影響肉牛胴體品質(zhì)候選基因研究進(jìn)展

池永寬，劉旭光，熊康寧*，肖 華，陳 滸

(1.貴州師范大學(xué) 喀斯特研究院/國(guó)家喀斯特石漠化防治工程技術(shù)研究中心, 貴州 貴陽(yáng) 550001; 2.貴州省喀斯特山地生態(tài)環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地, 貴州 貴陽(yáng) 550001)

肉牛產(chǎn)業(yè)是我國(guó)典型生態(tài)脆弱區(qū)(黃土、荒漠、寒區(qū)、喀斯特)的重要經(jīng)濟(jì)支柱，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的實(shí)現(xiàn)是生態(tài)治理取得突破的重要體現(xiàn)，生產(chǎn)性能的提高和品質(zhì)的改善直接關(guān)乎人民的切實(shí)利益。然而隨著牛肉市場(chǎng)需求的擴(kuò)大，現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)和相關(guān)研究過(guò)度關(guān)注于提高肉牛的生產(chǎn)性能，忽略了品質(zhì)的改善，使得不同肉牛的胴體性狀差異較大，不利于培育高檔肉牛，影響產(chǎn)業(yè)價(jià)值的進(jìn)一步提升。肉牛的胴體主要由肌肉組織、脂肪組織、結(jié)締組織和骨骼組織四大部分構(gòu)成，其中肌肉與脂肪是消費(fèi)者選擇和購(gòu)買(mǎi)最多的部分。國(guó)內(nèi)外科研工作者依據(jù)色澤、pH、系水力、眼肌面積、大理石花紋、脂肪顏色和質(zhì)地等評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)肉牛肌肉和脂肪組織這兩部分的性狀改善進(jìn)行了大量研究報(bào)道。本文綜述了對(duì)這些肉質(zhì)性狀具有重要影響的候選基因，旨在為今后培育高檔肉牛提供理論參考。

1 肉牛胴體品質(zhì)常用評(píng)價(jià)指標(biāo)

牛肉色澤是肉中肌紅蛋白與氧氣結(jié)合時(shí)所呈現(xiàn)出的顏色與光澤，肉色等級(jí)主要取決于肌紅蛋白的含量和存在形式。因氧氣含量和血紅素輔基中鐵離子狀態(tài)的變化，肉中肌紅蛋白會(huì)先后以肌紅蛋白、氧合肌紅蛋白和正鐵肌紅蛋白的形式存在。通常，以氧合肌紅蛋白所表現(xiàn)出的櫻桃紅為最佳。

pH是肉中糖元酵解乳酸積累的結(jié)果。pH作為衡量肉品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，不僅影響牛肉的嫩度、系水力和適口性，還與風(fēng)味、色澤顯著相關(guān)。研究表明，牛肉極限pH對(duì)肉色等級(jí)具有至關(guān)重要的影響，一般以5.4～5.6為最好。此外，pH的降低還可以減少微生物的滋生，利于肉類保存。

嫩度是最重要的評(píng)價(jià)牛肉品質(zhì)的性狀之一，主要受結(jié)締組織含量、肌纖維類型及比例和肌漿蛋白含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響。

系水力是指牛肉不因外力作用而使原有水分喪失的能力，通常以百分比(%)表示。牛肉的系水力與肌內(nèi)脂肪含量和蛋白質(zhì)含量密切相關(guān)，一般含量越高保水性越強(qiáng)。系水力是牛肉的一個(gè)重要經(jīng)濟(jì)性狀，它不僅影響鮮肉的色澤、適口性和營(yíng)養(yǎng)成分，也影響加工時(shí)的產(chǎn)量。

眼肌面積是指牛屠宰后倒數(shù)第一、二胸肋間背最長(zhǎng)肌的橫切面面積，與牛的活重、胴體重、分割肉重、屠宰率以及凈肉率均呈顯著的正相關(guān)，其遺傳力估計(jì)值為0.6～0.7。因此，生產(chǎn)中通常以眼肌面積來(lái)表明胴體中肌肉的比例和質(zhì)量，是預(yù)測(cè)胴體產(chǎn)量的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。

