于同龄的金华猪。本研究还鉴定了猪ESM-1基因的可变剪接体。这些发现揭示了ssc-miR-181a的靶基因ESM-1可能与肌肉生长负相关,也为猪ESM-1基因功能的研究提供了参考借鉴。

关键词：猪 ssc-miR-181a ESM-1基因肌肉生长可变剪接体

金华猪肌肉和血清氨基酸谱的发育性变化及其与肌肉生长的相关性

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浙江农业学报 2022年第4期34卷 687-694页

作者：李景上章啸君陈胜昌蒋锦华项云屠平光楼芳芳杨华肖英平贵州大学动物科学学院贵州贵阳550025 浙江农业科学院农产品质量安全与营养研究所省部共建农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室浙江杭州310021 金华市农业科学研究院畜牧兽医研究所浙江金华321017 金华市金东区动物防疫检疫站浙江金华321015

选择同批次的60头金华猪仔猪进行饲养,在45、90、150、270日龄分别选择4头金华猪进行屠宰,测定眼肌面积,并采集背最长肌和血清样品,分别用于水解氨基酸和游离氨基酸及其衍生物的测定。试验结果显示:随着日龄增加,金华猪眼肌面积显著(P<0... 详细信息

选择同批次的60头金华猪仔猪进行饲养,在45、90、150、270日龄分别选择4头金华猪进行屠宰,测定眼肌面积,并采集背最长肌和血清样品,分别用于水解氨基酸和游离氨基酸及其衍生物的测定。试验结果显示:随着日龄增加,金华猪眼肌面积显著(P肌肉水解氨基酸中:必需氨基酸含量和总氨基酸含量在45日龄至270日龄间先显著(P肌肉和血清中的大部分氨基酸含量均与眼肌面积呈正相关,其中,精氨酸、缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸含量与眼肌面积呈较强的正相关,但甘氨酸含量与眼肌面积呈负相关。综上,金华猪肌肉和血清中的氨基酸谱呈现发育性动态变化,精氨酸、缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸含量变化与肌肉生长存在较强相关性。

关键词：金华猪氨基酸谱眼肌面积肌肉生长发育性变化

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

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中国农业大学学报 2022年第6期27卷 132-144页

作者：聂靖茹张博马黎张浩李国美严达伟董新星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

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... 详细信息

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。

关键词：大型迪庆藏猪 RNA-seq 肌肉生长差异表达基因调控途径

大黄鱼生长速率差异个体肌肉组织的转录组比较分析

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水产学报 2023年第3期47卷 87-100页

作者：张波姜丹张东玲王志勇方铭集美大学水产学院农业农村部东海海水健康养殖重点实验室

为了探究大黄鱼生长性状的分子调控机制，实验从同一个网箱内养殖的大黄鱼中选取生长速率较快的体重均值为(527.1±83.6) g的个体182尾、生长速率较慢的体重均值为(238.4±52.3) g的个体230尾，共412尾进行研究。对其肌肉组织进行总RNA... 详细信息

为了探究大黄鱼生长性状的分子调控机制，实验从同一个网箱内养殖的大黄鱼中选取生长速率较快的体重均值为(527.1±83.6) g的个体182尾、生长速率较慢的体重均值为(238.4±52.3) g的个体230尾，共412尾进行研究。对其肌肉组织进行总RNA提取和转录组测序，并对2组进行基因差异表达分析。以Padj 1为标准，共筛选到227个差异表达基因，包括125个上调基因、102个下调基因。差异表达基因在NCBI-nr和Uniprot (Swiss-Prot)数据库的注释率分别为99.12%、81.94%。通过差异表达基因的功能注释结果，初步筛选出了可能与肌肉生长相关的候选功能基因，如gdf9、ckm、tnni2和des等。GO和KEGG分析预测出部分与肌肉生长相关的信息，如GO term有肌动蛋白丝组织、肌动蛋白细胞骨架组织、肌动蛋白丝基过程、微管组织中心和发育生长等，KEGG通路有细胞和生长因子、脂肪酸生物合成、转化生长因子-β信号通路(TGF-β信号通路)、胰岛素信号通路和肌动蛋白细胞骨架的调控等。加权基因共表达网络分析(WGCNA)分析发现，purple模块与体重性状相关性较强，其核心基因myoz1、tpm1和tnni2可能与肌肉生长相关。本研究结果可以为后续相关基因功能的深度挖掘验证以及大黄鱼生长性状的分子调控机制解析提供参考。

