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牦牛钙蛋白酶抑制蛋白（CAST）基因多态性及其与肉质性状关系的研究

作　者: 王建华
导　师: 吴建平
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 动物遗传育种与繁殖
关键词: 牦牛 钙蛋白酶抑制蛋白基因 肉质性状 PCR-SSCP 相关性分析
分类号: S823.85
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本研究选取2岁(51头)、3岁(60头)、4岁(71头)共181头甘南牦牛,取其背最长肌分别成熟0、1、3、7、14、21天,测定每头牦牛各个成熟期的剪切力、蒸煮损失、熟肉损失、失水率和pH值,每个年龄段随机取20头牦牛测定各个成熟期的蛋白含量、水分含量和脂肪含量。同时采用PCR-SSCP结合DNA测序技术,设计6对引物,对牦牛CAST基因部分序列的遗传变异进行分析,探讨CAST基因的遗传多态性。并对各多态位点与不同年龄段牦牛宰后成熟过程的肉质特性进行关联分析,初步揭示具有不同遗传基础的牦牛遗传和非遗传因素互作的规律,为进一步研究牦牛CAST基因的调控机理奠定基础,同时为牦牛选育提供分子遗传学理论依据。试验结果如下：在引物1Z扩增片段上发现3处突变,包括54-60bp处一段7-bp的插入/缺失(+54-60M),以及108bp处G→A和115bp处A→G的突变；6L扩增片段上130bp处发现1个A→G的SNP位点,以上突变遗传杂合度分别为0.2265、0.2707、0.2707和0.2990,多态性息含量分别为0.2067、0.2067、0.2067和0.2547。+54-60M位点等位基因+,G108A位点的等位基因G,A115G位点的等位基因A,A130G位点的等位基因A在实验牦牛群体中为优势等位基因。对1Z引物扩增片段进行单倍型分析发现3种单倍型,分别是Hap1(+GA)、Hap2(+AG)和Hap3(MGA),其单倍型频率分别是0.7293、0.1354和0.1354,Hap1是优势单倍型。利用最小二乘法拟合线性模型对基因型(单倍型)、基因型(单倍型)×屠宰年龄、基因型(单倍型)×成熟时间、基因型(单倍型)×屠宰年龄×成熟时间等互作效应间肉质性状差异进行检验。结果表明：1)108/115位点基因型与牦牛背最长肌剪切力和脂肪含量密切相关,GG/AA型个体的剪切力小于GA/GA型个体,而脂肪含量显著高于GA/GA型个体,提示GG/AA型对剪切力有负向遗传效应,对脂肪含量有正向遗传效应。但同时存在108/115基因型×年龄、108/115基因型×年龄×成熟时间对剪切力的互作效应,2岁年龄组肌肉成熟1天和7天,4岁年龄组肌肉成熟7天和14天,均表现为GG/AA型个体的剪切力小于GA/GA型个体。2)A130G位点对剪切力、失水率及水分含量均有影响,GA型个体的水分含量高于AA型个体,失水率小于AA型个体。3)G108A/A115G基因型×年龄×成熟时间对蛋白含量存在极显著的互作效应。2岁年龄组肌肉成熟1天、3岁年龄组成熟3天、4岁年龄组成熟21天,均表现为GG/AA型个体蛋白含量比GA/GA型低；3岁年龄组若肌肉不经成熟,GG/AA型个体蛋白含量比GA/GA型高。4)单倍型×年龄×成熟时间对蛋白含量存在极显著的互作效应。2岁年龄组肌肉成熟1天时,具有Hap2个体的蛋白含量比具有Hap1个体的蛋白含量低,成熟14天时,具有Hap1个体的蛋白含量比具有Hap3个体的低；3岁年龄组肌肉不经成熟时,具有Hap1和Hap3个体的蛋白含量比具有Hap2个体的高,成熟3天时具有Hap2个体的蛋白含量比具有Hap3个体的高；4岁年龄组肌肉成熟21天,具有Hap2或Hap3个体的蛋白含量比具有Hap2个体的高。

