肌內(nèi)脂肪對牛背最長肌品質(zhì)的影響及肌內(nèi)脂肪沉積機(jī)制的研究

毛衍偉，張一敏，朱立賢，董鵬程，梁榮蓉，戴瑨，羅欣

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 泰安，271018)

隨著我國經(jīng)濟(jì)、社會的發(fā)展，肌內(nèi)脂肪沉積豐富的高檔育肥牛肉受到越來越多消費者的喜愛。肌內(nèi)脂肪俗稱大理石花紋，影響牛肉的嫩度、風(fēng)味、多汁性等食用品質(zhì)，受遺傳因素、動物年齡和營養(yǎng)水平等影響[1]。然而，高檔育肥牛肉高投入低產(chǎn)出的現(xiàn)狀困擾著牛肉產(chǎn)業(yè)，削弱了企業(yè)的盈利能力。

目前，對遺傳因子與牛生產(chǎn)性能、牛肉品質(zhì)關(guān)系的研究成為熱點，主要包括影響牛肉食用品質(zhì)基因的鑒定、飼養(yǎng)營養(yǎng)與成脂基因表達(dá)模式的關(guān)系等。使用基因芯片技術(shù)掃描安格斯×西門塔爾牛的基因，通過探討相關(guān)基因與脂肪沉積能力的關(guān)系，確定了MYH3、HOXD10、MXRA8、CASQ2、NPNT、MRC1、DNER和CYPB4的表達(dá)量與大理石花紋沉積能力相關(guān)[2]；對瘦肉型品種利木贊與肥牛型品種荷斯坦×霍斯坦雜交牛、海福特公牛的基因表達(dá)譜進(jìn)行對比分析表明，肥瘦兩個類型的品種間有144個差異表達(dá)基因，這些基因涉及前脂肪細(xì)胞的分化與增殖、脂肪細(xì)胞成熟、脂肪形成和新陳代謝[3]。還有研究指出肉牛基因DGAT1、 FABP4、FASN、PPARGC1A[4]、FADS2[5]、Fas (APO-1, TNFRSF6)基因[6]的多態(tài)性與肌內(nèi)脂肪含量、脂肪酸組成相關(guān)。然而，上述對肉牛肌內(nèi)脂肪沉積基因的研究，都是根據(jù)基因的已知功能，推斷并驗證其是否與肉牛的肌內(nèi)脂肪沉積有關(guān)；或是根據(jù)脂肪形成的機(jī)制推斷可能與哪些基因有關(guān)，然后驗證其是否與肉牛肌內(nèi)脂肪沉積相關(guān)。這些研究可以確定或排除某個基因是否與肉牛肌內(nèi)脂肪沉積相關(guān)，但大量理論上無法推測但與肌內(nèi)脂肪沉積有關(guān)的基因，卻可能永遠(yuǎn)沉睡在基因信息寶庫之中。此外，育肥場通常采用同一飼養(yǎng)方法育肥同一品種的肉牛，但得到的產(chǎn)品中大理石花紋差異巨大，這成為制約企業(yè)效益的重要因素。本研究使用全基因組重測序方法，分析了相同飼養(yǎng)條件但肌內(nèi)脂肪含量差異顯著的安格斯牛×湘中黃牛雜交牛的基因多態(tài)性，在全基因組層次上探討了高肌內(nèi)脂肪含量和低肌內(nèi)脂肪含量肉牛的基因多態(tài)性差異，對基因進(jìn)行全面篩選，以尋找肌內(nèi)脂肪沉積能力的基因標(biāo)記；并通過生物信息學(xué)分析明確了同一品種肉牛在相同飼養(yǎng)條件下肌內(nèi)脂肪沉積能力不同的原因。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

石油醚為沸程30～60 ℃的分析純；基因提取試劑盒QIAGEN-DNeasy Blood & Tissue Kit-69504、切膠回收試劑盒QIAGEN-QIAquick Gel Extraction Kit-28706、基因片段純化試劑盒QIAquick PCR均購自德國QIAGEN公司；測序建庫試劑盒NEB-Next DNA Sample Prep Reagent Set 1-E6000L購自美國NEB公司；其他所有試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

