本文關(guān)鍵詞：涼山豬不同生長發(fā)育時期肌肉轉(zhuǎn)錄組表達譜及表達特征研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：山豬是烏金豬的一種類群,主要分布于四川涼山彝族自治州,由于與其他類群(柯樂豬、法地豬、大河豬、昭通豬)長期的地理隔離和人工選擇差異,導(dǎo)致涼山豬具有自己獨特的種群特性。隨著如今養(yǎng)豬業(yè)規(guī)�；�、集約化的快速發(fā)展,中國地方品種豬的養(yǎng)殖不斷受到外種豬的沖擊,導(dǎo)致大量中國地方豬種瀕臨滅絕。涼山豬作為典型的西南山地型地方豬種,具有性成熟早、耐粗飼、肉質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點,對其遺傳資源保護的重要性不言而喻。有效的品種保護方案不僅需要對品種的原種保存,還需要進行有效的開發(fā)利用。生產(chǎn)參數(shù)是品種開發(fā)利用的基礎(chǔ),由于遺傳背景和生存環(huán)境的差異,各品種間的生產(chǎn)參數(shù)存在較大的差異。本實驗以305頭純種涼山豬作為研究對象,首先通過擬合生長發(fā)育曲線,計算出其生長拐點,并對不同發(fā)育時期胴體性狀和肉質(zhì)性狀的規(guī)律進行分析,以確定涼山豬的最佳屠宰體重。再利用RNA-Seq高通量測序技術(shù)對涼山豬生長拐點及拐點前(性成熟期)和拐點后(生長曲線漸近線)3個特殊時間點的肌肉組織進行肌肉轉(zhuǎn)錄組測序,并對其進行差異基因篩選和功能富集分析等表達特征研究,探索涼山豬生長發(fā)育曲線規(guī)律的遺傳機理,為涼山豬的保種和開發(fā)利用提供可靠的理論和科學(xué)依據(jù)。其實驗結(jié)果如下：利用三種非線性模型對275頭涼山豬的完整生長發(fā)育數(shù)據(jù)的生長發(fā)育曲線擬合,發(fā)現(xiàn)涼山豬的累積生長曲線符合生物界普遍存在的“S”型生長曲線。在模型中,涼山豬生長的拐點日齡為193.33 d,拐點體重為62.61kg,最大日增重為429.69 g。對涼山豬10個不同發(fā)育階段的胴體性狀研究表明：平均背膘厚、眼肌面積、皮脂率和屠宰率都隨著涼山豬的生長而不斷增加,瘦肉率和骨率隨著體重先增加后減少,在生長拐點附近達到最大值,表明涼山豬在生長拐點后期以沉積脂肪為主。肉質(zhì)性狀表現(xiàn)為：背最長肌pH1(屠宰后45 min)、pH2(屠宰后2h)、紅度a值、系水力、大理石花紋等肉質(zhì)性狀表現(xiàn)較好,且在生長拐點之后還有顯著提高(p0.05),表明過早屠宰不利于涼山豬良好肉質(zhì)性狀的形成。對=不同發(fā)育階段的肌肉組織營養(yǎng)組成分析發(fā)現(xiàn),涼山豬肌肉組織中含有豐富的游離氨基酸、脂肪酸,其中脂肪酸含量和P：S都隨著體重的增加而不斷增加,而游離氨基酸卻是在生長發(fā)育拐點時達到最大值。綜合上述實驗結(jié)果,同時考慮到?jīng)錾揭妥宓貐^(qū)的傳統(tǒng)習(xí)慣,將涼山豬的最佳屠宰體重確定為70 kg,日齡為210 d左右。以涼山豬的性成熟期(143 d,31.40 kg)作為其拐點前的代表點,以生長發(fā)育曲線的漸近線(243d,90.90 kg)作為拐點后的代表點,利用RNA-seq高通量測序技術(shù),測定生長拐點(UIP)及拐點前(BIP)和拐點后(AIP)3個不同時間點共9個涼山豬肌肉組織轉(zhuǎn)錄組,總共獲得117,692,255讀長為50nt的單端原始讀段,共產(chǎn)生5.89 Gb(gigabases)的可用數(shù)據(jù)。其中,生長拐點前(BIP)共檢測出21,966個具有表達活性的基因,在生長拐點處(UIP)共有21,331個基因表達,在生長拐點后(AIP)共有20,996個基因表達,其中三個生長發(fā)育階段共表達基因有20,139個,BIP特異性表達基因有747個,UIP特異性表達基因有364個,AIP特異性表達基因有261個。差異基因分析篩選出775個在BIP和UIP之間差異表達的基因,通過GO和Pathway功能富集分析,在BIP時期中高表達的差異轉(zhuǎn)錄本主要富集到免疫系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)通路；在UIP時期高表達的差異轉(zhuǎn)錄本主要富集到細胞轉(zhuǎn)錄活性調(diào)控通路。而AIP與UIP中僅有271個差異表達基因,在AIP時期高表達的差異轉(zhuǎn)錄本主要富集在氨基酸和糖類代謝通路；在UIP時期高表達的差異轉(zhuǎn)錄本主要富集在膠原蛋白合成和骨發(fā)育相關(guān)通路。對特異性表達基因分型發(fā)現(xiàn)共有380(27.70%)個特異性表達基因顯著地富集在生長發(fā)育和肉質(zhì)性狀相關(guān)QTL區(qū)域。