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山猪肉质性状主要相关基因的遗传特性及其对肉质的作用和影响
作 者: 王薇
导 师: 许晓风
学 校: 南京师范大学
专 业: 动物学
关键词: 猪 肉质性状 SSCP RFLP qRT-PCR
分类号: S828
类 型: 博士论文
年 份: 2012年
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内容摘要
中国是猪肉消费大国,随着人们生活水平的不断提高和养猪业的进一步发展,人们对猪肉品质的要求日益提高,因此,改善猪的肉质已成为目前生猪生产上的最大挑战。猪肉品质是一个复杂的经济性状,其表现会受到众多因素的影响,而微效多基因调控机制是决定猪胴体、肉质等数量性状的分子基础。本研究采用候选基因法对肉质相关候选基因进行分子遗传分析,并利用荧光定量PCR技术对候选基因在不同杂交猪品种中的表达差异进行研究,以期了解肉质相关候选基因的多态性及基因表达对胴体、肉质性状的影响。本研究对17个候选基因进行了SNPs的检测,结果在10个基因中检测到19个SNPs,对其中9个肉质相关基因进行多态性分析,研究这些基因的基因型频率和等位基因频率的分布规律。结果表明,在不同猪品种中,除了MYF5基因,其它基因的基因型频率的差异均达到显著(p<0.05)或极显著(p<0.01)水平,在不同性别的山猪杂交猪之间的基因型分布没有显著差异(p>0.05),在不同山猪血统含量的杂交猪(山猪二元猪和山猪三元猪)之间,MYOD1的基因型分布存在显著差异(p<0.05),LPL基因的基因型分布显示出极显著差异(p<0.01)。在山猪中,占优势的等位基因分别是MC4R的A等位基因,LEPR的A等位基因,HSL的A等位基因,MYF5的A等位基因,MYOD1的C等位基因,H-FABP的T等位基因以及ADRB3基因的A等位基因。在不同山猪杂交猪中研究了上述基因的多态性位点与猪胴体、肉质性状间的相关性,结果表明,除MYOD1基因外,其余分子标记均与猪中某些胴体、肉质性状存在显著或极显著相关。研究发现,MC4R的AA基因型更有利于体重以及脂肪沉积;LEPR的AA基因型系水能力更强,且更有利于优良肉色性状的表达;HSL的GG基因型有利于提高瘦肉率,而AA基因型有利于提高肌内脂肪含量;LPL的CC基因型具有较薄的背膘厚、较大的眼肌面积和较低的失水率,TT基因型则具有较高的肉色参数值和肌内脂肪含量,指示选择CC基因型猪将有利于地方猪品种的遗传改良;MYF5的AA基因型的肉嫩度更高,肉质系水力更强,具有更好的食用口感;ADRB3的G等位基因更有利于增加肌内脂肪含量,选择G等位基因的引入将有利于国内猪种的遗传改良;H-FABP的T等位基因有利于提高猪肉嫩度和脂肪含量;PPARγ的GG基因型系水能力更强。采用荧光定量PCR方法检测11个候选基因在山猪杂交猪背最长肌中的表达情况,结果表明,在二元杂交猪、三元杂交猪之间,LEPR、PPARα、ADRB3、 AdPLA、SCD基因的表达差异达到显著水平,LPL基因的表达差异达到极显著水平;在不同性别的杂交猪之间,PPARα、ADRB3基因的表达差异达到显著水平。而在各个基因的不同基因型之间,LEPR、LPL、MYF5、PPARγ、ADRB3基因的表达差异达到显著水平。LEPR的AT基因型、PPARγ的AG基因型更有利于基因表达;ADRB3的AG基因型则会减弱基因表达;而LPL的T等位基因、MYOD1的A等位基因更有利于基因表达。在不同山猪杂交猪中研究了候选基因的表达差异与猪胴体、肉质性状间的相关性,结果表明,除了PEPCK基因,其余基因的表达差异均与猪中某些胴体、肉质性状存在显著或极显著相关,其中,MC4R、LEPR、LPL、PPARα基因表达的增强有利于体脂含量、肌内脂肪含量的增加,而不利于胴体性状;MYF5基因表达的增强有利于增加脂肪沉积,但会使猪肉的瘦肉率和嫩度降低;MYOD1基因表达的增强有利于pH24值提高,影响猪肉的食用品质;ADRB3表达量的提高有利于胴体性状,而不利于脂肪性状;PPARγ表达量的提高也不利于胴体性状,但同时会使嫩度降低;AdPLA表达量的提高有助于脂肪的积累,但不利于蛋白质含量的增加;SCD基因表达量的提高有助于肌内脂肪的沉积,增强肉质食用口感。本研究鉴定出一批对猪胴体、肉质性状具有影响的等位基因或基因型,并建立这些等位基因或基因型的检测方法:另外分析各基因的遗传变异类型、表达水平等对肉质性状的作用和影响,为猪肉质性状的遗传控制理论研究和主效基因的评价与利用提供新的研究途径。