关键词：大黄鱼肌肉生长转录组差异表达基因加权基因共表达网络分析(WGCNA)

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MYL4基因对猪肌肉生长发育调控研究

MYL4基因对猪肌肉生长发育调控研究

作者：巩兴龙西藏农牧学院

学位级别：硕士

动物机体除骨骼外主要由肌肉组织构成,肌肉的生长速度与肌肉品质是动物生产中极其重要的经济性状。而肌肉的生长发育是一个极其复杂的过程,会受到很多方面的影响。因此,寻找调控猪肌肉生长发育的关键因子具有极其重要的理论和实用意义... 详细信息

动物机体除骨骼外主要由肌肉组织构成,肌肉的生长速度与肌肉品质是动物生产中极其重要的经济性状。而肌肉的生长发育是一个极其复杂的过程,会受到很多方面的影响。因此,寻找调控猪肌肉生长发育的关键因子具有极其重要的理论和实用意义。肌球蛋白轻链4基因(MYL4)早期研究大多围绕心肌病开展研究,但是随着对MYL4基因的不断深入了解,发现其与骨骼肌的生长发育密切相关,同时基于课题组前期采用蛋白质组学和转录组学联合分析,确定MYL4基因为猪生长发育关键候选基因,但是对于MYL4基因如何参与调控猪生长发育调控机制尚不明确。为了探明MYL4基因如何参与猪生长发育调控机制,本试验选用地方特色小型猪种——藏猪和国外引进快生长型猪种——大约克猪作为试验研究对象,利用同源重组技术对猪MYL4基因进行克隆并进行相关生物信息学分析,以猪肌肉生长相关基因的功能验证为主要方向,通过过表达和干扰技术在m RNA水平和细胞水平探究MYL4基因的表达差异和基因功能,明确了MYL4基因的调控机制。结果如下:1、采用半定量PCR检测MYL4基因在藏猪和大约克猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背脂、腹脂、背最长肌、腿肌及里脊组织的表达水平,构建了猪MYL4基因组织表达谱。并利用采用实时荧光定量PCR检测MYL4基因在藏猪和大约克猪的相对表达量。结果发现大约克猪肝脏和肺脏组织中MYL4基因的表达水平最高,其次在肌肉组织中大约克猪MYL4表达量要高于藏猪;在背最长肌组织中,RT-q PCR检测结果显示大约克猪MYL4基因m RNA表达量显著高于藏猪(P肌肉肥大及降解标志物基因的影响。结果显示转染48 h后,过表达MYL4基因能够促进肌细胞的增殖能力,干扰MYL4基因能够抑制肌细胞的增殖能力;且MYL4基因能够促进肌肉肥大抑制肌肉退化。综上所述,实验结果表明MYL4基因参与调控猪的肌肉生长发育调控基机制,MYL4基因为调控猪肌肉生长发育的关键调控因子,本研究结果为探究猪的肌肉生长发育提供了一定的理论基础。

关键词：猪肌肉生长过表达干扰 MYL4基因

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理想训练量解锁肌肉生长的秘密

健与美 2023年第10期 20-25页

作者：高大胜不详

在追求肌肉增长和力量提升的道路上,训练量是关键的一环,却也是最难解密的因素之一。衡量训练量的有效方法是每周完成的训练总量(组数x次数x训练负荷),除了训练时的负荷和重复次数以外,组数是影响训练效果最重要的因素。那么,每周应该... 详细信息

在追求肌肉增长和力量提升的道路上,训练量是关键的一环,却也是最难解密的因素之一。衡量训练量的有效方法是每周完成的训练总量(组数x次数x训练负荷),除了训练时的负荷和重复次数以外,组数是影响训练效果最重要的因素。那么,每周应该完成多少组训练才能达到最佳效果?本文将深入探讨这一问题,帮你找到肌肉生长的理想训练量处方。

关键词：重复次数训练负荷肌肉生长训练量训练效果最佳效果组数肌肉增长