堵晶晶，張玉托，全 琪，羅 嘉，朱 礪*

(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,四川 雅安 625014；2. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,四川 雅安 625014)

隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)肉質(zhì)要求也越來(lái)越高。豬肉品質(zhì)很大程度上受到肌肉內(nèi)脂肪組成比例和含量的影響[1]。線(xiàn)粒體2,4-雙烯酰輔酶A還原酶1(2,4-dienoyl-CoA reductase 1, DECR1)在脂類(lèi)代謝中扮演重要角色[2]，隨著研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)豬DECR1基因可能與豬脂肪沉積和肉質(zhì)性狀有直接關(guān)系，極有可能成為影響豬肉性狀的主效基因或遺傳標(biāo)記。因此，深入研究豬DECR1基因可為肉質(zhì)研究帶來(lái)新的突破口，為生豬產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)利益。

1 豬DECR1基因的結(jié)構(gòu)與定位

DECR1是多不飽和脂肪酸(PUFA)氧化分解途徑中的關(guān)鍵限速酶，在多不飽和脂酰基CoA β-氧化過(guò)程中起重要作用，可作為豬脂肪沉積和肉質(zhì)性能的候選基因[3]。人DECR1與豬DECR1基因具有較高的同源性[4]，但與人DECR1基因位于8號(hào)染色體q21.3區(qū)域不同的是，豬DECR1基因位于4號(hào)染色體上q1.2區(qū)域[5-7]，其cDNA全長(zhǎng)2 352 bp，包括987 bp的開(kāi)放閱讀 框 (ORF)，53 bp的 5’ 非 翻 譯 區(qū)(UTR)和1 312 bp的3’-UTR；編碼328個(gè)氨基酸，預(yù)測(cè)其蛋白分子質(zhì)量為35.43 ku，等電點(diǎn)為9.37[8]。同時(shí)，該基因包括1個(gè)啟動(dòng)密碼子，1個(gè)終止密碼子，1個(gè)polyA加尾信號(hào)(AATAAA)，3個(gè)addl(ATTTA)基元。但截至目前，尚未見(jiàn)到對(duì)豬DECR1基因進(jìn)行精確定位的報(bào)道。

2 豬DECR1基因的差異化表達(dá)

2.1 同一品種不同組織中的差異化表達(dá)

分析相應(yīng)的mRNA和蛋白質(zhì)相對(duì)表達(dá)量是研究目的基因的常用方法。豬DECR1基因是一個(gè)表達(dá)譜廣泛且組織間表達(dá)存在顯著差異的基因。李步高等[9]研究了馬身豬、大白豬不同組織中DECR1基因的表達(dá)，結(jié)果表明豬DECR1基因在各組織中都有表達(dá)，不同組織的表達(dá)量差異極顯著(P<0.01)，在脂肪、肝臟和小腸中呈高豐度表達(dá)。其中，肝臟的表達(dá)度最高，而在肺臟、胃與腎臟等組織中表達(dá)度相對(duì)較低。同時(shí)，史利華等[10]研究發(fā)現(xiàn)(如表1)，滇南小耳豬和藏豬的DECR1基因在脂肪組織(背膘和腹脂)中的表達(dá)量高于肌肉組織中的表達(dá)量。據(jù)此說(shuō)明，豬DECR1基因在同一品種不同組織中的表達(dá)存在較大差異。

2.2 不同品種同一組織中的差異化表達(dá)

在生物進(jìn)化過(guò)程中，地理環(huán)境差異往往會(huì)造成遺傳物質(zhì)的差異化表達(dá)，DECR1基因作為一個(gè)影響肉質(zhì)性狀的候選基因，在豬上差異化表達(dá)的研究報(bào)道較少。以大白豬和馬身豬作為實(shí)驗(yàn)材料，用熒光定量PCR技術(shù)檢測(cè)DECR1基因在不同品種同一組織中的蛋白相對(duì)表達(dá)量，結(jié)果表明DECR1基因在大白豬皮下脂肪組織中表達(dá)量極顯著高于馬身豬(P<0.01)，而在小腸、脾臟、心臟中大白豬極顯著高于馬身豬[9]。其他實(shí)驗(yàn)表明[10]，肌肉組織中的DECR1基因表達(dá)量：大約克夏豬>滇南小耳豬>藏豬，但差異不顯著；而腹脂中DECR1基因表達(dá)量：滇南小耳豬>藏豬>大約克夏豬，且差異顯著（P<0.05）。

2.3 同一組織的不同時(shí)段的差異化表達(dá)

