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永乐高ylg888888:家禽遗传育种团队在家禽产肉和肉品质性状研究领域取得系列进展

发布者:dongke发布时间:2023-11-13浏览次数:10

近日,我校永乐高ylg888888家禽遗传育种研究团队相继在Food Chemistry(一区TOP,影响因子8.8)、Cell Proliferation(一区TOP,影响因子8.5)、International Journal of Biological Macromolecules(一区TOP,影响因子8.2)在线发表了系列研究论文。团队创制了首个针对家鸡肌肉的抗体组芯片、绘制了肉鸡肌纤维形成过程的转录组动态和可变剪切景观、解析了地方鹅体型和生长速度与肉质风味间的关联,为提升家禽功能基因组学的基础研究水平、改善家禽产肉和肉品质性状提供了有力的技术手段和基因资源。

肌纤维数量是影响肌肉产量和肉质的关键指标,但目前对于该指标的主效基因和调控机制缺乏研究。为解决以上问题,团队利用“3+2”转录组测序,绘制了肉鸡体外肌纤维形成过程的转录组动态表达谱和RNA可变剪切景观,构建了调控肌纤维形成的核心转录组,发现了22157条新转录本;首次提出差异表达基因和差异剪切基因在肌纤维形成过程分管不同的生物学进程:差异表达基因主要从宏观层面调控细胞发育和能量代谢,差异剪切基因则从微观层面调节金属离子转运和蛋白定位等。此外,团队还通过单细胞转录组学方法发现了一类具有决定肌纤维数量潜力的成肌细胞Myoblast-2;结合bulk转录组数据和体内外实验发现并证明了TRA2B参与调控肌纤维形成和肉鸡产肉性能。以上成果不仅发现了影响肉鸡产肉性能的关键基因和细胞类群,还创新性的揭示出可变剪切区别于基因表达的关键生物学特征,为肌肉生学和基础科学研究提供了重要的新论点。

以上结果于2023年9月在国际权威期刊Cell Proliferation发表了题为“Bulk and single-cell alternative splicing analyses reveal roles of TRA2B in myogenic differentiation”的研究长文(论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/cpr.13545)。论文第一作者为2021级博士生陈庚华,聂庆华教授和罗文副教授为论文的共同通讯作者。



在进行功能基因组学研究时,非模式动物都会遇到没有特异性高质量抗体做基因功能研究的困境。针对这一问题,团队联合Abmart公司创制了针对家鸡肌肉的包含5263个高质量抗体的抗体组,并点制成家鸡抗体组芯片。利用体外成肌分化模型验证了该芯片良好的重复性,并成功从差异抗体中筛选出多个成肌分化标记蛋白,证明了该芯片能应用于功能蛋白的筛选。更重要的是,5263个高质量抗体均可用于下游的功能研究。团队以LDHA为候选蛋白,绘制了该蛋白在成肌分化过程的蛋白互作网络,揭示了LDHA通过调控肌细胞的能量代谢进程,影响肌纤维的形成和肉鸡的产肉性能。以上成果,特别是家鸡肌肉抗体组及其芯片的创制,将为家鸡产肉性能的研究和家禽基础科学理论的探索提供重要的技术支撑。

以上结果于2023年10月在国际权威期刊International Journal of Biological Macromolecules发表了题为“Chicken muscle antibody array reveals the regulations of LDHA on myoblast differentiation through energy metabolism”的研究长文(论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813023045270?via%3Dihub)。论文第一作者为2019级博士生张梓豪和罗文副教授,西北大学孟逊教授和家禽团队张细权教授为论文的共同通讯作者。



体型大小和生长速度是影响家禽肉质和风味物质沉积的重要因素,但体型和长速具体影响哪些肉质风味指标?具体通过哪些代谢途径来影响风味物质的沉积?以上问题仍缺乏相关的研究。团队以国内体型最大的狮头鹅和体型最小的乌鬃鹅为模型,综合利用氨基酸组、脂质组、非靶代谢组和4D蛋白质组,结合传统的肉质指标测定,揭示出体型小、长速慢的乌鬃鹅,其肌肉可沉积更多肌内脂肪,并且含有更丰富的磷脂酰胆碱(PC)和磷脂酰乙醇(PE)。多组学的整合分析则发现肌肉生长速度差异可通过影响能量代谢和脂肪酸代谢通路来调控鹅肉的品质和风味物质沉积。以上成果为系统了解家禽产肉和肉品质性状的分子调控机理、协同改良家禽产肉和肉品质性状提供了重要理论依据。

以上结果于2023年11月在肉质研究权威期刊Food Chemistry发表了题为“Metabolomic, lipidomic, and proteomic profiles provide insights on meat quality differences between Shitou and Wuzong geese”的研究长文(论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0308814623025852?via%3Dihub)。论文第一作者为2021级博士生陈庚华,罗文副教授为论文的通讯作者。



以上研究受到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、国家肉鸡产业技术体系、广东“特支计划”科技创新青年拔尖人才项目、广东特支计划畜禽种业自主创新团队项目以及广东省重点领域研发计划项目的支持。



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