曹 陽,趙 雪,,于永生,張立春,郭振剛,金海國
(1.吉林省農業(yè)科學院畜牧分院,吉林 公主嶺 136100;2.延邊大學農學院,吉林 延吉 133002;3.吉林農業(yè)大學動物科技學院,長春 130118)
肉品質是一個復雜經濟性狀,肌內脂肪是影響肉品質量和風味的重要指標之一。肌內脂肪(Intramuscular fat,IMF)含量直接影響肉品質和風味,特別是肉多汁性[1-2]。
脂肪酸結合蛋白(Fatty acid binding protein,FABP)是一族同源性較高小分子細胞內蛋白質,在心肌、小腸、肝臟、脂肪組織、腦、表皮等組織細胞中均存在,在脂類代謝過程中起重要作用。心臟型脂肪酸結合蛋白(Heart fatty acid binding pro?tein,H-FABP)與脂肪酸結合密切相關。目前,豬、雞、牛、羊等畜禽H-FABP基因已經被相繼克隆和定位,并有研究表明H-FABP基因可作影響IMF含量候選基因[3-7]。本試驗采用PCR-SSCP方法檢測杜泊×小尾寒羊H-FABP基因單核苷酸多態(tài)性,并與肉質性狀進行相關分析,以期發(fā)現相關位點用于肉羊育種。
杜泊×小尾寒羊雜交羊29只,統(tǒng)一標準飼養(yǎng)于吉林省農業(yè)科學院畜牧分院羊場,頸靜脈采血9 mL左右,ACD抗凝帶回實驗室,用AxyPrep血基因組DNA小量制備試劑盒提取血液基因組DNA,1%瓊脂糖電泳檢測基因完整性及純度,-20℃冷凍保存。
參考綿羊H-FABP基因序列(GenBank登錄號:AY157617)設計H-FABP基因exon 2引物,引物序列為:F:5'AGCTCATGCTCATACCCTTC 3',R:5'CCCTCAAGGTGCAACAAT 3',擴增片段長度為285 bp。引物由上海英駿生物技術有限公司合成。
PCR擴增反應體系為25 μL,包括10×PCR Buffer 1.5 μL,上、下游引物(10 pmol·L-1)各0.5 μL,dNTP(10 mmol·μL-1)0.5 μL,Taq DNA Poly?merase(2.5 U · μL-1)0.5 μL, DNA 模 板(50~100 ng·μL-1)1.0 μL,ddH2O 補至 25 μL。反應條件:95℃預變性5 min;94℃變性30 s,60℃退火30 s,72℃延伸30 s,35個循環(huán);72℃延伸7 min,4℃保存,產物用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測。
取2 μL PCR產物,加入5 μLLoading buffer,混勻,98℃變性10 min,然后迅速冰浴10 min,變性后PCR產物用8%非變性聚丙烯酰胺凝膠(Acr:Bis=29∶1)在1×TBE電泳液中進行檢測。電泳條件為溫度4℃、電壓150 V,12~14 h。銀染顯色后,進行基因分型,不同基因型純合子進行測序比對。
29只杜泊×小尾寒羊雜交羊進行屠宰,并測定肉質性狀,包括pH、失水率、熟肉率和剪切力,測定方法參照文獻[8],并且在屠宰過程中取12~13肋骨處背最長肌,用自封袋封好后送往吉林省農業(yè)科學院農業(yè)資源與環(huán)境研究所測量脂肪酸和氨基酸含量。
根據基因分型結果計算基因型頻率和基因頻率,并進行卡方檢驗。利用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件對各生產性狀進行方差分析,不同標記基因型之間生產性狀指標(平均值±標準差)進行差異顯著性檢驗和多重比較。
PCR擴增產物大小與預期一致,無非特異性條帶,可以用于SSCP分析。PCR-SSCP檢測結果發(fā)現有3種基因型AA、BB和AB(見圖1)。
利用DNAStar 7.0軟件與綿羊H-FABP基因序列(GenBank登錄號:AY157617)比對發(fā)現,AA基因型與BB基因型均在在778位置發(fā)生堿基C缺失。AA基因型在1013處發(fā)生A→C突變,BB基因型在第939處、980處和1018處分別發(fā)生A→G、G→A和A→C單堿基突變。
圖1 H-FABP基因PCR產物1%瓊脂糖凝膠電泳和SSCP檢測結果Fig.1 1%agarose gel electrophoresis and SSCP test results of PCR products in H-FABP gene
經SSCP分型后計算基因型頻率和等位基因頻率,結果見表1。由表1可知,B等位基因為優(yōu)勢等位基因,基因型BB為優(yōu)勢基因型,并且經卡方檢驗發(fā)現,杜泊×小尾寒羊雜交羊處于Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)(P>0.05)。
表2結果表明,不同肉質性狀均值差異顯著性檢驗發(fā)現,不同基因型剪切力存在顯著差異,即基因型BB顯著低于AB型(P<0.05),說明基因型BB對剪切力有一定負效應。
