miR-27a和miR-378在中外豬種背最長肌中的差異表達研究

楊雪梅，顧以韌，梁 艷，陶 璇，楊躍奎，曾 凱，陳曉暉，鐘志君，呂學斌（四川省畜牧科學研究院，動物遺傳育種四川省重點實驗室，四川 成都 610066）

miRNA是一類內(nèi)生的、長度約為20～22個核苷酸，其在基因表達調(diào)控、脂肪細胞分化、脂質(zhì)代謝等生理過程中均發(fā)揮著重要的作用[1-3]。miR-27是迄今發(fā)現(xiàn)與人類脂肪細胞分化相關(guān)性最強的miRNA之一，其過表達能夠降低LPL基因的表達量，進而抑制甘油三酯的積累以及脂肪生成基因的表達；miR-378與脂肪分化密切相關(guān)，其在小鼠3T3-L1前體脂肪細胞分化成熟后表達量明顯上調(diào)[4-5]，miR-378還可通過影響雄烯酮和糞臭素代謝而對公豬的膻味起調(diào)控作用進而影響豬肉質(zhì)[6]。鑒于這兩種miRNA與豬肉品質(zhì)調(diào)控存在的關(guān)系，研究于2017年采用Q-PCR技術(shù)對四川省3個地方豬種和約克夏背最長肌組織中miR-27a和miR-378的表達與肉質(zhì)性狀的差異進行了研究。該研究為培育優(yōu)質(zhì)高效的新品種/配套系提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及樣本采集

試驗豬只均由四川省畜牧科學研究院種豬科研基地提供。每個豬種隨機選取6頭，共計24頭，所有試驗豬只于同一時間開始組建群體，30日齡斷奶，采用相同營養(yǎng)水平和飼喂方式，達到9月齡時進行屠宰，屠宰前停食24 h，自由飲水。屠宰后迅速采集倒數(shù)3～4肋骨間對應處的背最長肌組織，用于后續(xù)的肉質(zhì)相關(guān)表型指標測定和miRNA熒光定量檢測。

1.2 肌內(nèi)脂肪含量（IMF）測定

采用瑞士步琪（BUCHI）全自動快速抽提儀進行抽提，程序設置為萃取2 h，淋洗5 min，干燥20 min，每個樣本獨立測定兩次。樣品處理和試驗操作嚴格按照國標GB/T 9695.1—2008《肉與肉制品游離脂肪含量測定》進行。

1.3 肌纖維直徑測定

采用KD-2508型切片機（Kedee,China）制作背最長肌樣本的冰凍切片，H.E染色后用顯微成像系統(tǒng)（Optec,China）采集代表性區(qū)域圖像，通過Motic Images Advanced 3.2顯微圖像分析軟件測定每個樣品的肌纖維面積。

1.4 硫胺素含量測定

樣本處理和試驗方法參照國家標準GB/T 5009.84—2003《食品中硫胺素（維生素B1）的測定》。

1.5 眼肌面積和瘦肉率測定

測量左胴體倒數(shù)3～4肋眼肌的寬、高，按照寬×高×0.7計算眼肌面積。按豬胴體性狀測定技術(shù)規(guī)范（NY/T 825—2004）方法測定并計算瘦肉率。

1.6 miR-27a和miR-378含量的測定

引物信息見表1。所有目的miRNA定量結(jié)果均通過溶解曲線分析驗證PCR產(chǎn)物的特異性，確保產(chǎn)物無引物二聚體，每個樣本重復3次，每次檢測含3個陰性對照。采用2-ΔΔCt法計算目的miRNA的相對表達量。

表1 引物信息

1.7 統(tǒng)計方法

試驗數(shù)據(jù)采用Sigmaplot 12.0對性狀指標和基因表達量進行ANOVA分析，相關(guān)性采用Pearson Correlation程序分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 相關(guān)肉質(zhì)指標含量

由表2可知，在4個豬種中，雅南豬肌內(nèi)脂肪含量最高（5.07%），其次為內(nèi)江豬（4.67%），約克夏豬最低（2.15%），雅南豬、內(nèi)江豬、成華豬極顯著高于約克夏豬（P＜0.01），雅南豬和內(nèi)江豬顯著高于成華豬（P＜0.05）。成華豬肌纖維直徑最?。?3.18 μm），約克夏肌纖維直徑最大（92.36 μm），約克夏豬肌纖維直徑極顯著高于3個地方豬種（P＜0.01），3個地方豬種間差異不顯著。3個地方豬種的眼肌面積在16～22 cm2之間，約克夏豬眼肌面積達 35.28 cm2，約克夏豬極顯著高于3個地方豬種（P＜0.01），3個地方豬種間差異不顯著。3個地方豬種的瘦肉率差異不顯著，均在43%～45%之間，約克夏豬的瘦肉率最高，為62.32%，極顯著高于3個地方豬種（P＜0.01）。雅南豬的硫胺素含量最高，為2.79 μg/g，其次是成華豬（1.84 μg/g），內(nèi)江豬硫胺素含量最低，為 1.11 μg/g，其次為約克夏豬，為1.20 μg/g，雅南豬顯著高于內(nèi)江豬和約克夏豬（P＜0.05），和成華豬無顯著差異，成華豬、內(nèi)江豬豬和約克夏豬之間無顯著差異。

