牦牛肉嫩度相关基因分子特征研究

牦牛肉作为青藏高原的特色产品越来越受到消费者关注。嫩度是决定肉质的关键指标之一。牦牛肉嫩度与普通牛肉有较大差别，这可能是种间差异引起。本研究选择中国牦牛不同类群（或品种）为观测对象，从影响肌肉成熟嫩化和脂肪沉积的CAPN、FABPs基因家族中选择与普通牛肌肉嫩度紧密关联的功能基因，以及CAST基因共同为牦牛肉嫩度候选基因，采用RACE、RT-PCR、PCR-SSCP等分子遗传学技术，测定牦牛肉嫩度候选基因序列，检测不同牦牛类群（或品种）候选基因变异，阐明相应候选基因的结构、分子进化及群体遗传多态性等分子遗传特征。结合不同类群、年龄和性别的牦牛肌肉嫩度剪切力值测定，进而分析候选基因突变与性状表型的相关性，探讨候选基因对嫩度性状表型的影响。牦牛肉嫩度相关基因的研究结论可作为牦牛基因组学基础研究数据。

牦牛肌肉纤维较粗、脂肪沉积少而嫩度较差。遗传对牛肉嫩度有重要作用，目前已确定一些影响肌肉嫩度的候选基因突变。项目分析牦牛CAPN3、CAPN4和H-FABP基因分子特征，检测、分析CAPN3、CAPN4、CAST、H-FABP、A-FABP和ANK1基因突变及对甘南牦牛肉嫩度等性状影响。获得以下结果：.1. 阐明牦牛CAPN3、CAPN4及H-FABP基因序列特征。①CAPN3基因CDS区全长2469bp，编码822个氨基酸残基，发现10个SNPs，编码蛋白以α-螺旋和无规卷曲为主，脾脏中高度表达。②CAPN4基因cDNA全长792bp，编码263个氨基酸残基，CDS及内含子发现50个突变，编码蛋白以α-螺旋和无规卷曲为主，肝脏和背最长肌中高度表达。③H-FABP基因编码蛋白以α-螺旋和β-折叠为主，心脏中高度表达。.2. 确定牦牛肉质性状候选基因突变位点。CAPN3、CAPN4、CAST、H-FABP、A-FABP和ANK1基因部分区域分别发现12、15、7、2、7和15处SNPs，确定相应区域多态性。.3. 确定与甘南牦牛肉嫩度等性状相关的候选基因突变。①CAPN3第2内含子等位基因A有降低胴体重和肌肉嫩度、等位基因C降低熟肉率的趋势；第23外显子-第23内含子AA型嫩度良好，但保水性差，而BB型胴体重较高。②CAPN4启动子等位基因A对4岁和6岁牦牛熟肉率、5岁胴体重及各龄牛肌肉保水性、眼肌面积有不利影响；“启动子-第1内含子”等位基因A对3岁牦牛眼肌面积有不利影响，等位基因B有改善7岁牛眼肌面积和各龄牛嫩度的趋势；第2外显子基因型与3岁牛熟肉率，4岁、5岁牛嫩度和失水率相关；第6内含子基因型与4岁牛嫩度、5岁牛失水率和熟肉率相关。③6岁牦牛CAST第3内含子等位基因D有降低剪切力值的趋势。④H-FABP 5’-UTR-第1外显子SNPs影响眼肌面积、胴体重和熟肉率。⑤A-FABP 第3内含子-第 4外显子- 3’UTR区突变与3岁、5岁牛嫩度、胴体重相关。⑥ANK1启动子等位基因C有改善嫩度和眼肌面积的趋势，但肌肉保水性下降；第1外显子-第1内含子突变影响眼肌面积。.嫩度等肉质性状候选基因研究结果丰富了牦牛基因组学及分子标记基础数据。