全文目录


摘要  4-6
Summary  6-8
目录  8-11
缩略词表  11-12
第一章 文献综述  12-31
  第一节 牲牛资源概况及耗牛肉质研究进展  12-13
    1 耗牛资源概况  12-13
    2 耗牛肉质研究进展  13
  第二节 畜禽肉品质性状研究进展  13-20
    1 畜禽肉品质研究的内容  13-14
    2 评定肉品质的指标  14-16
      2.1 肉色  14
      2.2 肌肉pH值  14-15
      2.3 系水力  15-16
      2.4 肌内脂肪含量  16
      2.5 大理石花纹  16
      2.6 嫩度  16
    3 影响畜禽肉品质的因素  16-20
      3.1 肉质本身内在因素  17-18
      3.2 畜种、年龄和性别对肉品质的影响  18
      3.3 肌肉部位对肉品质的影响  18
      3.4 营养水平对肉品质的影响  18-19
      3.5 宰前处理因素对肉品质的影响  19
      3.6 烹调方法对肉品质的影响  19
      3.7 基因型对肉品质的影响  19-20
      3.8 宰后成熟对肉品质的影响  20
  第三节 钙蛋白醉系统的研究进展  20-26
    1 钙蛋白酶系统的结构  20-22
    2 钙蛋白酶系统的生理学功能  22-24
      2.1 钙蛋白酶系统在肌肉生长过程中的作用  22-23
      2.2 钙蛋白酶系统在动物体病原活动中发挥作用  23
      2.3 钙蛋白酶系统在屠宰后肉嫩化过程中的作用  23-24
    3 钙蛋白酶系统对肌肉嫩化的调控机制  24-25
      3.1 μ-Calpain的活性调节  24
      3.2 μ-Calpain的自溶  24
      3.3 CAST的调节  24-25
    4 钙蛋白酶抑制蛋白基因与肉品质相关性研究进展  25-26
  第四节 SSCP技术的研究  26-29
    1 PCR-SSCP的产生和建立  27
    2 PCR-SSCP技术原理  27
    3 PCR-SSCP的特点  27-28
    4 PCR-SSCP方法的应用  28-29
  第五节 本研究的目的和意义  29-31
第二章 材料与方法  31-40
  第一节 试验材料  31-33
    1 样品采集  31
    2 试验试剂  31
    3 仪器设备  31-32
    4 引物设计和合成  32-33
  第二节 试验方法  33-40
    1 肉质指标的测定方法  33-34
      1.1 燕煮损失和剪切力的测定  33
      1.2 失水率的测定  33-34
      1.3 熟肉损失的测定  34
      1.4 pH值测定方法  34
      1.5 水分含量、脂肪含量和蛋白含量的测定  34
    2 多态性检测  34-39
      2.1 DNA的提取  34-35
      2.2 PCR反应  35
      2.3 SSCP反应  35-37
      2.4 结果测序  37-39
    3 统计与分析  39-40
第三章 结果与分析  40-54
  第一节 CAST基因部分序列多态性分析  40-43
    1 PCR扩增结果  40
    2 SSCP检测结果与测序分析  40-42
    3 CAST基因分子遗传特性分析  42-43
      3.1 耗牛群体CAST基因位点多态性分析  42-43
      3.2 多态信息含量(PIC)、纯合度(Ho)和杂合度(He)  43
      3.3 单倍型结果分析  43
  第二节 耗牛CAST基因多态性与肉质性状的相关性分析  43-54
    1 CAST Ⅰ与肉质性状的相关性分析  45-46
    2 G108A/A115G与肉质性状的相关性分析  46-49
    3 A130G与肉质性状相关性分析  49-50
    4 单倍型与肉质性状相关性分析  50-54
第四章 讨论  54-60
  第一节 CAST基因多态性分析  54-55
  第二节 CAST基因多态性与牦牛肉质性状相关性  55-60
    1 CAST基因多态性对剪切力的影响  55-56
    2 CAST基因多态性对脂肪含量的影响  56-57
    3 CAST基因多态性对失水率的影响  57
    4 CAST基因多态性对熟肉损失的影响  57
    5 CAST基因多态性对蛋白含量的影响  57-58
    6 CAST基因多态性对水分含量的影响  58-59
    7 CAST基因多态性对蒸煮损失和pH值的影响  59-60
第五章 结论  60-62
参考文献  62-67
致谢  67-68
作者简介  68
在读期间发表的论文有  68-69
导师简介  69-72

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中图分类: > 农业科学 > 畜牧、动物医学、狩猎、蚕、蜂 > 家畜 > 牛 > 品种 > 牦牛
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