大理石花紋又稱脂肪雜交，指肌內(nèi)脂肪在肌肉組織中分布所形成的大理石狀花紋，由肌內(nèi)脂肪的含量和分布數(shù)量決定。國(guó)內(nèi)外研究表明，大理石花紋決定牛肉的風(fēng)味和嫩度，并認(rèn)為與牛肉的多汁性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值密切相關(guān)。肌內(nèi)脂肪的含量越高、分布越均勻，越受消費(fèi)者的青睞，是評(píng)價(jià)牛肉質(zhì)量等級(jí)的一個(gè)重要指標(biāo)。

牛肉脂肪以潔白有光、質(zhì)地堅(jiān)實(shí)為最好。脂肪顏色取決于植物性飼料中胡蘿卜素和葉黃素的含量，一般含量越高牛肉脂肪色澤的等級(jí)越好。牛肉脂肪質(zhì)地則與不飽和脂肪酸密切相關(guān)，不飽和脂肪酸含量低時(shí)脂肪質(zhì)地堅(jiān)實(shí)而硬，適宜進(jìn)行牛肉的深加工。

2 肌內(nèi)脂肪含量相關(guān)基因

2.1 Leptin基因

瘦素(Leptin，LEP)，是一種由白色脂肪組織合成、分泌的蛋白質(zhì)類激素，為肥胖基因的表達(dá)產(chǎn)物，和哺乳動(dòng)物的體脂率密切相關(guān)，在皮下脂肪、大網(wǎng)膜、后腹膜和腸系膜都大量合成分泌，其它組織則少量表達(dá)。基因定位于牛4號(hào)染色體的q32區(qū)，基因總跨度約18.9 kb，包含有3個(gè)外顯子，共編碼167個(gè)氨基酸，其編碼區(qū)位于第2外顯子和第3外顯子?；蛟谥|(zhì)代謝和能量平衡中起重要作用，通過(guò)調(diào)空攝食行為、能量消耗和脂肪分解而影響體重、嫩度、肌內(nèi)脂肪含量等指標(biāo)。因此，基因的突變必然會(huì)對(duì)畜禽的胴體性狀和肉品質(zhì)產(chǎn)生影響。目前為止科研工作者已對(duì)?；蚨鄳B(tài)性及其與胴體性狀和肉品質(zhì)的相關(guān)性進(jìn)行了大量研究，Schenkel等為驗(yàn)證前人的研究成果，對(duì)雜交公牛、小母牛的5種SNP(UASMS1、UASMS2、UASMS3、E2JW和E2FB)基因型進(jìn)行分析，結(jié)果表明E2JW和E2FB位點(diǎn)的多態(tài)性對(duì)嫩度、瘦肉率和脂肪等級(jí)影響顯著或極顯著。姜長(zhǎng)生以新疆褐牛為試驗(yàn)對(duì)象，利用PCR-RFLP方法對(duì)基因第2外顯子E2JW和E2FB兩個(gè)位點(diǎn)的SNP進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明這兩個(gè)位點(diǎn)存在多態(tài)性，其中E2JW位點(diǎn)的多態(tài)性對(duì)肌內(nèi)脂肪含量和剪切力影響較大。薩吉代姆·麥麥提的研究也表明這兩個(gè)位點(diǎn)存在多態(tài)性，且顯著影響牛的體尺性狀和胴體性。李鋒為探討肉牛候選基因多態(tài)性與屠宰性狀的關(guān)系，對(duì)西門(mén)塔爾牛3、4、基因的多態(tài)性進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)3和4基因無(wú)多態(tài)位點(diǎn)，基因存在S978、S3521、S3822和S4091四個(gè)多態(tài)位點(diǎn)。相關(guān)性分析表明，S978突變會(huì)顯著影響肌內(nèi)脂肪含量，S3521突變既與肌內(nèi)脂肪含量相關(guān)，又顯著影響胴體重和眼肌面積。