劉海峰等[11]選擇豬前脂肪細(xì)胞誘導(dǎo)分化過(guò)程中的10個(gè)不同誘導(dǎo)分化時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)了DECR1基因的mRNA表達(dá)量，結(jié)果顯示（如表2）：DECR1基因誘導(dǎo)分化后的表達(dá)量在48 h時(shí)達(dá)到最大值，而48 h之前呈現(xiàn)有波動(dòng)的上升表達(dá)，48 h之后為波動(dòng)式的下降表達(dá)。

3 豬DECR1基因的多態(tài)性與功能

3.1 豬DECR1基因的多態(tài)性

多態(tài)信息含量(PIC)是估計(jì)基因多態(tài)性的一個(gè)指標(biāo)，PIC>0.5，為高度多態(tài)；0.25

目前，對(duì)DECR1基因的多態(tài)性研究主要集中在第2、第5、第6、第8外顯子。Amills等[12]擴(kuò)增了DECRl基因幾乎全部編碼序列，包括外顯子2和10的937 bp片段，并通過(guò)對(duì)不同品種豬DECRl基因序列進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，外顯子2處存在G/C多態(tài)性，該SNP編碼DECR1蛋白52號(hào)位的Val(C)-Leu(G)。李步高等[9]應(yīng)用PCR-SSCP方法檢測(cè)了192頭山西白豬DECR1基因第5外顯子位點(diǎn)的多態(tài)性，其表現(xiàn)出3種不同基因型，表明該位點(diǎn)存在多態(tài)性。黃生強(qiáng)等以大白、長(zhǎng)白和杜洛克為樣本，研究豬DECR1基因SNPs的篩選及其多態(tài)性分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，第6外顯子有一個(gè)SNP無(wú)義突變位點(diǎn)，第8外顯子有一個(gè)SNP錯(cuò)義突變位點(diǎn)且樣本豬群中均檢測(cè)到3種基因型(如表3)，表明樣本豬群在該位點(diǎn)存在豐富的遺傳多態(tài)性。

豬DECR1基因的多態(tài)性可能與生長(zhǎng)性狀、肉質(zhì)性狀等存在關(guān)聯(lián)性，因此深入研究其遺傳多態(tài)性顯得極為重要。

表1 豬DECR1基因在不同豬種不同組織的表達(dá)差異

表2 誘導(dǎo)分化過(guò)程中DECR1基因mRNA相對(duì)表達(dá)量的最小二乘值及多重比較

表3 DECR1基因Exon8突變位點(diǎn)的遺傳多態(tài)性

3.2 豬DECR1基因的功能

脂肪酸是肉質(zhì)風(fēng)味的影響因素之一，而在生物體內(nèi)，飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸之間的轉(zhuǎn)變必須通過(guò)β-氧化途徑完成。作為不飽和脂肪酸β-氧化途徑降解中的關(guān)鍵限速酶，豬DECR1在線(xiàn)粒體內(nèi)參與催化4-雙烯輔酶A轉(zhuǎn)變?yōu)?-單烯輔酶A的過(guò)程，使多不飽和脂肪酸獲得飽和而完成氧化作用，從而調(diào)節(jié)脂肪酸的沉積。同時(shí)，DECR1基因的5個(gè)高度保守的酸殘基中的1個(gè)可能是供體，它的高度表達(dá)可促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)脂肪酸氧化。豬DECR1基因位于4號(hào)染色體上q1.2區(qū)域，該位置與影響豬胴體、生長(zhǎng)及脂肪酸代謝的QTL可靠區(qū)域一致[13-14]，推測(cè)其可影響脂肪酸含量、pH、肉色等肉質(zhì)性狀。醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)其酶活性的變化或缺失對(duì)人是致命的[15]。

DECR1基因的表達(dá)受到多種因素的調(diào)控，表達(dá)量變化幅度較大，目前尚未徹底掌握豬DECR1基因的作用機(jī)制。目前研究認(rèn)為豬DECR1基因的主要功能是影響脂肪沉積和肉質(zhì)性狀。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著人們對(duì)豬肉品質(zhì)與風(fēng)味的追求，基因水平上的研究正逐漸成為尋找影響肉質(zhì)因素新的突破口。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)豬DECR1基因的研究正在不斷深入，但成果性報(bào)道較少。綜上所述，DECR1可能與豬脂肪沉積和肉質(zhì)性狀有直接關(guān)系，極有可能成為影響豬肉性狀的主效基因或遺傳標(biāo)記，深入研究豬DECR1基因可充分挖掘其潛在的、巨大的科研和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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