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全文目录
摘要 3-5 Abstract 5-11 第一章 文献综述 11-35 1.1 中国主要地方猪品种资源及其遗传多样性 11-14 1.1.1 中国主要猪品种资源 11-12 1.1.2 中国地方猪品种遗传多样性 12-13 1.1.3 山猪品种资源状况 13-14 1.2 DNA分子标记在猪品种遗传育种中的应用 14-19 1.2.1 猪品种育种研究 14-15 1.2.2 DNA分子标记 15-17 1.2.3 DNA分子标记在猪遗传育种中的应用 17-19 1.3 猪肉质性状分子遗传学的研究 19-35 1.3.1 猪肉质的评定及影响因素 19-21 1.3.2 猪肉质性状的遗传基础 21-33 1.3.2.1 Hal基因 23-24 1.3.2.2 RN基因 24 1.3.2.3 HSP 70.2基因 24 1.3.2.4 ADD1基因 24-25 1.3.2.5 DECR1基因 25 1.3.2.6 FABP基因 25-26 1.3.2.7 HSL基因 26-27 1.3.2.8 LEPR基因 27 1.3.2.9 OB基因 27 1.3.2.10 MC4R、MC5R基因 27-28 1.3.2.11 MYF5、MYOD1、MYOG基因 28-29 1.3.2.12 PDHA1基因 29 1.3.2.13 PPARα、PPARγ基因 29-30 1.3.2.14 LPL基因 30 1.3.2.15 UCP2、UCP3基因 30-31 1.3.2.16 CAST基因 31 1.3.2.17 ADRB3基因 31 1.3.2.18 AdPLA基因 31-32 1.3.2.19 PEPCK基因 32 1.3.2.20 PRKAG3基因 32 1.3.2.21 SCD基因 32-33 1.3.3 猪肉质性状遗传改良 33-35 第二章 猪肉质性状相关基因的多态性及其对肉质的影响研究 35-96 2.1 材料与方法 35-48 2.1.1 试验材料的采集和保存 35-36 2.1.2 试验仪器和试剂 36-38 2.1.2.1 主要仪器 36-37 2.1.2.2 主要试剂 37-38 2.1.2.3 主要药品、酶和试剂盒 38 2.1.3 猪血液和组织基因组DNA的提取 38-39 2.1.3.1 猪血液基因组DNA的提取 38-39 2.1.3.2 猪组织基因组DNA提取 39 2.1.3.3 DNA浓度和质量的检测 39 2.1.4 PCR-SSCP检测与测序 39-44 2.1.4.1 PCR引物设计和反应条件 39-42 2.1.4.2 PCR产物检测 42 2.1.4.3 聚丙烯酰胺凝胶电泳 42-44 2.1.4.4 测序 44 2.1.4.5 不对称PCR-SSCP检测 44 2.1.5 PCR-RFLP检测 44-47 2.1.5.1 PCR引物设计和反应条件 44-45 2.1.5.2 PCR产物检测 45 2.1.5.3 PCR产物酶切 45-47 2.1.5.4 酶切产物电泳检测 47 2.1.6 胴体、肉质性状指标的测定 47-48 2.1.6.1 胴体性状指标的测定 47 2.1.6.2 肉质性状指标的测定 47-48 2.1.7 数据处理和统计分析 48 2.2 结果与分析 48-87 2.2.1 猪血液和组织DNA浓度和质量的检测 