2.2 SCD基因

硬脂酰輔酶A去飽和酶(SCD)，屬于脫氫酶家族，是一類存在于細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，對(duì)哺乳動(dòng)物機(jī)體中脂肪酸的形成和含量具有重要影響的基因家族。目前已發(fā)現(xiàn)的哺乳動(dòng)物基因家族包括SCD1、2、3、4和5這5個(gè)亞型，不同的物種擁有多種亞型。人基因在10號(hào)和17號(hào)染色體上各有一個(gè)座位，基因總長(zhǎng)約24 kb，包含SCD1和SCD5 2個(gè)亞型。?；蛞灿?個(gè)亞型(SCD1和SCD5)，其中普通牛1基因位于26號(hào)染色體，基因長(zhǎng)17 088 bp，包括6個(gè)外顯子，共編碼359個(gè)氨基酸。水牛的1基因包含6個(gè)外顯子，但在染色體上的具體位置尚不明確。目前關(guān)于?；虻谋磉_(dá)研究主要集中在1，5的研究較少。牛1主要在脂肪細(xì)胞和乳腺細(xì)胞中表達(dá)，與機(jī)體脂質(zhì)代謝密切相關(guān)。唐慧等利用PCR技術(shù)對(duì)蜀宣花牛、巴山牛和安雜牛三個(gè)種群共計(jì)30頭牛1基因的表達(dá)量進(jìn)行了研究，并分析其與肌內(nèi)脂肪含量的相關(guān)性。結(jié)果表明，牛背最長(zhǎng)肌組織中該基因的表達(dá)量與不飽和脂肪酸含量顯著正相關(guān)。Ferreira等探討高含油性濕酒糟對(duì)F1安格斯-內(nèi)洛牛肉質(zhì)性狀的影響，實(shí)驗(yàn)表明隨著高含油性濕酒糟在日糧中比例的增加，胸最長(zhǎng)肌中的大理石花紋減少，1等脂肪生成基因的表達(dá)降低，但對(duì)牛肉嫩度和顏色無(wú)影響。張海波等研究牦牛肌內(nèi)脂肪含量與脂質(zhì)代謝相關(guān)基因表達(dá)的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)外脊通過(guò)增加1基因的表達(dá)，促進(jìn)肌內(nèi)脂肪的沉積，增加肌肉組織嫩度，從而改善肉品質(zhì)。同時(shí)，SCD1作為飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化為不飽和脂肪酸的關(guān)鍵酶，對(duì)產(chǎn)奶量和乳脂成分也有顯著影響。

2.3 DGAT基因

二脂酰甘油酰基轉(zhuǎn)移酶(DGAT)是一種廣泛存在于真核生物體內(nèi)的微粒體酶，也是催化二酰甘油和脂肪酰輔酶A合成甘油三酯的唯一關(guān)鍵酶和限速酶，在細(xì)胞甘油脂質(zhì)的代謝中起重要作用。DGAT主要有二酰甘油酰基轉(zhuǎn)移酶(DGAT1)和二酞甘油酞基轉(zhuǎn)移酶(DGAT2)兩種亞型。1基因定位于牛的14號(hào)染色體，基因總跨度14 117 bp，含有17個(gè)外顯子，mRNA序列共編碼489個(gè)氨基酸，由245 bp的5'-UTR、275 bp的3'-UTR以及1 470 bp的編碼序列組成。它在乳腺、睪丸、小腸、皮膚以及脂肪組織中具有較高的表達(dá)量，被認(rèn)為與牛的乳脂率、脂肪含量和大理石花紋等存在相關(guān)性。田璐等利用PCR-SSCP方法對(duì)3個(gè)黃牛品種及4個(gè)雜交肉牛1基因第17 exon和3'UTR的多態(tài)性進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)3'UTR的8 402 bp、8 414 bp、8 445 bp、8 465 bp和8 545 bp存在SNP突變。通過(guò)和肉質(zhì)性狀的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，8 402 bp位點(diǎn)的突變和眼肌面積、大理石花紋、肌內(nèi)脂肪含量等指標(biāo)顯著相關(guān)，該位點(diǎn)CC基因型個(gè)體大理石花紋和肌內(nèi)脂肪含量顯著B(niǎo)B型，而眼肌面積BB型基因個(gè)體要顯著高于CC型。武香香發(fā)現(xiàn)中國(guó)西門(mén)塔爾牛1基因多態(tài)性和肌內(nèi)脂肪含量顯著相關(guān)，與K等位基因相比，具有A等位基因的個(gè)體有更好的肌內(nèi)脂肪含量和剪切力值。Kong等報(bào)道，韓宇肉牛1基因存在K232A和T11993C兩個(gè)多態(tài)位點(diǎn)，相關(guān)性分析表明這兩個(gè)位點(diǎn)的交互作用對(duì)大理石花紋的等級(jí)具有顯著影響。此外，Bernard等和Thaller等的研究結(jié)果也論證了1基因?qū)εＤ倘橹示哂杏绊戇@一觀點(diǎn)。牛的DGAT2定位于BTA15q25-26，基因長(zhǎng)31 456 bp，包含8個(gè)外顯子，在肝臟、腎臟以及白色脂肪組織中具有較高的表達(dá)量，主要參與機(jī)體組織的脂肪代謝。目前關(guān)于DGAT2的研究主要集中在與泌乳性狀的相關(guān)性分析方面，因此2和1都被視作奶牛產(chǎn)奶性狀的候選基因。

