金華豬和長(zhǎng)白豬肌纖維組成差異及ERK基因?qū)±w維轉(zhuǎn)化的影響研究.pdf

1、肌纖維類型的多樣性及其復(fù)雜的時(shí)空分布模式是影響肌肉生長(zhǎng)發(fā)育和肉品品質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)，豬的肌肉中主要含有四種肌纖維Ⅰ、ⅡA、ⅡX、ⅡB，肌纖維類型并不是固定不變的，四種肌纖維類型間可相互轉(zhuǎn)化。本試驗(yàn)以肉質(zhì)優(yōu)良的地方品種金華豬和肉質(zhì)欠佳的外來(lái)良種長(zhǎng)白豬為研究對(duì)象，在比較了兩豬種胴體性能及肉質(zhì)差異的基礎(chǔ)上，利用熒光定量PCR、基因芯心片等技術(shù)，探討了兩豬種背最長(zhǎng)肌中4種肌球蛋白重鏈亞型基因(Myosin heavy chainⅠ、ⅡA、ⅡX、ⅡB

2、)mRNA表達(dá)量在30、90、150和180d間的差異，并篩選得到調(diào)控不同品種肉質(zhì)差異關(guān)鍵功能基因細(xì)胞外信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)激酶。通過(guò)建立大鼠活體基因超表達(dá)模型，利用基因超表達(dá)、熒光定量PCR、Western blotting等技術(shù)，探討ERK對(duì)肌纖維類型及能量代謝相關(guān)功能基因表達(dá)的影響，并初步揭示ERK調(diào)控不同品種間肉質(zhì)差異的可能機(jī)制。主要結(jié)果如下：
　　 1.金華豬和長(zhǎng)白豬胴體性狀及肉質(zhì)差異比較
　　 比較研究了同日齡(180日

3、齡，金華豬上市日齡)、同體重(64 kg，金華豬上市體重)金華豬和長(zhǎng)白豬胴體性狀和肉質(zhì)間差異。結(jié)果表明，在胴體性狀方面，同體重和同日齡兩品種比較具有相同趨勢(shì)，與長(zhǎng)白豬相比，金華豬眼肌面積極顯著低于長(zhǎng)白豬(p<0.01)；背膘厚極顯著高于長(zhǎng)白豬(p<0.01)。在肉質(zhì)方面，與長(zhǎng)白豬相比，同日齡(180d)金華豬滴水損失極顯著低于長(zhǎng)白豬(p<0.01)，肌內(nèi)脂肪含量極顯著高于長(zhǎng)白豬(p<0.01)，屠宰45min后pH值差異不顯著；同體重金

4、華豬和長(zhǎng)白豬相比，滴水損失極顯著低于長(zhǎng)白豬(p<0.01)，肌內(nèi)脂肪含量極顯著高于長(zhǎng)白豬(p<0.01)，肉色L*、a*、b*值及屠宰45min后pH值兩豬種差異不顯著。結(jié)果表明，金華豬和長(zhǎng)白豬遺傳基礎(chǔ)差異較大，與長(zhǎng)白豬相比，金華豬體型小、生長(zhǎng)慢、胴體脂肪含量高，但其肉質(zhì)明顯優(yōu)于長(zhǎng)白豬。
　　 2.金華豬和長(zhǎng)白豬背最長(zhǎng)肌纖維組成及酶活差異比較
　　 采用熒光定量PCR方法研究了同日齡(30、90、150和180日齡)、同

5、體重(64kg)金華豬和長(zhǎng)白豬背最長(zhǎng)肌纖維組成及能量代謝相關(guān)酶活(蘋果酸脫氫酶MDH、乳酸脫氫酶LDH和琥珀酸脫氫酶SDH)差異。結(jié)果表明，無(wú)論是同日齡還是同體重趨勢(shì)基本一致。在肌纖維組成方面，與長(zhǎng)白豬相比，金華豬背最長(zhǎng)肌中含有更多的氧化型肌纖維特別是Ⅰ型肌纖維(p<0.01)，酵解型肌纖維特別是ⅡB型肌纖維含量極顯著的低于長(zhǎng)白豬。在能量代謝關(guān)鍵酶活方面，金華豬背最長(zhǎng)肌MDH和SDH活性極顯著高于長(zhǎng)白豬(p<0.05)，LDH活性極顯著

6、低于長(zhǎng)白豬(p<0.05)。在此基礎(chǔ)上，Pearson相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，MyHCⅠ、ⅡA基因表達(dá)與肌內(nèi)脂肪含量顯著正相關(guān)，與活體重、眼肌面積、滴水損失顯著負(fù)相關(guān)；而MyHCⅡB基因表達(dá)與肌內(nèi)脂肪含量顯著負(fù)相關(guān)，與活體重、眼肌面積、滴水損失呈顯著正相關(guān)。結(jié)果提示，金華豬優(yōu)良的肉質(zhì)特別是肌內(nèi)脂肪含量高、滴水損失小可能與其背最長(zhǎng)肌中豐富氧化型肌纖維含量及較高的氧化酶活性有關(guān)；而長(zhǎng)白豬背最長(zhǎng)肌中更多的ⅡB型肌纖維含量可能是其生長(zhǎng)快而肉質(zhì)欠佳的主要

7、原因。初步揭示肌纖維類型的多樣性是影響金華豬和長(zhǎng)白豬肌肉生長(zhǎng)發(fā)育和肉品品質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
　　 3.ERK基因?qū)±w維轉(zhuǎn)化的影響
　　 本課題組前期采用基因芯片雜交、熒光定量PCR等技術(shù)獲得金華豬與長(zhǎng)白豬背最長(zhǎng)肌基因差異表達(dá)譜系，通過(guò)生物信息學(xué)分析，找出一批在金華豬背最長(zhǎng)肌高表達(dá)或過(guò)低表達(dá)的基因，初步篩選得到細(xì)胞外信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)激酶(extracellularsignal-regulated kinase，ERK)可能是調(diào)控不同

8、品種間肉質(zhì)差異的關(guān)鍵基因。ERK基因在長(zhǎng)白豬背最長(zhǎng)肌表達(dá)量顯著高于金華豬，約是金華豬的2.4倍。為了研究ERK的功能，建立了活體大鼠基因超表達(dá)模型，通過(guò)優(yōu)化電擊轉(zhuǎn)化條件，將ERK及其抑制蛋白MAPK磷酸酶3(MKP3)的超表達(dá)質(zhì)粒成功轉(zhuǎn)染到大鼠后肢肌肉中(慢肌比目魚肌肉和快肌腓腸肌)，利用熒光定量PCR、實(shí)體熒光顯微鏡、western blotting等技術(shù)研究ERK基因的功能。結(jié)果顯示，在大鼠后肢肌肉中超表達(dá)ERK后，氧化型Ⅰ型肌纖維