利用单标记和多标记线性混合模型鉴别影响猪肌内脂肪性状的主效QTL

摘要

猪肉是人类主要的肉类来源之一，其产量占世界肉类总产量的48%以上。良好的猪肉品质可提高消费者的接受度，为养殖者和肉食品加工行业的带来丰厚的利润。因此，猪肉品质一直是种猪遗传改良的重点。肌内脂肪（intramuscular fat, IMF）特指沉积在肌纤维和肌束膜间的脂肪，其含量多少直接影响猪肉的嫩度、风味、多汁性及消费者的表观接受程度，因此是衡量猪肉品质的重要指标。　　猪的IMF含量受遗传、营养、环境等众多因素影响，其中遗传为主因。据猪QTL database统计，目前与猪IMF相关的数量性状位点（Quantitative trait loci, QTL）多达213 个，然而其主效基因的鉴别一直未取得实质性突破。值得注意的是，中国地方猪种的 IMF 含量（＞3%）远高于西方瘦肉型猪种（约 1.6%左右），而我国半数以上的商品猪（＞70%）均源西方瘦肉型猪种。因此，有目的地提高现有瘦肉型猪种的 IMF含量，对改善猪肉品质具有重要意义。　　本研究前期收集了 1491 头杜洛克公猪的肌内脂肪数据，并收集了上述猪群耳组织样进行DN A抽提。本研究拟在此基础上，采用不同的线性混合模型对上述杜洛克群体的肌内脂肪含量进行全基因组关联分析，以期能够找到显著影响杜洛克种猪肌内脂肪的关键分子标记，进而为瘦肉型种猪肉质性状遗传改良提供参考。本文研究内容结果主要包括以下几点：　　1、根据猪群系谱记录，采用DMU软件中的约束最大似然法估计 IMF遗传力为0.26，属于中等遗传力性状。　　2、采用GEMMA软件开展基于单变量线性混合模型的全基因组关联分析，共检测到5个基因组显著水平的SNPs（P＜3.11×10-5）。其中，WU_10.2_2_26432683位于2号染色体基因C11orf74上游379675bp处，WU_10.2_3_11233043位于3号染色体基因 GTF2IRD1 上游 9430bp 处，剩余3 个 SNP 位于猪 7 号染色体上约 0.023Mb （117.427Mb-117.44Mb）的区域内，基因 BDK RB2 与上述区域有部分重合。同时 7号染色体上的QTL为首次报道。　　3、采用R语言的MrMLM软件包中的多标记线性混合模型进行全基因组关联分析，使用LOD值≥3作为显著性检验标准，三种多标记线性混合模型共鉴别到28个与肌内脂肪性状显著相关的SNPs，其中12个SNPs位于基因内部（ROS1、TMEM138、AMH、GET4、RNF115、CASQ2、KIAA1644、FAF1、BDKRB2和TIAM1）。　　4、将上述线性混合模型所获得的候选基因进行基因进行富集分析，发现上述基因在多细胞生物体发育、组织发育和发育调控等 8 个调控通路中显著富集（GO:0007275 ，P=3.77×10-2；GO:2000026 ，P=1.02×10-2；GO:0050793 ，P=2.22× 10-2等）。　　本研究发现了大量影响瘦肉型种猪IMF含量的SNPs位点，进一步加深了人们对猪IMF含量为复杂数量性状的认知，所鉴别的分子标记可直接应用于杜洛克及其合成系的肉质性状遗传改良。

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