Senven2Go pH計，德國梅特勒-托利多儀器有限公司；SP62便攜式色差計，美國愛色麗科技有限公司；SER148索氏抽提儀，意大利VELP科技股份有限公司；TA-XT2i質(zhì)構(gòu)分析儀，英國Stable Micro System公司；HiSeqTM 2500 高通量測序平臺，美國Illumina科技有限公司。

1.3 試驗設(shè)計

選用24月齡同期高能集中育肥的58頭安格斯牛×湘中黃牛雜交牛進(jìn)行實驗。肉牛屠宰前運到屠宰場，宰前禁食12 h，供應(yīng)飲水。肉牛擊暈后放血，按照標(biāo)準(zhǔn)工藝屠宰處理。測定肉牛生產(chǎn)性能，取背最長肌樣品帶回實驗室后使用AOAC(1996)提供的方法測定樣品肌內(nèi)脂肪含量，選取脂肪含量最高的6頭牛和脂肪含量最低的6頭牛，測定其背最長肌的品質(zhì)指標(biāo)。隨后對選定樣品進(jìn)行基因組重測序。

1.4 肉牛背最長肌品質(zhì)測定

屠宰率為屠宰后胴體質(zhì)量與活畜宰前禁食24 h質(zhì)量的比值，即屠宰率/%=胴體重/活體重×100。背脂厚是指使用卡尺測定的12～13肋骨間脂肪的厚度(單位：cm)。

宰后24 h在肉牛右半胴體的12/13脊椎間(深3 cm)使用帶有固體探頭的便攜式pH計(SenvenGo, Mettler-Toledo)測定pH值，每個胴體測定3組pH值后取平均值。

使用AOAC (AOAC, 1996)方法測定磨碎后肌肉樣品的肌內(nèi)脂肪的百分含量。在105 ℃下烘干5 g(3個重復(fù))肌肉樣品至恒重，通過烘干前后的差值計算水分的百分含量。

測定剪切力的樣品在(2±2.0) ℃下解凍過夜，在(79±1.0) ℃下加熱，使用溫度計(AquaTuffTM351, Cooper-Atkins Corporation, USA)監(jiān)測牛排中心溫度至70 ℃，然后取出樣品在(2±2.0) ℃下過夜。順著肌纖維方向取9～12個直徑1.27 cm的圓柱，使用TA-XT2i型質(zhì)構(gòu)分析儀搭配HDP/BSW探頭對肉柱的剪切力值進(jìn)行測定。剪切力值(單位：N)為每個樣品多個肉柱的平均值。

測定肉色時，先將真空包裝的牛肉打開，在室溫暴露于空氣中發(fā)色30 min。使用Xrite-SP62便攜式色差計(光源選用D65，先使用黑白標(biāo)準(zhǔn)版校正)測定背最長肌的肉色，每個樣品測定3次取平均值。肉色測定結(jié)果用國際照明委員會(CIE)的Lab顏色模式表示，L*值表示亮度，L*越大，牛肉亮度越高；a*值代表紅綠，a*值越大，牛肉顏色越紅；b*值代表黃藍(lán)，b*值越大，牛肉顏色越黃。

1.5 基因組重測序方法

以牛背最長肌肌肉為研究對象進(jìn)行基因組重測序分析。實驗流程按照Illumina公司提供的標(biāo)準(zhǔn)分析程序執(zhí)行，包括樣本制備試驗和測序試驗。簡言之，提取檢測合格的樣品基因組DNA，用超聲波將DNA片段化，使用QIAquick PCR試劑盒純化，末端修復(fù)、3′端加A、連接測序接頭，再用瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行片段大小選擇，最后進(jìn)行PCR擴(kuò)增，建好的文庫用Illumina HiSeqTM 2500進(jìn)行測序。

