影响鸽肉嫩度性状的关键基因分析

Breast and thigh muscles from squabs of different pigeon breeds are analyzed for the tenderness trait. Two pigeon breeds which exhibit the largest difference between the phenotype value of tenderness, one from Chinese local pigeons and the other from the imported breeds, will be selected to be further studied. Differentially expressed genes identified by RNA-sequence technique in muscles from the two studied populations are selected as candidate genes that affect the tenderness trait of pigeon meat. Real-time PCR is performed to quantify the mRNA expresion level of these candidate genes in muscles. The relationships between the relative expression level of candidate genes and tenderness values of the muscle are then determined. The concentration of a target protein in the suspension of muscle tissue is studied by specific Western Blot procedure by preparing specific polyclonal antibody against it. In this way, the relationships between tenderness and functional genes are clarified at both the transcriptional and translational levels. Key functional genes that affect the tenderness trait of pigeon meat are determined. Genetic variants are then screened within these functional genes and further genotyped in the studied populations on larger scales. Association studies are conducted to find out the SNPs panels of significant markers that have important influence on the tenderness trait of pigeon meat. The result will provide evidences for the breeding of quality pigeons with improved meat tenderness trait in the future.

本项目通过比较不同品种进口肉鸽和地方肉鸽胸肌和腿肌的嫩度性状，以嫩度表型值差异最大的两个品种为研究对象。利用转录组测序技术，筛选不同鸽品种肌肉组织中差异表达的转录本所在的基因，确定其为影响鸽肉嫩度的候选基因；在转录水平，利用实时荧光定量PCR技术，确定肌肉组织中候选基因mRNA的表达量与肌肉嫩度表型值之间的关系；在蛋白质翻译水平，通过制备相应的多抗血清，建立肌肉组织悬液中相关蛋白含量的特异性Western Blot检测方法，确定目的蛋白的表达量与肌肉嫩度表型值之间的关系，明确影响鸽肌肉嫩度的关键功能基因。继而寻找功能基因内潜在的遗传变异位点，确定各位点的优势等位基因及基因型分布，在大规模研究群体中对其与嫩度性状进行关联分析，筛选与鸽肌肉嫩度密切相关的标记位点及其组合，为通过标记辅助选择改善嫩度性状的优质肉鸽的选育提供依据。

石歧肉鸽是我国著名的地方肉鸽品种，具有优良的肉品质性状，与进口肉鸽相比在生长性状、屠体性状、肉品质性状上具有显著的差异。揭示不同肉鸽品种间这些表型性状差异的遗传基础，可为优良肉鸽品种的分子选育奠定基础。本项目对不同品种肉鸽的乳鸽胸肌肌肉嫩度、持水力、电导率、pH 等物理性状，以及胸肌肌肉的肌内脂肪含量、脂肪酸组成、以及氨基酸含量等化学性状进行了比较；利用转录组测序技术，对乳鸽肝脏组织和胸肌肌肉组织的转录谱进行了分析；对组织差异表达的基因，在转录水平和翻译水平，分别利用荧光定量 PCR 实验和 Western blot 技术进行了验证；以这些品种间差异表达的功能基因作为影响鸽肉品质的候选基因，将肉品质性状的表型值与基因的组织表达水平进行了关联分析；并在全基因组水平，利用简化基因组测序技术对石岐肉鸽和进口白羽王鸽的基因组 DNA 水平上的遗传变异进行了筛选。我们的研究结果表明：地方肉鸽品种石岐鸽在生长速度上具有显著的优势，其 28 日龄乳鸽的体重、胸肌重、以及胸肌重占活体重的比率都要高于进口肉鸽品种；石岐肉鸽在胸肌嫩度指标上要优于进口肉鸽，其最突出的特点是肌肉中具有显著高的肌内脂肪含量，并且在多不饱和脂肪酸（尤其是 ω-6 脂肪酸）的合成上具有显著的优势，其多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值也显著地高。说明石岐肉鸽的乳鸽具有较高的生长速度和较强的肌肉脂肪沉积能力，在肉品质特性上具有更好的嫩度和更高的脂肪含量，肉品风味及营养价值更高。在功能基因上，与脂肪代谢（包括合成、分解及运输）相关的基因，以及负责宰后肌肉中蛋白分解的、与肌肉嫩度密切相关的钙蛋白酶基因是影响肌肉脂肪含量以及肌肉嫩度的关键基因，这些功能基因上的遗传变异位点可作为分子辅助育种提高鸽肉嫩度的参考位点。本研究首次对肉鸽肝脏和肌肉组织转录谱进行了分析，完善了有关肉鸽组织转录谱信息，所筛选到的、整个基因组水平的遗传变异位点，可为进一步筛选肉品质性状相关功能基因及位点提供直接参考。