2.4 FABP基因

脂肪酸結(jié)合蛋白(FABP)是一類廣泛存在于哺乳動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)中，對(duì)長(zhǎng)鏈脂肪酸具有高親和力的低分子量可溶性蛋白質(zhì)，主要參與脂類代謝和脂肪的沉積調(diào)控。脂肪酸結(jié)合蛋白廣泛存在于脊椎和無(wú)脊椎動(dòng)物中，目前在哺乳動(dòng)物中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)9種具有不同結(jié)構(gòu)和功能的FABP，普遍認(rèn)為基因家族中對(duì)家畜肌內(nèi)脂肪含量(肌內(nèi)脂肪含量影響肉的嫩度、風(fēng)味、剪切力、多汁性和大理石花紋等)影響最大的是脂肪型脂肪酸結(jié)合蛋白(A-FABP)和心型脂肪酸結(jié)合蛋白(H-FABP)。

普通牛的-基因定位于14號(hào)染色體，基因全長(zhǎng)4 391bp，包含4個(gè)外顯子，共編碼132個(gè)氨基酸，主要在脂肪細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中表達(dá)，與甘油三酯的合成、分泌以及脂肪的代謝密切相關(guān)。劉艷妍等在秦川牛群體中，對(duì)-基因5'側(cè)翼區(qū)的1 441bp序列，使用DNA直接測(cè)序和PCR-SSCP進(jìn)行結(jié)合的方法檢測(cè)到轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)位上游-389 bp處存在1個(gè)SNP位點(diǎn)，分析發(fā)現(xiàn)該位點(diǎn)BB基因型個(gè)體的大理石花紋顯著優(yōu)于AB和AA基因型,有利于該群體的遺傳育種。唐紅杰對(duì)隴東肉牛-基因第2外顯子和第3外顯子上發(fā)現(xiàn)的多態(tài)位點(diǎn)進(jìn)行了檢測(cè)及其與肉質(zhì)性狀的相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)第2外顯子的突變點(diǎn)位與與剪切力相關(guān)，第3外顯子的GG基因型個(gè)體的剪切力、蒸煮損失、pH都顯著高于GC和CC基因型。劉瑞莉等對(duì)布萊特黑牛肌肉組織中-基因表達(dá)量和肌內(nèi)脂肪含量進(jìn)行測(cè)定，研究表明該基因在背最長(zhǎng)肌中具有很高的表達(dá)量，且其多態(tài)性與肌內(nèi)脂肪含量顯著相關(guān)，但對(duì)大理石花紋等級(jí)的影響較小。-基因定位于牛的2號(hào)染色體，含有4個(gè)外顯子，共編碼133個(gè)氨基酸，主要在心臟組織中表達(dá)，對(duì)甘油三酯的沉積和脂肪酸的攝取起重要作用。李武峰等采用PCR-RFLP方法對(duì)3個(gè)雜交牛的-基因第2內(nèi)含子進(jìn)行多態(tài)性檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)1006位點(diǎn)存在C→G突變，其中基因型對(duì)大理石花紋和嫩度有顯著相關(guān)性。周?chē)?guó)利等使用測(cè)序技術(shù)與酶切位點(diǎn)相結(jié)合的新方法，在魯西黃牛-基因第2內(nèi)含子上發(fā)現(xiàn)1處突變。分析表明，該位點(diǎn)不同基因型間肉質(zhì)嫩度差異顯著，但對(duì)大理石花紋等級(jí)無(wú)顯著影響。李志才等對(duì)湘西黃牛-基因多態(tài)性與大理石花紋和肌內(nèi)脂肪含量的相關(guān)性差異進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)個(gè)體為純合基因型時(shí)，大理石花紋等級(jí)最優(yōu)，肌內(nèi)脂肪含量最高，H-FABP基因的多態(tài)性對(duì)湘西黃牛的大理石花紋和肌內(nèi)脂肪含量有顯著影響。

