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基因组学显示牛的性别对牛肉嫩度的影响

2020-03-09

国际种业前沿动态 2020年8期
关键词:等位基因副本公牛

Embrapa东南畜牧公司进行的一项研究表明,牛肉的嫩度与性别直接相关。像人类一样,牛的遗传信息也来自其父母两个来源,但在某些情况下,公牛或母牛一方的基因表现会更加突出。

研究发现,公牛或母牛DNA的变异会影响犊牛同源基因的表现,具体结果与品种的遗传改良有关。如果犊牛没有继承父母的优良特征(例如肉嫩度),用技术语言表述就是:如果父母的优良性状的等位基因没有体现在后代身上,那么选育就失去了意义。

DNA变异的研究正展示了这种差异。由此可以预测出某些特征是否会在动物后代中或多或少地表达出来。这项研究有助于我们理解为什么某些特征会出现隔代遗传。该研究结果在澳大利亚国际动物功能基因组学协会(ISAFG)大会上进行了发表。

这些理论使科学家明确在公牛或母牛中选择特定的基因进行育种,有助于定位突变的调节位点。因为只要两个等位基因之间的表达存在差异,就可以在附近发现影响该基因突变的调节位点。

肉嫩度是由公牛还是母牛决定?

该研究对于育种研究和育种地区而言都具有关注的价值。在过去的十年中科学家们已观察到:即使有一个来自母亲的基因副本和一个来自父亲的基因副本,其中只有从父亲(或母亲)继承的副本才会被显现出来。这一现象被称为印记,至今科学家对其起源仍然知之甚少。

印记研究通常集中在疾病上。一种假设是,随着进化的进行,生物无法适应二倍体条件(基因组的两个副本),而在两个副本中,一个最终被关闭,只有一个被显现出来。

育种过程选择了生产较嫩肉的动物。如果这种动物基因表达仅来自于母亲的副本,那么使用改良的公牛育种并期望其子代生产这种肉质就不会实现。这种特征只能在他的孙代身上体现出来,因为他们将从母亲那里继承该基因的副本。

之后的研究有必要重新考量该基因将如何“传递”给子孙后代,或者,在对选择的期望进行数学建模时也要把这一点考虑其中。此外,有必要对后代所带来的收益进行评估。

DNA芯片将牛的性别与牛群肉的品质联系起来

该研究使用了一个SNP芯片(称为核苷酸变异-snips,这是DNA的基础),其中包含ox基因组的700,000多个snip标记。该芯片用于基因组选择。将来自芯片信息与产生信使RNA的基因组表达区域的信息进行比较是这项表达基因研究的第一步。

在此阶段需确定每个SNP的RNA副本有多少對应于母亲的遗传等位基因,有多少对应于父亲的遗传等位基因。在这套snips中,两个等位基因之间表达差异大约有430个。

目前的研究目标是了解表达方式差异的原因。为此,研究方正在投资进行测试,以识别能够解释等位基因行为的调节突变。

世界上尚未发表的牛的遗传数据

目前,尚无已知100%功能的牛基因组,这项研究的目的是对世界上尚未发表的牛转录因子汇编进行详尽的阐述。这项工作对动物遗传学研究领域来说是一项重要的收获。

该汇编是以文献中最常用的人类数据库为基础建立的。该汇编中还载有转录辅因子库,它们是与这些因子相互作用的蛋白质,有助于它们控制基因的表达。

这项研究需要分析1,600个基因,核对文献中所证明的功能和基因序列中存在的结构域。距离完成和发布,还有一个漫长的过程。

来源:巴西农业研究公司

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