调控黄牛脂肪代谢类血管生成素相关基因遗传特征及其网络关系研究

肝脏是哺乳动物脂肪代谢平衡调控的重要器官。人和模式动物的研究表明，肝脏内高度表达的ANGPTLs家族基因且与之关系密切的LXRα、PPARs家族基因是甘油三酯和脂肪酸稳态调控的重要基因。本研究拟采用DNA池、PCR-RFLP及PCR-SSCP等SNP检测技术研究这些重要基因的遗传多样性，寻找与肉牛生长发育、肉品质密切相关的新DNA标记。同时，采用实时定量PCR技术研究这些基因的时空表达规律及其与营养水平的互作规律，采用离体细胞培养和酵母双杂交等技术研究重要基因及其编码蛋白的功能关系。通过本研究，初步阐明牛LXRα、PPARs和ANGPTLs家族基因及其表达蛋白的相互关系，发现与肉牛生长发育和肉品质相关的新DNA标记，为揭示类血管生成素相关基因影响脂代谢的分子机制和细胞信号通路研究提供理论基础，并为黄牛肉用性能遗传改良提供分子理论依据。

肝脏内高度表达的类血管生成素家族基因、PPARs家族基因及LXRα基因等在脂肪代谢及能量平衡调控中发挥着重要作用。候选基因相互联系紧密，很可能对牛肉品质具有重要影响作用。少数研究结果已显示候选基因与家畜的生长和肉品质相关。因此，对黄牛脂类代谢平衡调控重要基因遗传特性及其网络关系进行研究，对于进一步研究目标基因发挥调控代谢稳态平衡功能的细胞信号通路进而揭示类血管生成素相关基因调控脂类代谢的分子机制提供具有重要意义。.据此，我们开展了黄牛ANGPTLs相关基因的分子遗传特征及其与黄牛肉用性状的相关分析研究，检测了ANGPTLs家族以及与之关系密切的PPARs家族等12个基因的遗传多样性。发现了这些基因的共58个SNPs；通过分析不同SNP之间的连锁关系、单倍型组成及其不同基因型与黄牛生长性状和肉牛肉质性状的相关性，发现了一些对黄牛生长性状有利的单倍型（组合），找到了一批黄牛生长及肉用性状辅助选择的分子标记；开展了ANGPTL6、LXRα、HSD17B8等基因可变剪切的研究，首次发现了牛ANGPTL6基因的2种、LXRα基因的4种以及HSD17B8基因的6种剪切体，并对其原核、真核表达的特性进行了分析，为进一步研究这些基因影响牛经济性状的功能的验证奠定了实验基础；利用qRT-PCR技术检测了上述12个基因在地方黄牛心脏、肝脏等十余种不同组织中的表达情况，阐明了目标基因不同组织的时空表达规律，其中包括对初生和成年黄牛不同组织目标基因的表达规律进行了检测分析，为进一步分析相关基因对黄牛肌内脂肪沉积的作用机理研究提供了重要参考依据；开展了类血管生成素相关基因的表达调控研究，克隆了上述基因的启动子，构建了系列荧光素酶报告载体，鉴定了牛ANGPTL3基因启动子核心区域；同时构建了LXRα不同转录本的真核表达载体，分析了LXRα及其不同转录本对牛ANGPTL3基因的表达调控情况；开展了PPARγ基因调控脂肪细胞增殖和分化的网络关系研究，建立起了牛原代前体脂肪细胞体外培养模式；阐明了PPARγ基因在牛前体脂肪细胞分化过程中的表达规律；并研究了PPARγ基因对前体脂肪细胞增殖和分化的调控作用。形成受项目资助成果共36项，包括发表论文18篇，其中SCI收录论文7篇，中文核心期刊论文11篇；申请专利7项，获授权专利4项，培养毕业研究生7名。圆满完成了基金任务书规定的目标任务。