3 嫩度相關(guān)基因

3.1 CAPN基因

CAPN即鈣蛋白酶，是一類存在于生物細(xì)胞質(zhì)中依賴鈣離子激活的蛋白酶，pH7.2～8.2，它在機(jī)體各組織中普遍表達(dá)。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)CAPN基因家族中的16種亞型，廣泛存在于動(dòng)物機(jī)體中的有2種，CAPN1(μ-鈣蛋白酶)和CAPN2(m-鈣蛋白酶)。它們分子質(zhì)量接近，分別擁有2個(gè)和4個(gè)結(jié)構(gòu)域，都有一個(gè)30 ku的小亞基和一個(gè)80 ku的大亞基組成，小亞基相同，大亞基則是兩個(gè)相關(guān)基因的產(chǎn)物。此外，二者激活活性時(shí)所依賴的鈣離子密度不同，CAPN1所需鈣離子密度為1～2 μ moL/L而CAPN2為250～750 μ moL/L。由GenBank公布的序列可知，牛的CAPN1和CAPN2都定位于29 號(hào)染色體連鎖群著絲粒末端56 cm處。其中1基因長(zhǎng)約11 kb，包含24外顯子和23個(gè)內(nèi)含子，共編碼716個(gè)氨基酸。鈣蛋白酶對(duì)動(dòng)物體內(nèi)各種肌纖維蛋白質(zhì)的降解起重要作用，是導(dǎo)致肌肉嫩化的主要因素。動(dòng)物屠宰后，肌質(zhì)網(wǎng)釋放出鈣離子，引起細(xì)胞質(zhì)中游離鈣離子密度顯著升高，激活鈣蛋白酶，導(dǎo)致肌纖維蛋白質(zhì)降解，增加肉質(zhì)嫩度。Page等發(fā)現(xiàn)牛CAPN1中存在兩個(gè)錯(cuò)義突變，一個(gè)是第9外顯子316位點(diǎn)發(fā)生G→C突變，使氨基酸由甘氨酸變?yōu)楸彼?，另一個(gè)是第14外顯子530位點(diǎn)發(fā)生A→G突變，導(dǎo)致編碼氨基酸由纈氨酸變?yōu)楫惲涟彼?，?dāng)標(biāo)記的核苷酸分別為C和G時(shí)，牛肉嫩度顯著提高。姜昊在中國(guó)草原紅牛CAPN1第5外顯子3717位點(diǎn)找到一個(gè)A→G突變，顯著影響肉質(zhì)性狀，其中G為優(yōu)勢(shì)等位基因，GG基因型個(gè)體肉質(zhì)嫩度顯著高于AG、AA基因型個(gè)體。華金玲等研究顯示，在牛的肌肉剪切力上攜帶B等位基因的個(gè)體顯著高于攜帶A等位基因的個(gè)體，但在其它肉質(zhì)性狀方面差異不顯著。近年來(lái)也有研究表明，牛1基因SNPs對(duì)pH、色澤、眼肌面積和大理石花紋等具有顯著影響。

