鸡肉品质相关脂肪代谢功能基因的筛选及营养调控研究

论文摘要

脂肪在肌肉中的沉积对改善肉品质及风味起着重要的作用,本论文主要从脂肪代谢对肉品质的影响出发,研究了脂质代谢基因表达水平变化对肉品质的影响,筛选影响肉品质的关键脂类代谢基因,并采用营养素——维生素E对筛选出的肉品质功能基因进行进一步研究,探索营养素对肉品质功能基因的调控,为家禽肉品质研究提供新的依据。【试验一】本试验旨在通过基因芯片技术对肉品质相关的脂肪代谢功能基因进行筛选和分析。试验采用两两配对试验设计,利用Affymetrix鸡基因组芯片技术,对北京油鸡（BJY鸡）和AA肉鸡（Abor Acer broiler）的胸肌组织、BJY鸡腿肌和胸肌组织差异表达基因中脂肪酸代谢调控的关键基因进行筛选,为肉品质的进一步研究提供基础。通过分析得到以下结论:1体重接近的AA肉鸡和BJY鸡在胴体性状上差异显著。AA肉鸡净膛率、胸肌率、腿肌率、腹脂率、皮下脂肪显著高于BJY鸡,而胸肌IMF含量显著低于BJY胸肌（P < 0.05）。此外,BJY鸡胸肌IMF含量显著低于其腿肌组织（P < 0.05）。2 BJY鸡胸肌滴水损失、a*值显著低于其腿肌和AA肉鸡胸肌,而L*、b*呈现相反的趋势（P < 0.05）;BJY鸡腿肌宰后pH值显著高于其胸肌和AA肉鸡（P < 0.05）。3采用芯片杂交的方法,获得了AA肉鸡胸肌组织、BJY鸡胸肌和腿肌组织的基因表达谱。通过GCOS（GeneChip○R Operating Software）和GeneSpring 7.0软件,试验在以AA鸡为对照的BJY鸡胸肌组织中得到3,148个2倍以上差异表达的基因,其中已知基因3,017个,未知基因133个;在以BJY鸡胸肌为对照的腿肌组织中,试验筛选得到1,939个2倍以上差异表达的基因,其中已知基因1,870个,未知基因69个。4通过GO分类,发现两组样品筛选出来的差异基因在功能分布上特征明显,其主要涉及到细胞生理学和代谢进程,如细胞膜及亚细胞膜结构组成和催化、转运、调节、脂类结合等活性的调节等,为进一步科学解释不同品种和组织肉品质存在的差异提供了生物学依据。5通过基因注解功能聚类,在以AA肉鸡为对照的BJY鸡胸肌组织中,以及以BJY鸡胸肌为对照的腿肌组织中,各筛选到35个显著差异表达的脂类代谢基因,包括重要的脂质代谢基因H-FABP、PPAR、PLA2、LPL、FAS、ApoA1、ApoB等,为研究鸡脂肪酸代谢机理提供了重要的参考候选基因群。6通过KEGG pathway通路分析,从两对样品中共同筛选得到3个参与脂类代谢通路的关键基因:醛脱氢酶家族1（ALDH1A1）、羟烷基辅酶A脱氢酶B/A（HADHB/A）、乙酰辅酶A酰基转移酶2（ACAA2）,其中HADHB、ACAA2基因在pathway中占据节点地位,初步确立这两个基因为影响脂类代谢的关键基因。7根据基因功能分析和前人研究结果,初步确立ApoA1、HADHB、ACAA2基因为影响脂类代谢的关键功能基因,为进一步研究脂类代谢对肉品质的调控提供了新的参考依据。【试验二】本试验研究了日粮添加维生素E对BJY鸡不同生长阶段的肉品质、肌肉抗氧化性、肌肉脂肪酸组成的影响,并针对试验一中筛选得到的部分重要肉品质功能基因,研究了日粮添加维生素E对肉品质相关的脂质代谢基因表达水平的影响。试验将来自于180个BJY鸡家系的540只健康1日龄母雏分成6个处理组,每组3个重复,每重复30只鸡。日粮维生素E添加水平分别为0、10、50、100、150、200 mg/kg,采用玉米-豆粕型基础日粮在相同饲养条件下饲养。饲养到8 wk及17 wk,屠宰测定各项指标。研究结果表明:1日粮添加维生素E显著增加了α-生育酚在BJY鸡胸腿肌组织中的沉积（P < 0.05）。2高水平的维生素E对胴体性状没有显著影响,但显著增加17 wk BJY鸡胸肌和腿肌中IMF含量,并降低其腹脂率（P < 0.05）。3日粮添加维生素E显著降低肌肉滴水损失、增加肌肉a*值、降低肌肉贮存中的丙二醛含量（MDA,P < 0.05）,抑制肌肉的脂质氧化,延长胴体的货架寿命。