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猪骨骼肌生长及肌纤维类型分布的分子机理研究

杨晓静  
【摘要】:1 不同年龄、品种和性别对肌纤维类型分布及候选基因表达的影响 本部分实验选用生长速度慢但肉质较好的中国地方品种猪二花脸,和生长速度快但肉质较差的国外引进品种大白猪作为实验动物,探讨肉质形成过程中肌纤维类型分布及候选基因表达的发育性变化,并进行品种、性别特点的比较。 1.1 肌肉中RNA和DNA浓度的变化 运用紫外吸收法测定肌肉中RNA和DNA浓度,并根据背最长肌的重量计算总的RNA和DNA含量以及RNA/DNA比值。结果表明:RNA、DNA浓度,含量及比值在不同品种或不同性别表现相似的发育性变化规律,DNA浓度随日龄增加而显著下降,但RNA浓度的变化具有阶段性;RNA/DNA比值总的来说随日龄增长而上升,但20-45日龄期间上升滞缓:背最长肌RNA和DNA含量在性别和品种之间存在显著差异,二花脸公猪高于母猪,且随日龄增加差异越明显;大白猪公猪高于二花脸公猪(P<0.05),且随日龄增加,差异也越显著。 1.2 肌纤维类型分布的发育性变化 采用Tanabe建立的方法测定背最长肌中Ⅰ、2a、2x和2b四种MyHC mRNA基因的表达,以探讨二花脸猪和大白猪背最长肌中Ⅰ、2a、2x和2b四种肌纤维类型分布的发育性变化。结果表明:出生后3日龄到20日龄,肌纤维类型发生了显著的变化,MyHC Ⅰ型和2a比例下降,2b型肌纤维显著上升(p<0.05),且无品种差异;90日龄以后,二花脸公猪背最长肌中MyHC Ⅰ型和2a型的比例均显著高于大白猪,同时,大白猪背最长肌中酵解型肌纤维2b的比例增加迅速,显著地高于二花脸(p<0.05);性别间比较,MyHC Ⅰ型纤维的比例无显著差异,90日龄和180日龄,二花脸母猪的MyHC 2b的比例显著高于二花脸公猪(p<0.05)。以上结果提示:大白猪和二花脸猪背最长肌肌纤维类型的差异主要表现在90日龄后,大白猪Ⅰ型纤维比例的显著下降和2b型纤维比例的显著增加与其肌肉的快速沉积有关;而二花脸猪背最长肌较高比例的MyHC Ⅰ型和2a型纤维与其优良的肉质相关。 猪骨骼肌生长及肌纤维类型分布的分子机理研究 1.3候选基因表达的发育性变化 用相对定量Rl’- peR方法$lJ定候选基因myostatin,myoge址n,卿on,ealpain3以 及PGc一1基因mRNA表达的发育性变化.结果表明:猪背最长肌中myostatin和 m尹堆enin,myoD墓因表达在猪出生后早期均较高,品种间比较,两种基因的表达 在许多日龄上未出现显著性差异,性别间比较,在性成熟前后myostatin和myogeuln 公母间表达有差异;大白猪公猪ca扣 ain3基因的表达与二花脸公猪相比,3日龄 到120日龄高于二花脸公猪且在20、90和120日龄时有显著性,性别间比较,无 显著性差异;PGC一1基因表达在20日龄、90日龄和180日龄二花脸中显著高于大 白猪卜0.05),二花脸母猪的发育模式在45日龄前与公猪基本相同,90日龄和180 日龄二花脸公猪显著高于二花脸母猪印0 .05).分析表明,猪背最长肌中myostatin、 myl棍e苗n和myoD基因表达在猪出生后早期表达上调,可能参与了猪生长早期肌 纤维代谢和收缩成熟的调节;calpain3参与肌肉蛋白质的周转,在大白猪的快速生 长阶段显著高于相同日龄的二花脸猪;在生长发育的许多阶段上,二花脸猪PGC一1 基因的表达都高于相同日龄的大白猪,进一步证明该基因参与氧化型肌纤维分布的 形成. 2苏太猪肉质个体差异的分子机理 在苏太猪剪切力的极高组和极低组中,I型纤维的比例两组间差异显著 (P0 .05),Za、Zb和Zx所占的比例均没有显著性差异.Myostatin、myogenin和 myoD基因的表达水平在两个极端组之间未出现显著性差异(P0.05).按照剪切力 排列的高、中、低三组中,calPain3基因的表达水平有由低向高逐渐上升的趋势, 其中高组与低组间差异显著(P0 .05),相关分析表明苏太猪剪切力值与calPain3 基因的表达水平呈中等强度的负相关(,一0.38,P0.05).PGC一1基因的表达水平 也有由低向高逐渐上升的趋势,剪切力高组和剪切力低组间PGC一1基因的表达差 异显著(P0.05),相关分析表明苏太猪背最长肌剪切力值与PGC一1基因的表达成 较强的负相关(二一0.65,P0.01). 3重组生长激素对肌纤维类型分布及候选基因表达的影响 本研究采用印GH处理生长期的猪,比较了处理组和对照组中背最长肌以及半 健服中各候选基因的表达水平.结果显示:试验组平均日增重提高26.1%(P0 .05); 背最长肌和半健肌myostatin、myogenin mRN^表达无明显变化:半艘肌myoD _.._.__._._】一一一一一一一二丝竺生一一一一 mRNA丰度增加82%(p0.05),ealpain 3 mRNA丰度增加93%(p0.01):背最长肌 myoD mRNA丰度增加79o’o(P=0.14),ealpain 3m洲A丰度增加230,0(P=0.11), 半陡肌中PGC一1 mRNA的表达有明显下调的趋势(P=0.16).结果表明,重组猪生 长激素能上调肌肉myoD和calPain3的表达,但对背最长肌和半陡肌的调节程度有 差别,提示这些基因可能在GH调节骨骼}JL生长的途径中起作用.


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