對先天免疫發(fā)育相關(guān)基因的表達特征分析表明,C1QA、C1QB、C1QC在BIP時期的表達水平是UIP和AIP的2-5倍；RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄因子及線粒體基因在UIP時期高表達；肌內(nèi)脂肪和脂肪酸合成相關(guān)基因在AIP時期高表達。綜合涼山豬生長發(fā)育相關(guān)表型數(shù)據(jù)分析表明涼山豬在生長拐點前的生理發(fā)育主要是對自身免疫系統(tǒng)的完善；而在生長速度最大的拐點時其細胞轉(zhuǎn)錄活性和線粒體功能顯著提高,同時也進行骨成熟的發(fā)育；在生長拐點后主要是脂肪酸、氨基酸、糖類代謝等與肉質(zhì)相關(guān)的性狀的發(fā)育。通過Q-PCR驗證RNA-seq結(jié)果,兩者之間有較高的相關(guān)性(r0.75,P0.05),說明RNA-seq結(jié)果準確可靠。通過本研究,進一步完善了涼山豬的生產(chǎn)參數(shù),確定了涼山豬的生長發(fā)育拐點,同時對涼山豬生長拐點以及拐點前后不同發(fā)育時期的生物學(xué)功能差異的遺傳機理進行了深入研究。這對涼山豬的實際生產(chǎn)和開發(fā)利用具有重大指導(dǎo)意義,同時也可以為其它中國地方豬種開發(fā)利用提供參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：涼山豬 胴體性狀 肉質(zhì)性狀 肌肉 RNA-seq mRNA轉(zhuǎn)錄組
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S828
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 高頻詞對照表9-12
• 第一章 文獻綜述12-37
• 1 涼山豬的生長發(fā)育12-19
• 1.1 涼山豬的形成歷史12-14
• 1.2 豬的生長發(fā)育曲線14-18
• 1.3 生長發(fā)育主效基因的概述18-19
• 2 豬的胴體和肉質(zhì)性狀19-27
• 2.1 胴體性狀的發(fā)育20-21
• 2.2 肉質(zhì)性狀的發(fā)育21-25
• 2.3 影響豬胴體和肉質(zhì)性狀的因素25-27
• 3 轉(zhuǎn)錄組測序27-34
• 3.1 轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)27-28
• 3.2 RNA測序技術(shù)平臺28-31
• 3.3 RNA-seq原理31
• 3.4 RNA-seq建庫測序流程31-32
• 3.5 RNA-seq生物信息學(xué)分析流程32-33
• 3.6 RNA-seq技術(shù)優(yōu)勢33-34
• 4 RNA-sEQ技術(shù)在豬生長發(fā)育中的研究進展34-37
• 4.1 RNA-seq技術(shù)在豬肌肉生長發(fā)育研究中的應(yīng)用35
• 4.2 RNA-seq技術(shù)在豬脂肪生長發(fā)育研究中的應(yīng)用35-36
• 4.3 RNA-seq技術(shù)在豬其他一些組織研究中的應(yīng)用36-37
• 第二章 本研究選題背景與目的意義37-40
• 1 選題背景37-38
• 2 主要研究內(nèi)容38
• 3 研究的目的意義38-40
• 第三章 材料與方法40-63
• 1 實驗動物40
• 2 實驗儀器與主要試劑40-42
• 3 試驗方法42-63
• 第四章 結(jié)果與分析63-108
• 1 不同發(fā)育階段表型性狀分析結(jié)果63-74
• 2 不同部位肌肉組織轉(zhuǎn)錄組文庫構(gòu)建74-76
• 3 不同發(fā)育階段肌肉組織轉(zhuǎn)錄組特征分析76-86
• 3.1 RNA-seq測序質(zhì)量評估76-80
• 3.2 測序數(shù)據(jù)概述80-81
• 3.3 Clean reads的基因組比對81-86
• 3.4 實驗重復(fù)性分析86
• 4 不同發(fā)育階段肌肉組織轉(zhuǎn)錄組差異分析86-107
• 5 測序結(jié)果的可靠性驗證107-108
• 第五章 討論108-118
• 1 涼山豬的保種重要性108
• 2 生長曲線擬合方法的選擇108-110
• 3 轉(zhuǎn)錄組特征分析110-111
• 4 導(dǎo)致生長拐點與非拐點時期功能差異的基因111-116
• 5 RNA-seq結(jié)果的可靠性116-118
• 第六章 結(jié)論與創(chuàng)新點118-120
• 1 結(jié)論118-119
• 2 本研究創(chuàng)新點119-120
• 參考文獻120-129
• 致謝129-130
• 博士在讀期間發(fā)表的論文130

【相似文獻】

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