鸡肉质性状形成的分子调控机制及主效基因定位.pptx

鸡肉质性状形成的 分子调控机制及主效基因定位,主持人：文 杰 汇报人：刘冉冉 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 2013.01.20,主要内容,立项前景 研究意义 研究进展及重要发现 研究成果与产出情况 下一步工作计划,研究背景,肉鸡的改良方向主要集中在生长性能和胴体组成 肉品质有待提高,“速成”？,肉品质性状为微效多基因控制性状、受环境和遗传的调控 遗传学和营养学的研究都依赖于性状调控分子机制的解析 组学技术（全基因组关联研究、蛋白质组）的应用推动着复杂经济性状的分子机制的研究,研究背景,研究报道了gwas在鸡生长、产蛋、抗病等性状上的应用,蛋白质组学研究技术的最新进展,蛋白是行使各种生物学功能的最终形式 同位素标记定量（itraq） 高精度组学技术的 发展为复杂性状研 究开辟了新的道路,利用 f2 资源群体，对鸡肉质和脂肪性状进行全基因组关联（gwas）研究，旨在获得影响这些性状的主效基因或新基因 通过蛋白质谱分析鉴定影响肉鸡肌内脂肪发育相关的功能蛋白,研究目标,f2资源群体构建,保存 1088 份血液样本和约 400 份组织样本用于rna或蛋白分析 记录并测定约 13 个肉质和脂肪性状表型,北京油鸡,科宝肉鸡,肉质、脂肪性状测定,胸肌和腿肌的干物质含量、肌内脂肪含量 、胸肌 ph 值，滴水损失、剪切力、皮肤、胸肌和肝脏的肉色的l*、a*和b*值 皮下脂肪厚，腹脂重，腹脂百分比,60k snp芯片测定和质量控制,完成了376个个体 snp芯片测定 数据质量控制 个体基因型缺失率 3% hwe卡方检验p值 1e-6,广义线性模型（glm） 压缩的混合线性模型（mlm） y = g + c1 + s + b + k + e y：表型，g：基因型，c1为第一主成分，s和b分别性别和批次，k为亲缘关系矩阵，e为随机误差 g、s和b在模型中做固定效应，c1在模型中做协变量，k和e在模型中做随机效应,gwas 分析方法,结合mlm、glm两种模型的结果,结果与讨论,图中直线 为 y=x，蓝色点代表 glm 结果，红色点代表 mlm 分析结果,腹脂重,基因组水平显著阈值确定 采用连锁不平衡（linkage disequilibrium, ld）修正的bonferroni 校正对 p 值进行校正。计算所用 r2 阈值标准为0.2,得到独立的 snp 和单倍型区组数为 16760 全基因组关联显著水平：2.98e-6 潜在关联显著水平：5.96e-5,gwas 分析方法,肉质性状描述性统计结果,结果-胸肌肌内脂肪,5个 snp 达潜在关联水平,4个基因在高（h）、低（l）肌内脂肪组中mrna表达差异显著,核苷三磷酸水解酶,tyro3 蛋白酪氨酸激酶,4个基因在高（h）、低（l）肌内脂肪组中mrna表达差异显著,微粒体谷胱甘肽s转移酶 1,非典型蛋白,tyro3 蛋白酪氨酸激酶（tyro3） 在细胞增殖分化中起作用，与人脂肪细胞大小相关（lijnen et al., 2011） 微粒体谷胱甘肽s转移酶 1（mgst1）位于鉴定的鸡胸肌肌内脂肪的 qtl 内（gao et al., 2011）； 是东北民猪和长白猪背最长肌中的一个差异表达基因 ntpcr 和 kpna2 对肌肉发育及脂肪代谢的功能有待开展,讨论-胸肌肌内脂肪,结果-腹脂重,5 个snp达潜在关联水平,2个基因在高（h）、低（l）腹脂重组中mrna表达差异显著,结果-腹脂率,10 个snp达潜在关联水平,5个基因在高（h）、低（l）腹脂率组中mrna表达差异显著,5个基因在高（h）、低（l）腹脂率组中基因表达差异显著,叉头框蛋白c1,ret 原癌基因与脂肪沉积相关 利尿排钠肽 b 基因 nppb 与肥胖和胰岛素抵抗相关 胆固醇元件结合转录因子1 srebf1与脂肪分化和成脂作用相关 其他3个基因（i 型胶原蛋白a2；叉头框蛋白c1；丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶；液泡蛋白质分选因子4b）的功能有待验证,讨论-腹脂重和腹脂率,结果-肉色 亮度（l*）,3个snp达潜在关联水平 3个附近基因在高、低肉亮度组中差异表达,小结,共发现 32 个与鸡肉质性状相关的显著 snp 标记及其附近基因 18 个 mrna水平分析筛选出 14 个差异表达基因，可能是肉质性状相关重要候选基因,肌内脂肪发育分子机制研究,1日龄北京油鸡（母鸡） 出雏至性成熟 4 生长阶段屠宰各10只，取胸肌、提总蛋白 每10个个体等量混合,利用同位素相对标记定量技术（itraq）测定蛋白谱；每个混合蛋白做两个重复,肌内脂肪发育分子机制研究,0 8 16 20,质谱鉴定出有效蛋白 450 个 与出雏相比，有约 1/3 的 蛋白表达是在 8周-20周（生长期）上调或被开启 细胞肥大过程相关,绿-黑-红 蛋白表达由低到高,肌内脂肪发育分子机制研究,0 8 16 20,与出雏相比： 另外约 1/3 在生长期下调或关闭 细胞分化、增殖相关 最后1/3 蛋白表达无规律性,绿-黑-红 蛋白表达由低到高,肌内脂肪发育分子机制研究,0 8 16 20,对肌内脂肪发育分子机制的研究应该区分为两个时期 什么机制导致基因/蛋白表达批量地被关闭或开启？,绿-黑-红 蛋白表达由低到高,1/3,1/3,1/3,发表文章,对筛选到得肉质性状相关候选基因进行深入的功能鉴定及通路分析 测定胚胎期胸肌蛋白表达谱，对蛋白质组学结果进行综合分析，确定调控不同时期肌肉及肌内脂肪发育的