基于比较转录组学揭示和牛肌肉组织特异性表达模式OA

【目的】比较和牛5个不同部位肌肉组织的转录组表达谱变化,鉴定组织特异性候选基因,构建组织特异性表达模式,为解析肉牛肌肉组织发育及肉品质形成的分子机制提供理论依据。【方法】选用6头遗传背景和生长环境相同、体重相近(589 kg±50 kg)的36月龄成年和牛,采集肩肉、背最长肌、颈肉、臀肉和里脊组织样本进行转录组测序,筛选参与肉质性状的候选基因,结合组织特异性指数(tissue specificity index,TAU)和加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)鉴定组织特异性候选基因和模块,并随机选取4个候选基因进行实时荧光定量PCR验证。【结果】和牛背最长肌组织中基因表达数目显著高于臀肉和里脊(P<0.05),并筛选到9137个可靠基因用于下游分析。组织特异性表达模式分析鉴定到778个候选基因,主要参与蛋白合成和脂肪细胞分解的调节过程。WGCNA分析得到14个功能模块,包含5个组织特异性模块。功能注释和富集筛选到78个肉质性状候选基因,其中6、7和14个候选基因分别参与脂肪细胞分解的调节、氨基酸的生物合成和肌肉细胞中的细胞骨架。随机挑选4个肉质性状相关的候选基因(FASN、PRKG1、PRKACB和SDC3)进行实时荧光定量PCR,结果与转录组测序分析的基因表达趋势一致,表明测序结果可靠。【结论】本研究预测发现,78个肉质性状候选基因在和牛5个不同部位肌肉间存在表达变化,富集脂肪细胞分解和肌肉发育过程,可能参与和牛肉品质的形成,为进一步解析肉牛肌肉组织间基因表达调控提供了理论依据。