猪PID1基因的克隆、表达及其与肌内脂肪沉积关系的研究
【摘要】:
随着人们生活水平的提高,猪肉品质已引起了消费者和生产者的广泛重视。遗传基础是改善肉品质的关键。肌内脂肪(IMF)的含量是衡量猪肉品质的一个重要的指标,它对肉的嫩度、多汁性和风味有明显的正效应,目前关于调控猪肌内脂肪沉积的机理还不清楚,主效基因还没有确定。本研究以遗传背景有较大差异的莱芜猪、培育品种鲁莱黑猪、引入品种大白猪为研究对象,对猪磷酸酪氨酸互作结构域1(phosphotyrosine interaction domain containing1, PID1)基因进行了克隆表达分析,旨在为肉质改良的MAS育种筛选有效的分子标记提供理论依据。研究结果如下:
以莱芜猪为研究对象,利用兼并引物进行RT-PCR从莱芜猪脂肪和肌肉组织中克隆PID1基因CDS区全序列(已提交NCBI,登录号:GU396255),并对其进行生物信息学分析。结果表明:PID1基因CDS区全长654 bp,编码含217个氨基酸的蛋白,其定位在细胞质,分子量为54kDa,等电点为5.11,蛋白功能预测发现,PID1的C端有一PTB(磷酸酪氨酸作用位点)结构域,与IRS1、SHC中PTB结构域的结构相似,提示可能有相似的功能,在糖和脂肪代谢中发挥重要作用。
以莱芜猪为研究对象,应用QRT-PCR技术研究PID1基因在莱芜猪10个不同组织(心脏、背最长肌、脾脏、肝脏、肺脏、小肠、大肠、脑、脂肪、脊髓)的表达谱信息。结果表明:PID1基因在大多数组织中均有表达,其在各组织中的mRNA表达丰度表现为:心脏脑肝脏脂肪背最长肌肺脏脊髓大肠脾脏,而在小肠中未见明显表达,推测PID1基因在莱芜猪的生长过程中起到广泛的生物学作用,提示它调节目的基因转录具有广泛性。
运用QRT-PCR技术,研究PID1基因在莱芜猪、鲁莱黑猪、大白猪三个猪种的脂肪、背最长肌和肝脏组织中的mRNA表达差异及其与IMF相关性,结果表明:猪品种因素对PID1 mRNA表达量具有显著影响效应(P0.05),总体表现为:莱芜猪鲁莱黑猪大白猪。组织因素对PID1 mRNA表达量具有显著影响效应(P0.05),总体表现为:肝脏脂肪肌肉。品种与组织之间的互作对该基因表达量也具有显著影响效应(P0.05);对于高IMF(LWH)、中等IMF(LWI)和低IMF(LWL)沉积的3组莱芜猪,IMF沉积因素对PID1 mRNA表达量具有显著影响效应(P0.05),总体表现为:LWHLWILWL。组织因素对PID1 mRNA表达量具有显著影响效应(P0.05),总体表现为:肝脏脂肪肌肉。莱芜猪的IMF沉积与组织因素之间的互作对该基因表达量也具有显著影响效应(P0.05);相关分析表明,PID1基因在莱芜猪品种内三个组织中mRNA表达量与IMF含量相关均不显著,而在品种间三个组织中mRNA表达量与IMF含量呈显著正相关(P0.05)。结果提示:PID1的表达可能与脂肪沉积性状存在一定的关系。
【关键词】:猪 肌内脂肪 磷酸酪氨酸互作结构域1 生物信息学 表达谱 荧光定量PCR 【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S828
【目录】:
- 摘要9-11
- ABSTRACT11-13
- 1 引言13-23
- 1.1 IMF 与肉质13-14
- 1.2 影响猪IMF 含量的因素14-16
- 1.2.1 品种(系)间差异14
- 1.2.2 年龄和体重14
- 1.2.3 性别14-15
- 1.2.4 营养15-16
- 1.2.5 环境16
- 1.3 影响IMF 的候选基因16-20
- 1.3.1 脂肪酸结合蛋白基因17-18
- 1.3.2 过氧化物酶体增殖物激活受体基因18-19
- 1.3.3 脂肪细胞定向和分化因子1 基因19-20
- 1.4 PID1 基因的研究进展20-21
- 1.5 本研究的目的意义及主要内容21-23
- 2 材料与方法23-36
- 2.1 试验材料23-26
- 2.1.1 试验动物及实验设计23
- 2.1.2 主要仪器23-24
- 2.1.3 酶和试剂24
- 2.1.4 生物信息学软件24-26
- 2.2 试验方法26-36
- 2.2.1 实验所用试剂的配制26-27
- 2.2.1.1 凝胶电泳所用试剂26
- 2.2.1.2 细菌的转化、阳性克隆的筛选所用试剂26
- 2.2.1.3 质粒提取用缓冲液和试剂26-27
- 2.2.2 肌内脂肪含量的测定27
- 2.2.3 总RNA 的提取、纯化与质量检测27-29
- 2.2.4 cDNA 第一条链的合成29-30
- 2.2.5 引物设计30-31
- 2.2.6 PID1 基因的克隆31-34
- 2.2.7 荧光定量PCR34-35
- 2.2.8 数据分析35-36
- 3 结果与分析36-50
- 3.1 RNA 的提取和cDNA 的合成36
- 3.2 PID1 基因CDS 区序列的克隆及分析36-44
- 3.2.1 PID1 基因CDS 区序列的克隆36-37
- 3.2.2 PID1 的生物信息学分析37-44
- 3.3 PID1 基因的表达谱分析44-46
- 3.3.1 荧光定量PCR 的标准曲线和熔解曲线44-45
- 3.3.2 PID1 基因在各组织的表达情况45-46
- 3.4 PID1 基因的定量表达及相关性分析46-50
- 3.4.1 不同品种猪肌内脂肪含量46
- 3.4.2 荧光定量PCR 的标准曲线和熔解曲线46-47
- 3.4.3 PID1 基因的表达情况47-49
- 3.4.4 PID1 基因m RNA 表达量与IMF 的相关分析49-50
- 4 讨论50-53
- 4.1 PID1 的结构与功能50-51
- 4.2 PID1 基因的组织表达特点51
- 4.3 PID1 基因的定量表达及与肌内脂肪沉积的关系51-53
- 5 结论53-54
- 参考文献54-66
- 致谢66-67
- 作者简介67
- 攻读学位期间发表论文情况67
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