【摘 要】
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猪骨骼肌的发育直接影响猪的产肉量。不同品种猪的瘦肉率、生长速度以及骨骼肌表型都有很大的差异。由于饲养方式以及遗传背景的不同,中国地方猪种与商用猪种在产肉量等生产性状方面存在较大差异。例如,马身猪是我国北方地方猪种,具有耐寒且肉质优良的特性,但是生长速度较慢;而商用猪种生长速度较快,瘦肉率比较高,但是其猪肉品质较差难以满足人们的需求。研究表明,linc RNA（Long intergenic non
【基金项目】
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国家自然科学基金（NSFC,31872322）； National Natural Science Foundation of China（NSFC,31872322）；
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猪骨骼肌的发育直接影响猪的产肉量。不同品种猪的瘦肉率、生长速度以及骨骼肌表型都有很大的差异。由于饲养方式以及遗传背景的不同,中国地方猪种与商用猪种在产肉量等生产性状方面存在较大差异。例如,马身猪是我国北方地方猪种,具有耐寒且肉质优良的特性,但是生长速度较慢;而商用猪种生长速度较快,瘦肉率比较高,但是其猪肉品质较差难以满足人们的需求。研究表明,linc RNA（Long intergenic non-coding RNA）以及PAS（Polyadenylation site）能够参与肌肉调控等多个生物学过程。由于不同品种猪之间的lincRNAs和PASs鉴定以及它们在骨骼肌的发育调控机制尚不清楚,因此从转录组的水平对中外猪种骨骼肌发育相关的lincRNAs以及PASs进行探究,可以为研究中外猪种骨骼肌表型差异的分子机制提供一定的理论依据。本研究使用1日龄（早期）,90日龄（中期）,180日龄（后期）的大白猪（瘦肉型,肉质较差,LW）和马身猪（脂肪型,肉质较好,MS）为研究对象,利用大白猪和马身猪不同年龄阶段的背最长肌的转录组数据,系统的鉴定大白猪和马身猪不同年龄阶段差异表达的lincRNAs以及PASs,并对它们进行了初步的功能分析,分析的结果如下:1、本研究一共鉴定了93个lincRNAs,其中包括85个已知的lincRNAs以及8个新鉴定的lincRNAs。其次,大白猪和马身猪不同年龄阶段的差异表达分析得到35个表达量显著差异的lincRNAs,其中大白猪和马身猪1日龄时期的差异表达基因的数量是最多的。2、通过lincRNAs的顺式调控方式预测得到了16个潜在的靶基因,包括MYLK4、FGLRF1、RFX6以及P2RY1等。通过lincRNAs的反式调控方式预测到各个阶段差异表达lincRNAs的靶基因个数为3359个,包括FHL3、MSTN、MYMK、IGF1以及MYOG等。GO（Gene Ontology）和KEGG（Kyoto encyclopedia of genes and genomes）分析发现,其大部分靶基因参与了肌肉收缩、肌肉器官发育以及MAPK等信号通路以及生物学过程。但是在90日龄和180日龄,大白猪和马身猪的一些靶基因还富集到了与脂肪酸合成相关的通路和生物学过程。3、通过差异表达lincRNAs与QTL（Quantitative trait locus）位点的关联分析可知,35个差异表达lincRNAs一共定位到了1702个QTLs,其中396个QTLs与骨骼肌发育相关,包括平均背膘厚QTL（Average backfat thickness QTL）以及腰部肌肉QTL（Loin muscle area QTL）等。4、对lincRNAs以及蛋白编码基因进行WGCNA分析（weighted gene coexpression network analysis）,一共得到了14个基因模块,其中有4个模块与骨骼肌发育显著相关。同时,我们从中鉴定得到了12个hub-lincRNAs,GO和KEGG分析发现与hub-lincRNAs共表达的蛋白编码基因参与了与骨骼肌发育相关的通路和生物学过程。5、本研究一共鉴定得到了36150个PASs,对应31768个PASs簇（PAS clusters）,其中13300个PASs注释到了5997个蛋白编码基因。有2654个蛋白编码基因有两个以上的PAS,并且大部分PASs都位于基因的3’UTR（3’untranslated Region）区域。6、大白猪和马身猪不同年龄阶段基因的表达量与相应基因中PAS数量（PAS number）以及PAS利用率（PAS reads number）呈现弱的正相关。通过对大白猪和马身猪1日龄、90日龄和180日龄的PASs的利用率进行差异分析,分别得到70、50和55个差异利用率的PASs。对这些差异利用率的PASs所注释到的蛋白编码基因进行富集分析,结果表明大部分蛋白编码基因参与了骨骼肌生长和发育相关的通路和生物学过程。通过以上结果可知,本研究利用大白猪和马身猪不同年龄阶段背最长肌转录组数据进行了lincRNAs以及PASs的鉴定和功能分析,筛选了一批与骨骼肌发育相关的lincRNAs以及PASs,为未来商品猪的经济性状改良提供有价值的新材料。
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