1.6 生物信息學(xué)分析

對測序得到的原始雙端序列(reads)進(jìn)行數(shù)據(jù)評估，然后將reads序列與參考序列行比對，并基于比對結(jié)果進(jìn)行SNP、SV檢測，通過檢測結(jié)果對多態(tài)標(biāo)記分布進(jìn)行統(tǒng)計并實現(xiàn)關(guān)聯(lián)分析、DNA水平差異基因挖掘和差異基因功能注釋等。

1.7 數(shù)據(jù)分析

性狀相關(guān)侯選區(qū)域的選擇通過兩組間的基因型頻率差異進(jìn)行篩選。本研究中2組樣品分別為高肌內(nèi)脂肪組和低肌內(nèi)脂肪組，使用Euclidean distance (ED) 關(guān)聯(lián)算法選擇候選區(qū)域，即通過計算兩組樣品間各突變型的頻率距離，采用距離差異來反映標(biāo)記與目標(biāo)區(qū)域的連鎖強(qiáng)度。本研究中2組樣品的分組核心標(biāo)準(zhǔn)為肌內(nèi)脂肪含量，2組樣品做關(guān)聯(lián)分析后得出的差異基因就是與肌內(nèi)脂肪沉積相關(guān)的基因。

ED的計算公式為：

(1)

式中: mut與wt分別表示突變型組與野生型組， A、 C、 G、 T表示標(biāo)記位點各突變型所占測序read的比例，對于二倍體來說，大部分標(biāo)記只有2種突變型。

根據(jù)2組樣品間的SNP位點集及基因型的深度信息，計算2組樣品間的突變頻率差異，即ED值。為降低單個SNP位點計算帶來的偏差，對得到的結(jié)果進(jìn)行了擬合。閾值的選擇使用分位數(shù)方法，即對所有的擬合值從小到大排序，選擇大于 99%的SNP標(biāo)記ED值作為篩選閾值，每個性狀閾值不同。實際使用中，可以通過對ED值取指數(shù)的形式降低背景噪音，增加關(guān)聯(lián)區(qū)域的準(zhǔn)確性。

本研究選取ED值 6次方的擬合值(擬合時選擇window大小為 50kb)作為后續(xù)分析的ED值，選取 99%分位數(shù)的閾值為 0.98。

高脂肪組和低脂肪組間屠宰率、背脂厚、pH值、肌內(nèi)脂肪、水分含量、剪切力、L*、a*和b*的差異性分析使用t檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 背最長肌品質(zhì)分析

對高肌內(nèi)脂肪組(high fat group, HFG)和低肌內(nèi)脂肪組(low fat group, LFG)肉牛的屠宰率、背脂厚以及背最長肌pH值、肌內(nèi)脂肪、水分含量、剪切力、肉色L*、a*和b*進(jìn)行t檢驗，結(jié)果表明,HFG和LFG之間屠宰率、背脂厚、背最長肌pH值、剪切力、肉色L*、a*和b*差異均不顯著(p>0.05)。HFG的脂肪含量顯著高于LFG，且HFG的水分含量顯著低于LFG(p<0.05)。

圖1 肉牛背最長肌的牛肉品質(zhì)分析Fig.1 Quality analysis of Longissimus dorsi of beef cattle注：同一指標(biāo)標(biāo)注同一字母表示統(tǒng)計分析差異不顯著，標(biāo)注不同字母表示差異顯著(p<0.05)。屠宰率、肌內(nèi)脂肪、水分含量為百分含量(%)，背脂厚單位為厘米(cm)，剪切力單位為牛頓(N)。

2.2 基因組重測序數(shù)據(jù)分析

2.2.1 測序結(jié)果統(tǒng)計

對高脂肪含量組和低脂肪含量組全基因組重測序所得到的reads進(jìn)行質(zhì)量評估，其結(jié)果見表2。

表2 高脂肪含量組和低脂肪含量組測序數(shù)據(jù)質(zhì)量評估Table 2 Data evaluation for sequence of the HFG andLFG groups

