顾宪红课题组揭示热应激调控猪肉品质的机制

作者：Admin 来源：家畜营养与调控创新团队发布时间：2016-09-13

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近日，家畜营养与调控创新团队顾宪红课题组利用高通量测序技术分析长期慢性热应激下育肥猪背最长肌的基因表达规律和DNA甲基化图谱，发现了影响猪肉品质的重要基因和代谢通路，并从表观遗传学方面对热应激影响猪肉品质的机制进行深入探索。该项研究的相关成果分别在线发表于《分子遗传学与基因组学（molecular genetics and genomics）》、《科学报告（Scientific Reports）》和《动物遗传学（Animal Genetics）》杂志上。

据悉，随着全球气候变暖，养殖过程中高温的危害也愈发凸显，长期慢性热应激引起育肥猪营养物质的重新分配和自由基代谢的紊乱，进而使肉乳酸含量增加、系水力下降以及风味物质降解等，最终导致肉品质下降。

该课题组致力于研究动物“环境应激-健康与福利-肉品质”之间的协同调控关系，此次应用高通量测序技术，分别从长期慢性热应激条件下肌肉组织中基因的差异表达、microRNA在基因表达调控中的作用，以及DNA甲基化差异等方面进行研究，揭示了热应激影响猪肉品质的机理。研究发现，高温环境可引起育肥猪背最长肌中多种基因（如丙酮酸激酶PKM2、脂肪酸合成酶FAS、硬脂酸辅酶A去饱和酶SCD、热休克蛋白HSP90和免疫球蛋白样和纤维连接蛋白Ⅲ型域含蛋白质IGFN1等）的差异表达，且多种microRNA（如miR-183、miR-26a、miR-10b和miR-486等）对热应激条件下这些功能基因的表达调控发挥重要作用。这些基因可影响肌肉的糖酵解、乳酸代谢和脂肪代谢等生物学过程，进而影响猪肉品质。同时，表观遗传学的分析发现，热应激会影响猪骨骼肌C位点甲基化的比例，主要是增加CG区的甲基化比例，减少CHH和CHG区的甲基化比例，且甲基化区域主要集中在内含子区，其甲基化比例高达70（见图4）。差异甲基化区域分析共找到了57,147个差异甲基化区域，这些区域对应1,422个差异表达基因。这些差异甲基化基因主要富集在肌肉发育、能量代谢、脂肪代谢等信号通路。此外，研究还发现了多组学间的关联性信息，这些信息将为今后从转录组和表观水平研究热应激对猪肉品质的影响提供新思路。