MSTN基因编辑猪产肉性状和骨骼肌肌纤维类型研究

来源 :安徽农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zgm_19780916
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产肉性状一直是现代生猪遗传改良的重要目标,围绕产肉量和肉品质提高的育种目标,通过多种技术手段已经定位和挖掘了一批可以用于猪产肉性状遗传改良的关键因子。如肌肉抑制素,其由MSTN基因编码,已被证明在牛等动物个体中突变能导致个体肌肉增多表型。目前,利用多种基因修饰手段,全球范围内的科学家已经创制出多种MSTN基因修饰猪,在多个品种猪的群体中获得了产肉量的提升。但是,MSTN基因对全身骨骼肌的调控是否存在特异性研究匮乏,且鲜有全面研究MSTN基因修饰猪的全身多部位骨骼肌类型的特征的工作。本研究以本团队前期获得的MSTN编辑大白猪为研究对象,选取了MSTN编辑大白猪和野生型大白猪共16头,采集了试验猪的腰大肌、半腱肌、股二头肌、颈斜方肌、臀浅肌、背阔肌、腹直肌、腹横肌、比目鱼肌、腓肠肌和冈上肌等11个部位的骨骼肌组织,评价MSTN编辑大白猪和野生型大白猪的胴体性状和肉质性状、细化11个部位骨骼肌组织的肌纤维直径和横截面积,分析了不同部位骨骼肌中肌纤维类型的特征。结果显示:1.MSTN-/+猪MSTN基因表达调控。MSTN基因修饰后,不同部位的骨骼肌组织中的MSTN基因表达水平呈现不一致的变化趋势。颈斜方肌、腰大肌、腓肠肌和腹横肌的MSTN的表达水平在MSTN敲除组和野生型两组之间没有显著差异,其他7个部位的骨骼肌组织目的基因MSTN的表达水平存在不同程度的上调。2.MSTN-/+猪与野生型猪的屠宰性状与肉质性状比较。与野生型猪相比,同日龄MSTN-/+大白猪眼肌面积与胴体瘦肉率分别显著与极显著提高;p H1显著高于野生型大白猪,滴水损失较野生型大白猪相比提高86%,肌内脂肪较野生型大白猪相比减少55%。3.MSTN基因修饰后,不同部位骨骼肌肌纤维平均直径变化趋势存在差异。MSTN-/+大白猪腰大肌平均直径显著大于野生猪(p<0.05),半腱肌、比目鱼肌、腹直肌、冈上肌、极显著大于野生型大白猪(p<0.01),背阔肌、臀浅肌、腓肠肌、股二头肌与腹横肌没有显著变化,MSTN-/+猪颈斜方肌直径减少20%。4.MSTN基因修饰后,不同部位骨骼肌肌纤维横截面积变化趋势存在差异。MSTN-/+大白猪背阔肌与腰大肌横截面积显著大于野生型大白猪。半腱肌、比目鱼肌、腹直肌、冈上肌、横截面积极显著大于野生型大白猪(p<0.01),腹横肌、腓肠肌、股二头肌与臀浅肌的骨骼肌肌纤维横截面积并没有出现显著变化,颈斜方肌肌纤维横截面积减少20%。5.发生肌纤维肥大的骨骼肌部位中MyHCs比例的变化并不一致。比目鱼肌、腰大肌与背阔肌发生编码氧化型肌纤维的MYH2或MYH7表达下调,编码酵解型肌纤维的MYH1或MYH7表达上调。虽股二头肌也出现MYH4表达上调,MYH2与MYH7表达水平下调的结果,但肌纤维未出现肥大。半腱肌主要体现在MYH1与MYH4基因表达水平上调。冈上肌MyHCs表达水平无显著变化。我们发现MSTN基因修饰后,不同部位的骨骼肌组织的MSTN基因表达水平呈现不一致的变化趋势,大部分部位的肌纤维的直径和横截面积是随着MSTN基因表达上调而变大。但是,这些肌纤维肥大的骨骼肌部位中My HCs比例的变化并不一致。综上,MSTN基因编辑事件对全身骨骼肌的表型以及对肌纤维面积的增大、肌纤维类型的转换等事件的调控作用在不同部位骨骼肌组织中存在特异性。
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