近日，我校動(dòng)物科學(xué)學(xué)院家禽遺傳育種研究團(tuán)隊(duì)相繼在Food Chemistry（一區(qū)TOP，影響因子8.8）、Cell Proliferation（一區(qū)TOP，影響因子8.5）、International Journal of Biological Macromolecules（一區(qū)TOP，影響因子8.2）在線發(fā)表了系列研究論文。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)制了首個(gè)針對(duì)家雞肌肉的抗體組芯片、繪制了肉雞肌纖維形成過(guò)程的轉(zhuǎn)錄組動(dòng)態(tài)和可變剪切景觀、解析了地方鵝體型和生長(zhǎng)速度與肉質(zhì)風(fēng)味間的關(guān)聯(lián)，為提升家禽功能基因組學(xué)的基礎(chǔ)研究水平、改善家禽產(chǎn)肉和肉品質(zhì)性狀提供了有力的技術(shù)手段和基因資源。
肌纖維數(shù)量是影響肌肉產(chǎn)量和肉質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)，但目前對(duì)于該指標(biāo)的主效基因和調(diào)控機(jī)制缺乏研究。為解決以上問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)利用“3+2”轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，繪制了肉雞體外肌纖維形成過(guò)程的轉(zhuǎn)錄組動(dòng)態(tài)表達(dá)譜和RNA可變剪切景觀，構(gòu)建了調(diào)控肌纖維形成的核心轉(zhuǎn)錄組，發(fā)現(xiàn)了22157條新轉(zhuǎn)錄本；首次提出差異表達(dá)基因和差異剪切基因在肌纖維形成過(guò)程分管不同的生物學(xué)進(jìn)程：差異表達(dá)基因主要從宏觀層面調(diào)控細(xì)胞發(fā)育和能量代謝，差異剪切基因則從微觀層面調(diào)節(jié)金屬離子轉(zhuǎn)運(yùn)和蛋白定位等。此外，團(tuán)隊(duì)還通過(guò)單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)方法發(fā)現(xiàn)了一類具有決定肌纖維數(shù)量潛力的成肌細(xì)胞Myoblast-2；結(jié)合bulk轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)和體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并證明了TRA2B參與調(diào)控肌纖維形成和肉雞產(chǎn)肉性能。以上成果不僅發(fā)現(xiàn)了影響肉雞產(chǎn)肉性能的關(guān)鍵基因和細(xì)胞類群，還創(chuàng)新性的揭示出可變剪切區(qū)別于基因表達(dá)的關(guān)鍵生物學(xué)特征，為肌肉生物學(xué)和基礎(chǔ)科學(xué)研究提供了重要的新論點(diǎn)。
以上結(jié)果于2023年9月在國(guó)際權(quán)威期刊Cell Proliferation發(fā)表了題為“Bulk and single-cell alternative splicing analyses reveal roles of TRA2B in myogenic differentiation”的研究長(zhǎng)文（論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/cpr.13545）。論文第一作者為2021級(jí)博士生陳庚華，聶慶華教授和羅文副教授為論文的共同通訊作者。
在進(jìn)行功能基因組學(xué)研究時(shí)，非模式動(dòng)物都會(huì)遇到?jīng)]有特異性高質(zhì)量抗體做基因功能研究的困境。針對(duì)這一問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)聯(lián)合Abmart公司創(chuàng)制了針對(duì)家雞肌肉的包含5263個(gè)高質(zhì)量抗體的抗體組，并點(diǎn)制成家雞抗體組芯片。利用體外成肌分化模型驗(yàn)證了該芯片良好的重復(fù)性，并成功從差異抗體中篩選出多個(gè)成肌分化標(biāo)記蛋白，證明了該芯片能應(yīng)用于功能蛋白的篩選。更重要的是，5263個(gè)高質(zhì)量抗體均可用于下游的功能研究。團(tuán)隊(duì)以LDHA為候選蛋白，繪制了該蛋白在成肌分化過(guò)程的蛋白互作網(wǎng)絡(luò)，揭示了LDHA通過(guò)調(diào)控肌細(xì)胞的能量代謝進(jìn)程，影響肌纖維的形成和肉雞的產(chǎn)肉性能。以上成果，特別是家雞肌肉抗體組及其芯片的創(chuàng)制，將為家雞產(chǎn)肉性能的研究和家禽基礎(chǔ)科學(xué)理論的探索提供重要的技術(shù)支撐。
以上結(jié)果于2023年10月在國(guó)際權(quán)威期刊International Journal of Biological Macromolecules發(fā)表了題為“Chicken muscle antibody array reveals the regulations of LDHA on myoblast differentiation through energy metabolism”的研究長(zhǎng)文（論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813023045270?via%3Dihub）。論文第一作者為2019級(jí)博士生張梓豪和羅文副教授，西北大學(xué)孟遜教授和家禽團(tuán)隊(duì)張細(xì)權(quán)教授為論文的共同通訊作者。
體型大小和生長(zhǎng)速度是影響家禽肉質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)沉積的重要因素，但體型和長(zhǎng)速具體影響哪些肉質(zhì)風(fēng)味指標(biāo)？具體通過(guò)哪些代謝途徑來(lái)影響風(fēng)味物質(zhì)的沉積？以上問(wèn)題仍缺乏相關(guān)的研究。團(tuán)隊(duì)以國(guó)內(nèi)體型最大的獅頭鵝和體型最小的烏鬃鵝為模型，綜合利用氨基酸組、脂質(zhì)組、非靶代謝組和4D蛋白質(zhì)組，結(jié)合傳統(tǒng)的肉質(zhì)指標(biāo)測(cè)定，揭示出體型小、長(zhǎng)速慢的烏鬃鵝，其肌肉可沉積更多肌內(nèi)脂肪，并且含有更豐富的磷脂酰膽堿(PC)和磷脂酰乙醇(PE)。多組學(xué)的整合分析則發(fā)現(xiàn)肌肉生長(zhǎng)速度差異可通過(guò)影響能量代謝和脂肪酸代謝通路來(lái)調(diào)控鵝肉的品質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)沉積。以上成果為系統(tǒng)了解家禽產(chǎn)肉和肉品質(zhì)性狀的分子調(diào)控機(jī)理、協(xié)同改良家禽產(chǎn)肉和肉品質(zhì)性狀提供了重要理論依據(jù)。
以上結(jié)果于2023年11月在肉質(zhì)研究權(quán)威期刊Food Chemistry發(fā)表了題為“Metabolomic, lipidomic, and proteomic profiles provide insights on meat quality differences between Shitou and Wuzong geese”的研究長(zhǎng)文（論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0308814623025852?via%3Dihub）。論文第一作者為2021級(jí)博士生陳庚華，羅文副教授為論文的通訊作者。
以上研究受到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家肉雞產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、廣東“特支計(jì)劃”科技創(chuàng)新青年拔尖人才項(xiàng)目、廣東特支計(jì)劃畜禽種業(yè)自主創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目以及廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的支持。
文圖/動(dòng)物科學(xué)學(xué)院
