金華豬和長白豬肌纖維組成差異及ERK基因對肌纖維轉化的影響研究.pdf

1、肌纖維類型的多樣性及其復雜的時空分布模式是影響肌肉生長發(fā)育和肉品品質的物質基礎，豬的肌肉中主要含有四種肌纖維Ⅰ、ⅡA、ⅡX、ⅡB，肌纖維類型并不是固定不變的，四種肌纖維類型間可相互轉化。本試驗以肉質優(yōu)良的地方品種金華豬和肉質欠佳的外來良種長白豬為研究對象，在比較了兩豬種胴體性能及肉質差異的基礎上，利用熒光定量PCR、基因芯心片等技術，探討了兩豬種背最長肌中4種肌球蛋白重鏈亞型基因(Myosin heavy chainⅠ、ⅡA、ⅡX、ⅡB

2、)mRNA表達量在30、90、150和180d間的差異，并篩選得到調(diào)控不同品種肉質差異關鍵功能基因細胞外信號轉導激酶。通過建立大鼠活體基因超表達模型，利用基因超表達、熒光定量PCR、Western blotting等技術，探討ERK對肌纖維類型及能量代謝相關功能基因表達的影響，并初步揭示ERK調(diào)控不同品種間肉質差異的可能機制。主要結果如下：
　　 1.金華豬和長白豬胴體性狀及肉質差異比較
　　 比較研究了同日齡(180日

3、齡，金華豬上市日齡)、同體重(64 kg，金華豬上市體重)金華豬和長白豬胴體性狀和肉質間差異。結果表明，在胴體性狀方面，同體重和同日齡兩品種比較具有相同趨勢，與長白豬相比，金華豬眼肌面積極顯著低于長白豬(p<0.01)；背膘厚極顯著高于長白豬(p<0.01)。在肉質方面，與長白豬相比，同日齡(180d)金華豬滴水損失極顯著低于長白豬(p<0.01)，肌內(nèi)脂肪含量極顯著高于長白豬(p<0.01)，屠宰45min后pH值差異不顯著；同體重金

4、華豬和長白豬相比，滴水損失極顯著低于長白豬(p<0.01)，肌內(nèi)脂肪含量極顯著高于長白豬(p<0.01)，肉色L*、a*、b*值及屠宰45min后pH值兩豬種差異不顯著。結果表明，金華豬和長白豬遺傳基礎差異較大，與長白豬相比，金華豬體型小、生長慢、胴體脂肪含量高，但其肉質明顯優(yōu)于長白豬。
　　 2.金華豬和長白豬背最長肌纖維組成及酶活差異比較
　　 采用熒光定量PCR方法研究了同日齡(30、90、150和180日齡)、同

5、體重(64kg)金華豬和長白豬背最長肌纖維組成及能量代謝相關酶活(蘋果酸脫氫酶MDH、乳酸脫氫酶LDH和琥珀酸脫氫酶SDH)差異。結果表明，無論是同日齡還是同體重趨勢基本一致。在肌纖維組成方面，與長白豬相比，金華豬背最長肌中含有更多的氧化型肌纖維特別是Ⅰ型肌纖維(p<0.01)，酵解型肌纖維特別是ⅡB型肌纖維含量極顯著的低于長白豬。在能量代謝關鍵酶活方面，金華豬背最長肌MDH和SDH活性極顯著高于長白豬(p<0.05)，LDH活性極顯著

6、低于長白豬(p<0.05)。在此基礎上，Pearson相關性分析發(fā)現(xiàn)，MyHCⅠ、ⅡA基因表達與肌內(nèi)脂肪含量顯著正相關，與活體重、眼肌面積、滴水損失顯著負相關；而MyHCⅡB基因表達與肌內(nèi)脂肪含量顯著負相關，與活體重、眼肌面積、滴水損失呈顯著正相關。結果提示，金華豬優(yōu)良的肉質特別是肌內(nèi)脂肪含量高、滴水損失小可能與其背最長肌中豐富氧化型肌纖維含量及較高的氧化酶活性有關；而長白豬背最長肌中更多的ⅡB型肌纖維含量可能是其生長快而肉質欠佳的主要

7、原因。初步揭示肌纖維類型的多樣性是影響金華豬和長白豬肌肉生長發(fā)育和肉品品質的物質基礎。
　　 3.ERK基因對肌纖維轉化的影響
　　 本課題組前期采用基因芯片雜交、熒光定量PCR等技術獲得金華豬與長白豬背最長肌基因差異表達譜系，通過生物信息學分析，找出一批在金華豬背最長肌高表達或過低表達的基因，初步篩選得到細胞外信號轉導激酶(extracellularsignal-regulated kinase，ERK)可能是調(diào)控不同

8、品種間肉質差異的關鍵基因。ERK基因在長白豬背最長肌表達量顯著高于金華豬，約是金華豬的2.4倍。為了研究ERK的功能，建立了活體大鼠基因超表達模型，通過優(yōu)化電擊轉化條件，將ERK及其抑制蛋白MAPK磷酸酶3(MKP3)的超表達質粒成功轉染到大鼠后肢肌肉中(慢肌比目魚肌肉和快肌腓腸肌)，利用熒光定量PCR、實體熒光顯微鏡、western blotting等技術研究ERK基因的功能。結果顯示，在大鼠后肢肌肉中超表達ERK后，氧化型Ⅰ型肌纖維