3.2 CAST基因

鈣蛋白酶抑制蛋白(CAST)，是一種依賴鈣離子激活的胞內(nèi)專一性抑制CAPN活性的蛋白質(zhì)，和依鈣蛋白酶及骨骼肌特異性鈣蛋白酶共同組成鈣蛋白酶系統(tǒng)。CAST包含5個(gè)結(jié)構(gòu)域，即由N末端的L區(qū)和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區(qū)構(gòu)成，L區(qū)對(duì)CA起輸送調(diào)節(jié)作用，Ⅰ～Ⅳ為抑制依鈣蛋白酶活性的功能區(qū)，其抑制能力：Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ。根據(jù)哺乳動(dòng)物CAST的DNA片段在N末端編碼區(qū)的差異，可將其分為T(mén)ypeⅠ、TypeⅡ、TypeⅢ和TypeⅣ四種類型，而牛的CAST則被測(cè)定為T(mén)ypeⅡ型。定位于牛的7號(hào)染色體，包含30個(gè)外顯子和31個(gè)內(nèi)含子，在細(xì)胞內(nèi)普遍表達(dá)，主要參與肌肉細(xì)胞的生長(zhǎng)代謝，通過(guò)抑制CAPN的自溶而影響牛肉的肉質(zhì)性狀。在畜禽屠宰后胴體的嫩化過(guò)程中，CAPN被鈣離子激活，附近的CAST會(huì)與之結(jié)合，影響自溶的穩(wěn)定性，導(dǎo)致CAPN只對(duì)局部的肌纖維蛋白質(zhì)進(jìn)行溶解。隨著熟化程度的加深，CAST活性會(huì)逐漸降低，肉質(zhì)會(huì)變得鮮嫩多汁。Woodward等通過(guò)對(duì)比牛宰前和宰后CAST的活性發(fā)現(xiàn)，宰后24 h牛背最長(zhǎng)肌CAST活性與宰前肩胛骨表面肌CAST活性相似，為活體組織預(yù)測(cè)肉品質(zhì)的方式提供了支撐。Gandolfi等也論證了CAST活性與牛肉的嫩度顯著相關(guān)，可以作為嫩度指標(biāo)的候選基因。同時(shí)相關(guān)研究表明，基因的多態(tài)性與牛肉嫩度也存在很大的相關(guān)性。張立敏在2010年對(duì)620頭西門(mén)塔爾牛進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析，在基因內(nèi)或基因20 kb范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)7對(duì)剪切力具有顯著影響的多態(tài)位點(diǎn)，其中BovineHD070028690位點(diǎn)對(duì)肌內(nèi)脂肪含量也有顯著影響。華金玲等利用DNA直接測(cè)序法檢測(cè)皖東?；虻亩鄳B(tài)性，并分析其與肉質(zhì)性狀的相關(guān)性。研究發(fā)現(xiàn)，皖東?；虻?外顯子和第8內(nèi)含子存在5個(gè)突變位點(diǎn)，擁有CT和CC兩個(gè)基因型，不同基因型個(gè)體間除肌肉嫩度外其它肉質(zhì)性狀差異不顯著。Lee等為驗(yàn)證基因的多態(tài)性位點(diǎn)對(duì)牛肉質(zhì)嫩度的影響，利用TaqMan-SNP分型技術(shù)對(duì)韓宇肉牛的基因多態(tài)位點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，并通過(guò)WBSF實(shí)驗(yàn)評(píng)估胸長(zhǎng)肌和半膜肌的嫩度，結(jié)果表明，1和基因中存在2個(gè)與剪切力值相關(guān)的多態(tài)位點(diǎn)。驗(yàn)證了CAST基因的多態(tài)位點(diǎn)可以用作標(biāo)記輔助選擇。

4 眼肌面積相關(guān)基因

生肌調(diào)節(jié)因子(MRFs)，或稱生肌決定因子家族，是一類只在骨骼肌細(xì)胞中表達(dá)，參與肌肉發(fā)生過(guò)程的相關(guān)基因，家族中包括生肌決定因子(MyoD)、肌細(xì)胞生成素(MyoG)、生肌因子5(Myf5)和生肌因子6(Myf6)。MRFs家族成員被定位于牛的不同染色體，基因定位于15號(hào)染色體，基因定位于16號(hào)染色體，5基因和6基因都定位于5號(hào)染色體，它們均含有3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子，其第1外顯子都存在Basic 和 HLH 結(jié)構(gòu)域。該基因家族參與調(diào)控肌細(xì)胞分化和生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)階段，5和在肌肉生成初期表達(dá)，控制肌祖細(xì)胞的定型和成肌細(xì)胞增殖，而和6則在肌肉形成末期表達(dá)，負(fù)責(zé)成肌細(xì)胞分化為不同功能型的肌纖維。肌纖維類型和比例與色澤、剪切力、肌內(nèi)脂肪含量等指標(biāo)密切相關(guān)，因而MRFs被認(rèn)為是影響畜禽經(jīng)濟(jì)性狀和肉質(zhì)性狀的候選基因，并進(jìn)行了大量的研究。