表2 不同豬種相關(guān)肉質(zhì)指標含量（n=6）

2.2 2種miRNA的表達水平

采用Q-PCR的方法，檢測了miR-27a和miR-378在豬背最長肌中的相對表達量，其結(jié)果見表3。由表3可知，內(nèi)江豬的miR-27a的相對表達量最高，其次為約克夏豬，最低的為雅南豬，內(nèi)江豬的miR-27a的相對表達量顯著高于其它3個豬種（P＜0.05），成華豬、雅南豬和約克夏豬之間差異不顯著。內(nèi)江豬miR-378相對表達量最高，其次為成華豬，最低的為雅南豬，成華豬和內(nèi)江豬極顯著高于雅南豬和約克夏豬（P＜0.01），成華豬顯著低于內(nèi)江豬（P＜0.05）。

表3 不同豬種的miR-27a、miR-378含量（n=6）

2.3 2種miRNA的表達水平與肉質(zhì)相關(guān)指標含量的相關(guān)性

采用Sigmaplot 12.0分析了肉質(zhì)性狀相關(guān)指標和基因表達量的相關(guān)性，由表4可知，miR-27a、miR-378在背最長肌中的表達水平與肌內(nèi)脂肪含量和硫胺素含量呈正相關(guān)（r肌內(nèi)脂肪含量=0.6～0.71；r硫胺素=0.1～0.3）；miR-27a、miR-378 在背最長肌中的表達水平與肌纖維直徑、眼肌面積、瘦肉率呈負相關(guān)（r肌纖維直徑=-0.1～-0.3；r眼肌面積=-0.3～-0.4；r瘦肉率=-0.7～-0.8）。

表4 miR-27a、miR-378與肉質(zhì)相關(guān)指標的相關(guān)性分析（n=6）

3 討論

影響豬肉質(zhì)風味的因素很多，其中肌內(nèi)脂肪含量是重要決定因素之一，其與肉的多汁性、嫩度和風味密切相關(guān)，肌肉中的脂肪越多，則肉的多汁性越好，在4個豬種中，3個地方豬種的肌內(nèi)脂肪含量在3.76%～5.07%之間，肉質(zhì)優(yōu)良，約克夏豬的肌內(nèi)脂肪含量2.15%，極顯著低于3個地方豬種；肌纖維直徑越細，肉質(zhì)就越細嫩，研究顯示3個地方豬種的肌纖維直徑在70～80 μm之間，肉質(zhì)細嫩，約克夏豬肌纖維直徑為92.36 μm，極顯著高于3個地方豬種；胴體瘦肉率是評價胴體品質(zhì)的主要指標，3個地方豬種的胴體瘦肉率在43%～45%之間，約克夏豬達62.32%，極顯著高于地方豬種；硫胺素是一種非常重要的風味前體物質(zhì)，其熱降解是食品加工過程中風味形成的主要途徑之一[7]，研究顯示成華豬和雅南豬肌肉中的硫胺素含量較高。由本研究可知，地方豬種較外種豬肉質(zhì)優(yōu)良，風味佳、口感好，但瘦肉率較低，可作為豬種培育的育種素材。

miRNA對豬肌肉發(fā)育有著重要的調(diào)節(jié)作用[8]。本研究采用熒光定量PCR技術(shù)對成華豬、雅南豬、內(nèi)江豬和約克夏豬背最長肌組織中miR-27a和miR-378差異表達進行了研究。結(jié)果顯示背最長肌組織中2個miRNA的表達水平在4個豬種中趨于一致。相關(guān)性分析顯示，2種miRNA在背最長肌中的表達水平與肌內(nèi)脂肪含量和硫胺素含量呈正相關(guān)，與肌纖維直徑、眼肌面積和瘦肉率呈負相關(guān)，表明miR-27a和miR-378對豬肉質(zhì)具有正調(diào)控作用，而對豬胴體性能具有負調(diào)控作用，其可以影響豬肌肉生長和脂肪沉積，為通過調(diào)控其表達水平實現(xiàn)對豬肉質(zhì)風味的改善提供了可能。