VFA对绵羊肌内和皮下脂肪生脂基因表达的调控作用及其机理研究

Volatile fatty acid (VFA) is so important to ruminants in biological energy source providing, as it is essential for synthesis of milk fat and body fat. VFA regulates many genes involving in fat metabolism. Different adipose cell has different characteristics and lipogenic capacity. How does the VFA regulate lipogenesis in ovine is still unclear. In this project, Lanzhou fat tailed sheep and small tailed han sheep are fed with different energy level dietary for 4 months, different fat tissue including intramuscular fat, abdominal subcutaneous fat, perirenal fat and tail fat are collected, the new-generation sequencing technology is using in screening and identification the candidate genes involving in ovine adipocytes lipogenesis, and the different expression genes were selected. Using gene interference or overexpressing, RIP and ChIRP will be used to study VFA regulating mechanism during adipocytes lipogenesis, to clarify the differences in ovine species or in different fat tissue. Those results will lay a theoretical foundation to using the mechanism of nutritional regulating of lipogenesis and adipogenesis, to modify the fat deposition and improve the lamb quality, also contribute to improve conservation of landrace sheep.

挥发性脂肪酸（VFA）是反刍动物能量的主要来源，是合成乳脂和体脂的重要底物，参与脂肪代谢调控。不同来源脂肪细胞生物学特性、生脂能力不同。VFA对脂肪细胞生脂的调控机制尚不清楚。用不同能量水平日粮饲喂兰州大尾羊、小尾寒羊4个月，应用新一代测序技术检测肌内脂肪、尾部脂肪和腹部皮下脂肪组织中mRNA表达情况，筛选差异表达mRNA，进一步从中筛选可能是VFA调控脂肪代谢的关键基因；利用过表达、干扰、RIP和ChIRP等技术验证关键基因的功能，阐明VFA在体内、外对绵羊生脂基因表达的作用，揭示VFA调控脂肪细胞生脂的分子机理，及不同脂肪沉积类型绵羊和同一个体不同部位脂肪细胞之间的差异，为阐明绵羊脂肪生成的营养调控机制，改善酮体脂肪沉积方式，以及绵羊育肥、品种选育和濒危地方品种保护利用提供理论依据。

本项目以兰州大尾羊、小尾寒羊和兰×小F1羊为研究对象，探讨能量水平和脂肪酸对绵羊脂肪细胞生脂基因表达的调控作用及其机理。系统研究了不同能量水平对绵羊的屠宰性能、肉用性能、体脂分布和脂肪酸组成等生物学特性；通过对不同部位脂肪组织miRNA测序，筛选出11种差异表达miRNAs，进行了靶基因预测及功能注释分析，共得到35个靶基因，功能注释表明这些靶基因参与脂肪代谢相关的多种生理和病理调控过程，其中miR-194能抑制脂肪细胞增殖；采用Ι型胶原酶消化分离小尾寒羊前体脂肪细胞，通过原代培养、传代培养、诱导分化、细胞形态学观察、油红O染色、实时荧光定量PCR等方法，研究了长链脂肪酸对绵羊前体脂肪细胞增殖活性和成脂分化的影响及其对相关基因表达的影响，结果表明，低浓度LA和PA显著促进绵羊前体脂肪细胞增殖，低浓度ALA和LA上调成脂分化相关基因表达，从而促进前体脂肪细胞分化，PA则抑制前体脂肪细胞分化；检测了体脂分布相关基因SIRT7在7个绵羊品种中的潜在Indel位点，并进行其基因多态性与绵羊生长性状的关联分析，检测到5’UTR-insertion-7bp和3’UTR-insertion-17bp两个新发现的与绵羊生长性能显著相关的indels位点，可作为绵羊育种的DNA标记位点；课题研究按照原计划执行，完成了预期目标，课题执行期间在国内外重要学术期刊发表论文17篇，其中SCI文章5篇，中文15篇，会议论文1篇；申请发明专利1项；培养博1名、硕士6名。