4日粮添加维生素E显著改善了17 wk BJY鸡胸肌的脂肪酸组成,200 mg/kg维生素E添加剂量显著降低17 wk胸肌组织脂肪酸中C14:0、C16:0和C18:0等饱和脂肪酸（SFA）的含量,增加C18:2、C18:3、C22:6等不饱和脂肪酸（PUFA）的比例,使SFA/PUFA显著降低（P < 0.05）。5长期添加（17 wk）维生素E 200 mg/kg显著抑制了胸肌组织中PLA2的表达,促进H-FABP、PPAR-β基因的表达,为维生素E的抗氧化和改善肌肉品质作用提供了新的生物学依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 肉品质研究进展
• 1.2 脂肪酸代谢与肉品质的研究
• 1.2.1 脂肪与肉品质风味
• 1.2.2 脂肪酸的生物合成与分解
• 1.3.3 脂肪酸代谢的关键基因研究
• 1.3 肉品质新功能基因的筛选
• 1.3.1 基因芯片技术的特点
• 1.3.2 基因芯片技术在肉品质功能基因筛选研究中的应用
• 1.4 营养因素对肉品质的影响
• 1.5 研究内容和技术方法
• 第二章 鸡肉品质相关脂质代谢功能基因分析和筛选
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 试验技术路线
• 2.2.2 试验材料的选择及样品采集
• 2.2.3 肉品质测定
• 2.2.4 Affymetrix 芯片杂交
• 2.2.5 数据统计
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 北京油鸡与AA 鸡肉品质的差异
• 2.3.2 鸡肌肉组织芯片的杂交
• 2.3.3 不同品种及组织差异表达基因的获得
• 2.3.4 不同差异表达基因亚群的GO 分类
• 2.3.5 脂质代谢相关差异基因的筛选
• 2.3.6 脂质代谢差异表达基因的pathway 的构建
• 2.3.7 肉品质相关的脂类代谢功能基因的确定
• 2.3.8 差异基因的Q-PCR 验证
• 2.4 讨论
• 2.4.1 不同鸡品种和组织肉品质差异
• 2.4.2 Affynetrix 芯片的选择
• 2.4.3 差异表达基因中的脂类代谢基因
• 2.4.4 显著性pathway 中筛选的差异基因的生物学探讨
• 2.4.5 差异表达基因的Q-PCR 验证
• 2.5 小结
• 第三章 维生素E 对鸡肉品质及相关脂肪性状功能基因表达的影响
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 试验技术路线
• 3.2.2 日粮与试验动物
• 3.2.3 样品的采集
• 3.2.4 指标测定和分析
• 3.2.5 数据分析和统计
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 维生素E 对北京油鸡生产性能和胴体品质的影响
• 3.3.2 维生素E 对北京油鸡肌肉α-生育酚沉积影响
• 3.3.3 维生素E 对北京油鸡肉品质的影响
• 3.3.4 维生素E 对北京油鸡肌肉抗氧化性的影响
• 3.3.5 维生素E 对北京油鸡肌肉脂肪酸沉积的影响
• 3.3.6 维生素E 对北京油鸡胸肌组织相关功能基因表达的影响
• 3.4 讨论
• 3.4.1 试验动物的选择和构建
• 3.4.2 维生素E 对北京油鸡胴体性状和肉品质的影响
• 3.4.3 维生素E 的沉积和抗氧化性
• 3.4.4 维生素E 与脂肪酸组成
• 3.4.5 维生素E 与基因表达
• 3.4.6 改善北京油鸡肉质性能的维生素E 添加量
• 3.5 小结
• 第四章 结论
• 4.1 主要结论
• 4.2 主要创新点
• 4.3 需要进一步解决的问题
• 参考文献
• 附录
• 附录1 屠宰性状测定
• 附录2 肉品质测定
• 附录3 基因mRNA 荧光定量分析
• 附录4 BB&AB 及BT&BB 芯片中显著的pathway 通路
• 致谢
• 作者简历