注：表中總reads指測序所得的所有reads數(shù)目；總堿基數(shù)指的是測序所得所有堿基數(shù)目；Q30(%)指的是平均質(zhì)量大于等于30的堿基占所有堿基的百分比；GC(%)指的是G和C的和占總堿基數(shù)目的百分比。

2.2.2 與參考基因組比對結(jié)果統(tǒng)計

高脂肪含量組和低脂肪含量組的比對結(jié)果如表3所示。本研究測序數(shù)據(jù)比對結(jié)果良好，2組樣品的比對率均達(dá)到80%以上，測序覆蓋率均達(dá)97%以上。

表3 高脂肪含量組和低脂肪含量組的比對結(jié)果Table 3 Mapping result of HFG and LFG groups

注：表中總reads數(shù)指過濾后得到的reads數(shù)目，雙端分別統(tǒng)計。比對百分?jǐn)?shù)(%)指比對上的reads數(shù)占所有測序reads數(shù)的百分比；測序深度指測序平均覆蓋深度；覆蓋率(%)指在基因組上的覆蓋率。

測序深度分布圖可以直觀反映樣品測序深度的分布情況。本研究對樣品測序深度進(jìn)行了估計并繪制了樣品深度分布圖(圖2，圖3)。

圖2 高脂肪含量組測序深度分布Fig.2 Sequencing depth distribution of high intramuscular fat content group

圖3 低脂肪含量組測序深度分布Fig.3 Sequencing depth distribution of low intramuscular fat content group

圖2為高脂肪含量組的測序深度分布圖，“■”表示為深度分布曲線(左坐標(biāo)軸)，反映各深度的堿基所占的比率，其峰值在7左右，即該樣品的平均測序深度為7X；“■”表示累積深度分布曲線(右坐標(biāo)軸)，反映深度值不低于給定深度的堿基所占的比率，其中1X以上深度的堿基比率為 98.45%，即1X深度以上的堿基覆蓋了基因組的98.45%。

圖3為低脂肪含量組的測序深度分布圖，該樣品的平均測序深度為7X；1X以上深度的堿基比率為 97.71%，即1X深度以上的堿基覆蓋了基因組的97.71%。

2.2.3 與參考基因組比對結(jié)果統(tǒng)計

根據(jù)測序數(shù)據(jù)與參考基因組的比對結(jié)果，使用SAMtools進(jìn)行重復(fù)，使用GATK進(jìn)行局部重比對、堿基質(zhì)量值校正等處理后[7]，再使用GATK進(jìn)行單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism，SNP)檢測，過濾，并得到最終的SNP位點集。兩組樣品共檢測到9 920 320個SNP，統(tǒng)計結(jié)果見表4。

2.3 脂肪含量與基因多態(tài)性(SNP)的關(guān)聯(lián)分析

2.3.1 高脂肪含量組和低脂肪含量組SNP分析

根據(jù)SNP的檢測結(jié)果，篩選高脂肪含量組和低脂肪含量組間有差異的堿基位點(兩組間不一致或為雜合型的SNP位點)，并確定SNP在基因組中的位置，以及是否引起基因的非同義突變，從而影響編碼的蛋白序列。高脂肪含量組和低脂肪含量組的SNP統(tǒng)計見表5。

表4 檢測得到的SNP結(jié)果統(tǒng)計Table 4 Statistical results of SNP

注：轉(zhuǎn)換個數(shù)：多態(tài)性位點中轉(zhuǎn)換的個數(shù)；顛換個數(shù)：多態(tài)性位點中顛換的個數(shù)；轉(zhuǎn)換/顛換：轉(zhuǎn)換和顛換的比率。

表5 高脂肪含量組和低脂肪含量組差異SNP統(tǒng)計結(jié)果Table 5 Statistical result of different SNP between HFGand LFG