48-49 2.2.2 PCR-SSCP检测结果和序列比较分析 49-60 2.2.2.1 HSL基因的SSCP检测 50-52 2.2.2.2 LPL基因的SSCP检测 52-53 2.2.2.3 MC4R基因的SSCP检测 53-54 2.2.2.4 LEPR基因的SSCP检测 54-56 2.2.2.5 MYF5基因的SSCP检测 56-57 2.2.2.6 PPARγ基因的SSCP检测 57-59 2.2.2.7 PPARα基因的SSCP检测 59-60 2.2.3 PCR-RFLP检测结果和分析 60-69 2.2.3.1 MC4R基因的RFLP检测 61-62 2.2.3.2 LEPR基因的RFLP检测 62 2.2.3.3 HSL基因的RFLP检测 62-63 2.2.3.4 MYF5基因的RFLP检测 63-64 2.2.3.5 MYOD1基因的RFLP检测 64-65 2.2.3.6 ADRB3基因的RFLP检测 65-66 2.2.3.7 H-FABP基因的RFLP检测 66-68 2.2.3.8 ADD1基因的RFLP检测 68-69 2.2.4 肉质性状相关候选基因的多态性分析 69-71 2.2.5 不同山猪杂交猪肉质性状的比较 71-74 2.2.5.1 山猪杂交猪胴体性状的比较 72 2.2.5.2 山猪杂交猪肉质性状的感官评定 72 2.2.5.3 猪杂交猪肉质性状的测定 72-73 2.2.5.4 猪杂交猪肉质性状化学成分分析 73-74 2.2.6 肉质性状相关基因的多态性对肉质的影响 74-87 2.2.6.1 相关性分析 74-79 2.2.6.2 基因多态性对肉质性状的影响 79-87 2.3 讨论 87-96 2.3.1 地方猪品种资源保护 87-88 2.3.2 候选基因的筛选 88-89 2.3.3 SNPs的研究 89-90 2.3.4 不同猪品种中基因多态性的分析 90-91 2.3.5 基因多态性与肉质性状的关联分析 91-96 第三章 猪肉质性状相关基因的表达分析及其对肉质的影响研究 96-119 3.1 材料与方法 96-102 3.1.1 试验材料的采集和保存 96-97 3.1.2 试验仪器和试剂 97-98 3.1.2.1 主要仪器 97 3.1.2.2 主要试剂 97-98 3.1.2.3 主要药品、酶和试剂盒 98 3.1.3 猪组织RNA的提取 98-99 3.1.3.1 RNA的提取 98-99 3.1.3.2 RNA浓度和质量的检测 99 3.1.4 RNA反转录成cDNA 99 3.1.5 实时荧光定量PCR 99-102 3.1.5.1 定量PCR引物设计 99-101 3.1.5.2 定量PCR反应 101-102 3.1.6 胴体、肉质性状指标的测定 102 3.1.6.1 胴体性状指标的测定 102 3.1.6.2 肉质性状指标的测定 102 3.1.7 数据处理和统计分析 102 3.2 结果与分析 102-113 3.2.1 猪RNA浓度和质量的检测 102-103 3.2.2 荧光定量PCR扩增产物特异性 103-104 3.2.3 基因的荧光定量PCR分析 104-108 3.2.3.1 基因在杂交猪中的表达情况 104-106 3.2.3.2 基因多态性对基因表达的影响 106-108 3.2.4 基因表达与肉质性状相关性分析 108-113 3.3 讨论 113-119 3.3.1 肉质相关基因表达情况 113 3.3.2 基因表达与肉质性状的相关性分析 113-119 第四章 结论 119-121 参考文献 121-133 在读期间发表的学术论文 133-134 致谢 134-136
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中图分类: > 农业科学 > 畜牧、动物医学、狩猎、蚕、蜂 > 家畜 > 猪
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