表3為H-FABP基因不同基因型各脂肪酸性狀均值差異顯著性檢驗結果,不同基因型棕櫚酸、硬脂酸、油酸和亞油酸存在顯著差異:基因型BB在棕櫚酸含量上顯著高于AA和AB型(P<0.05),說明基因型BB對棕櫚酸含量有顯著正效應(P<0.05);基因型BB在硬脂酸、亞油酸含量上極顯著低于AA、AB型(P<0.01),AA和AB型之間差異不顯著,說明BB型對硬脂酸、亞油酸含量有極顯著負效應。
H-FABP基因各基因型之間不同氨基酸含量均值差異顯著性比較結果發(fā)現(表4),不同基因型谷氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、丙氨酸和脯氨酸含量存在顯著性差異?;蛐虯A、AB在谷氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、丙氨酸含量以及氨基酸總和上顯著高于BB型(P<0.05),說明BB型對谷氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、丙氨酸含量、氨基酸總和有顯著負效應;基因型BB在脯氨酸含量上極顯著低于AA、AB型(P<0.01),說明BB型對脯氨酸含量有極顯著負效應。
表1 杜泊×小尾寒羊雜交羊H-FABP基因exon2基因型頻率及等位基因頻率分布Table 1 Distribution of genotype and allele frequencies at the exon 2 of H-FABP gene in Dorper×Small-Tailed Han sheep
表2 H-FABP基因各基因型肉質性狀均值差異顯著性檢驗Table 2 Significance test of meat trait means for different genotypes of H-FABP gene
表3 H-FABP基因各基因型脂肪酸性狀均值差異顯著性檢驗Table 3 Significance test of fatty acid means for different genotypes of H-FABP gene
表4 H-FABP基因各基因型氨基酸均值差異顯著性檢驗Table 4 Significance test of amino acids means for different genotypes of H-FABP gene
H-FABP主要在脂肪代謝中起作用,參與長鏈脂肪酸攝取或利用,把脂肪酸從細胞膜運輸到線粒體β氧化位點[9]。此外,通過與脂酰輔酶A和?;?L-肉堿綁定長鏈脂肪酸胞內運輸,H-FABP基因也參與胞質疏水配體結合蛋白和脂質代謝[10]。目前H-FABP基因與肉質性狀關聯分析多見于豬和雞上。李武峰等在不同品種牛群體中發(fā)現H-FABP基因多態(tài)性對嫩度有一定影響[11-12];余剛等研究表明H-FABP基因可以作為陜北白絨山羊生長及胴體性狀候選基因以及絨山羊肉用性能分子標記[13];關于羊H-FABP基因多態(tài)性與肉質性狀關系報道較少,本研究進行H-FABP基因多態(tài)性與肉質性狀關聯分析,發(fā)現BB基因型對剪切力有顯著負效應,剪切力越大,嫩度越差,所以說BB基因型對嫩度有顯著正效應,這與李武峰和周國利結果相似。應用此標記進行標記輔助育種將有望提高羊肉嫩度,但還需進一步驗證。
研究表明不飽和脂肪酸(如油酸、亞油酸和亞麻酸等)含量與肌肉風味和營養(yǎng)價值顯著相關[14]。本研究中在肌肉組織中不飽和脂肪酸含量高于飽和脂肪酸含量,這可能是羊肉特有風味物質基礎。飽和脂肪酸含量主要取決于棕櫚酸和硬脂酸含量,棕櫚酸含量與多汁性呈負相關;硬脂酸可引起羊肉膻味,并且隨著含量升高而增加[15,16]。本試驗對不同基因型脂肪酸含量進行研究,不同基因型棕櫚酸、硬脂酸和亞油酸含量存在顯著性差異,其結果對進一步研究H-FABP基因與脂肪酸含量關系奠定基礎。
H-FABP基因各基因型之間不同氨基酸含量顯著性比較結果表明,不同基因型間谷氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、脯氨酸含量以及氨基酸總和存在顯著性差異,說明H-FABP基因對氨基酸含量有一定影響。氨基酸中絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、丙氨酸和脯氨酸是形成肉香味所必需前體氨基酸,尤其谷氨酸是肉中最主要鮮味物質[17],本試驗中不同基因型谷氨酸含量最高,而谷氨酸可增加羊肉鮮味和香味[18],由此說明HFABP基因對羊肉鮮味和香味有影響,
通過對與生產性狀有顯著相關的位點進行標記輔助選擇,將導致經濟性狀性能產生遺傳反應。但由于試驗方法及判型標準、統(tǒng)計方法不同,結論存在差異,需要盡快尋求一種更為靈敏的通用檢測方法及分析手段進一步驗證,以獲得可靠數據用于生產。
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