2.3.2 脂肪含量與基因多態(tài)性的關(guān)聯(lián)分析

選擇99%閾值線以上的區(qū)域為與性狀相關(guān)的侯選區(qū)域，去掉區(qū)域大小小于50 kb長度的關(guān)聯(lián)結(jié)果，共得到 221個區(qū)域，總長度為 21 345 340 bp，其中包含非同義突變SNP位點的基因共 26 個(見表6)。這些基因就是牛背部肌內(nèi)脂肪沉積相關(guān)的基因。

表6 肌內(nèi)脂肪含量相關(guān)基因的基本信息Table 6 Basic information of the genes related to IMFdeposition

續(xù)表6

注：1代表蛋白質(zhì)編碼(protein coding);2代表假性基因(pseudo gene)。

2.3.3 脂肪關(guān)聯(lián)基因的GO注釋

對關(guān)聯(lián)區(qū)域內(nèi)的基因進(jìn)行GO功能注釋，按照細(xì)胞組成(cellular component)、分子功能(molecular function)、生物過程(biological process)對基因進(jìn)行分類。GO分類統(tǒng)計見圖4(統(tǒng)計到二級功能)。

差異基因功能涉及的細(xì)胞組成部位涉及細(xì)胞器(organelle)、細(xì)胞膜(membrane)、胞外區(qū)(extracellular region)、細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix)、大分子復(fù)合物(macromolecular complex)、膜封閉的內(nèi)腔(membrane-enclosed lumen)和細(xì)胞連接部分(cell junction)；涉及的分子功能是結(jié)合(binding)、催化活性(catalytic activity)、分子傳感器活性(molecular transducer activity)、受體活性(receptor activity)、結(jié)構(gòu)分子活性(structural molecule activity)、電子轉(zhuǎn)運活性(electron carrier activity)；涉及的生物學(xué)途徑有細(xì)胞過程(cellular process)、生物調(diào)節(jié)(biological regulation)、代謝過程(metabolic process)、對應(yīng)激的反應(yīng)(response to stimulus)、多細(xì)胞的生物過程(multicellular organismal process)、信號(signaling)、免疫系統(tǒng)過程(immune system process)、發(fā)育過程(developmental process)、多有機(jī)體過程(multi-organism process)、細(xì)胞組分組織與起源(cellular component organization or biogenesis)、死亡(death)、定位(localization)、定位的建立(establishment of localization)、復(fù)制(reproduction)、殺死細(xì)胞(cell killing)、生殖過程(reproductive process)、轉(zhuǎn)運(locomotion)、生物黏附(biological adhesion)和生長(growth)。

圖4 與肌內(nèi)脂肪沉積相關(guān)基因的GO注釋Fig.4 GO Function classification of genes related to IMF deposition

3 討論

3.1 肉牛生產(chǎn)性能和背最長肌品質(zhì)分析

為了分析影響脂肪的關(guān)鍵基因，在實驗樣品選擇時，以肉牛背最長肌肌內(nèi)脂肪含量作為核心選擇指標(biāo)，共選擇12頭牛分成高脂肪含量組和低脂肪含量組，每組6頭牛。由圖5可知，2組樣品之間肌內(nèi)脂肪差異較大。同時分析屠宰率、背脂厚、水分含量、pH值、剪切力、L*、a*和b*等肉牛生產(chǎn)性能指標(biāo)、牛肉品質(zhì)指標(biāo)。牛肉水分含量與脂肪含量成負(fù)相關(guān)，這被認(rèn)為是脂肪替代了水分導(dǎo)致的[8]。除水分含量外，高脂肪含量組與低脂肪含量組間其他品質(zhì)沒有顯著差異。這種樣品選擇的結(jié)果保證了肉牛基因多態(tài)性主要涉及肉牛肌內(nèi)脂肪，為分析肌內(nèi)脂肪沉積機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。

圖5 高低肌內(nèi)脂肪組背最長肌肌內(nèi)脂肪含量Fig.5 Intramuscular fat content of Longissimusdorsi in HFG and LFG groups

DERINGTON等研究認(rèn)為，隨著USDA牛肉等級的提高，肌內(nèi)脂肪含量提高，牛肉的剪切力降低[9]。UEAD等認(rèn)為牛肉的剪切力與肌內(nèi)脂肪含量呈負(fù)相關(guān)[8]。然而，本研究結(jié)果表明肌內(nèi)脂肪含量對牛肉的剪切力沒有顯著影響，這與LIANG等研究結(jié)果中牛肉肌內(nèi)脂肪含量從7.7% 增加到 17.4%對剪切力沒有影響的結(jié)果一致[10]。這表明同一品種肉牛在相同飼養(yǎng)條件下，肌內(nèi)脂肪對剪切力沒有顯著影響，DERINGTON和UEAD研究中隨著肌內(nèi)脂肪含量提高剪切力降低可能是由其他因素導(dǎo)致的。

3.2 測序結(jié)果的質(zhì)量分析

測序結(jié)果的質(zhì)量是后續(xù)研究分析的根本保證，也直接影響分析的準(zhǔn)確性。從本研究的測序質(zhì)量上看，比對率、覆蓋率以及測序深度等結(jié)果均顯示測序結(jié)果非常可靠，與國內(nèi)外多個研究項目的測序質(zhì)量相比，本研究的測序結(jié)果質(zhì)量較高。

本研究中2組樣品的比對率均達(dá)到80%以上，稍低于日本學(xué)者對鹿兒島牛進(jìn)行全基因組重測序時85%的比對率[11]。覆蓋率高意味著SNP發(fā)掘時能發(fā)現(xiàn)更多可靠的SNP位點，能檢測出更多的變異。本研究中2組樣品的測序覆蓋率均達(dá)97%以上，大大高于日本學(xué)者對鹿兒島牛進(jìn)行全基因組測序時93%的覆蓋率[11]和全球牛基因組測序分析協(xié)會研究中92%的覆蓋率[12]。日本學(xué)者對鹿兒島牛進(jìn)行測序時發(fā)現(xiàn)630萬個SNP位點[11]，與本研究的結(jié)果相似。然而，有研究僅檢測到244萬個牛的SNP位點[13]，比本研究結(jié)果少，其原因可能是本研究中牛品種是安格斯×湘中黃牛雜交牛，雜交提高了基因的多態(tài)性。測序深度是由測序量決定的，可以人為地設(shè)計并實施。在牛的全基因組重測序中使用的測序深度有7.3X[14]、7.4X[15]、 15.8X[11]等，本研究綜合考慮各方面因素，最終決定采取7X的測序深度，7X的測序深度足夠滿足本研究的要求，同時經(jīng)濟(jì)性較高。

3.3 影響肌內(nèi)脂肪沉積的機(jī)制分析

本研究最終確定了26個與肌內(nèi)脂肪沉積相關(guān)的基因，通過分析總結(jié)，下面分為4個方面進(jìn)行討論：

第一類是與能量代謝和酶有關(guān)的基因，分別有ADRA1A、GSTA3、GSTA5和CTSG。ADRA1A基因為腎上腺素α-1A受體基因，最直接的功能是編碼腎上腺素α-1A受體蛋白，與能量代謝相關(guān)，可以通過調(diào)節(jié)葡萄糖的攝入影響脂肪的形成[16]。GSTA3和GSTA5是谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶編碼基因[17-18]，谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶與線粒體功能相關(guān)，影響到能量代謝[19]，最終影響肌內(nèi)脂肪的沉積。CTSG是組織蛋白酶G的編碼基因[20]。已知組織蛋白酶體系中多個酶與脂肪形成相關(guān)，如組織蛋白酶K與動物葡萄糖代謝、體重增加和脂肪含量相關(guān)[21]，溶酶體蛋白酶L可以調(diào)控脂肪形成[22]，因此組織蛋白酶K可能在肉牛肌內(nèi)脂肪沉積過程起重要作用。上述基因直接影響肉牛的能量代謝能力，因此相同品種的肉牛個體間不同的能量代謝水平是導(dǎo)致肉牛肌內(nèi)脂肪沉積能力不同的重要原因。

第二類是消化吸收相關(guān)基因，包括LOC508858和LOC786126。LOC508858[23]與LOC786126[15]是編碼十二指腸酶的基因，與消化吸收有關(guān)。因此，相同品種的肉牛個體間不同的消化吸收能力影響肉牛肌內(nèi)脂肪的沉積能力。

第三類是脂肪形成和調(diào)節(jié)相關(guān)酶的基因，包括FUT10、AOX1和CLEC4F。FUT10編碼黑角藻糖基轉(zhuǎn)移酶，黑角藻糖基轉(zhuǎn)移酶能催化核苷二磷酸巖藻糖將巖藻糖基轉(zhuǎn)移至一種糖、糖蛋白或糖脂分子[24]，還參與胚胎發(fā)育過程中的器官分化、造血細(xì)胞的分化和干細(xì)胞維持[25]，基于FUT10多態(tài)性的不同可以推測不同肉牛個體間脂肪沉積能力差異在胚胎期可能就已形成。AOX1基因是乙醛氧化酶-1基因，屬鉬黃素蛋白家族，可以通過破壞脂肪生成和脂聯(lián)素的釋放影響動物脂肪的形成[26-27]。CLEC4F是C型凝集素家族中的一員，是一種高度親和半乳糖等糖類的蛋白質(zhì)，在調(diào)節(jié)糖脂代謝中起重要作用[28]。

第四類非常有趣，是嗅覺受體相關(guān)的基因，共5個，分別是LOC100301297、LOC508626、LOC511626、LOC788554和LOC788573。這5個基因功能相似，均為編碼嗅覺受體蛋白的基因。LOC100301297主要功能是編碼8D2嗅覺受體蛋白[29]，LOC508626編碼2G2嗅覺受體蛋白[30]，LOC511626編碼2J3嗅覺受體蛋白[31]，LOC788554編碼嗅覺受體蛋白家族8蛋白[32]，LOC788573是編碼嗅覺受體olr1242蛋白的基因[33]。牛的嗅覺非常靈敏，是牛鑒定、選擇食物的重要方式[34]，并影響牛的食欲[35]。牛的嗅覺基因具有差異性[36]，而上述牛嗅覺基因的多態(tài)性可能是影響肉牛食欲并最終影響肉牛肌內(nèi)脂肪沉積的重要原因。

4 結(jié)論

高脂肪含量組背最長肌肌內(nèi)脂肪含量顯著高于低肌內(nèi)脂肪含量組(p<0.05)，脂肪含量的提高伴隨著水分含量的顯著降低(p<0.05)，兩組間其他品質(zhì)差異不顯著(p>0.05)。通過對高脂肪含量組和低脂肪含量組肉牛肌肉的高通量全基因組重測序，并進(jìn)行遺傳多態(tài)性檢測，進(jìn)而對兩個組間的SNP位點與肌內(nèi)脂肪含量進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，最終篩選得到26個主要差異基因。對這26個基因進(jìn)行基因注釋，結(jié)果表明，差異基因涉及多個細(xì)胞組成部位，6類分子功能，19個生物學(xué)過程。這充分表明了肉牛肌內(nèi)脂肪沉積基因調(diào)控的復(fù)雜性。差異表達(dá)的26個基因涉及肉牛的能量代謝、消化吸收、脂肪形成和嗅覺受體相關(guān)的基因。由嗅覺差異導(dǎo)致的肉牛食欲差異、能量代謝和消化吸收能力不同，以及肉牛個體間不同的脂肪形成能力導(dǎo)致同一品種肉牛在相同的飼養(yǎng)條件下肌內(nèi)脂肪的含量不同。本研究為肉牛肌內(nèi)脂肪調(diào)控奠定了的基礎(chǔ)，指出了研究方向。