和5主要通過(guò)調(diào)控肌衛(wèi)星細(xì)胞的增殖分化來(lái)影響肌纖維的粗細(xì)和數(shù)量，故其位點(diǎn)突變可能會(huì)對(duì)與肌肉相關(guān)的肉質(zhì)性狀產(chǎn)生影響。田璐等用PCR-SSCP對(duì)3個(gè)黃牛品種和4個(gè)雜交肉牛群體的基因SNP進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)基因第二內(nèi)含子39 bp和112 bp存在SNP突變。通過(guò)和肉質(zhì)性狀的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，第2內(nèi)含子的SNP對(duì)肉牛胴體重、凈肉重和眼肌面積的影響差異顯著，該基因座中這些性狀A(yù)A基因型個(gè)體均顯著高于AB型，但AA基因型個(gè)體的嫩度、大理石花紋和肌內(nèi)脂肪含量等指標(biāo)均低于AB型。甘乾福以8個(gè)品種的牛為試驗(yàn)對(duì)象，利用PCR-RFLP技術(shù)檢測(cè)MRFs家族基因的多態(tài)性，并分析其與胴體性狀和肉品質(zhì)的關(guān)系。結(jié)果表明，基因多態(tài)性與眼肌面積顯著相關(guān)，BB基因型個(gè)體的眼肌面積顯著優(yōu)于AB型和AA型個(gè)體。楊曉冰研究利木贊雜交牛育肥屠宰指標(biāo)和5基因的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)12月齡牛的5基因多態(tài)性對(duì)宰前活重、胴體重等屠宰指標(biāo)的影響差異顯著，且不同基因型個(gè)體之間的眼肌面積差異極顯著，但該基因的多態(tài)性對(duì)24月齡牛的屠宰指標(biāo)無(wú)明顯影響。因而該研究結(jié)果也進(jìn)一步論證了5基因只在肌肉形成初期表達(dá)的觀點(diǎn)。通過(guò)控制成肌細(xì)胞和肌纖維的發(fā)生來(lái)影響肌肉分化，其多態(tài)性與畜禽的生長(zhǎng)速度、產(chǎn)肉率等經(jīng)濟(jì)性狀都密切相關(guān)。王珊基于基因克隆、電子克隆和PCR-RFLP技術(shù)，對(duì)秦川牛及其雜交后代共計(jì)4個(gè)群體基因的SNP進(jìn)行檢測(cè)，并分析其與生長(zhǎng)發(fā)育性狀的相關(guān)性。發(fā)現(xiàn)-基因座多態(tài)位點(diǎn)對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育性狀有顯著影響，在群體內(nèi)部AA基因型個(gè)體的宰前活重、胴體長(zhǎng)等指標(biāo)顯著高于AB型，即A為優(yōu)勢(shì)等位基因。薛梅等研究表明，基因的單核苷酸多態(tài)性對(duì)黃牛尻長(zhǎng)、體高、體斜長(zhǎng)等體尺性狀也有很高的相關(guān)性。目前關(guān)于Myf6的相關(guān)研究較少，一般認(rèn)為該基因可協(xié)同家族成員、和5對(duì)肉質(zhì)性狀產(chǎn)生影響。

5 脂肪顏色和質(zhì)地相關(guān)基因

生長(zhǎng)激素(GH)是一種廣泛存在于脊椎動(dòng)物體內(nèi)，由腦垂體前葉合成并分泌的蛋白質(zhì)類激素。它的表達(dá)量受生長(zhǎng)激素基因調(diào)控，直接或經(jīng)由生長(zhǎng)激素介質(zhì)間接對(duì)靶細(xì)胞發(fā)揮作用，可以參與糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的代謝調(diào)節(jié)，在機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育中起著關(guān)鍵性作用。基因定位于牛的19號(hào)染色體，基因總跨度約2 856 bp，包括5個(gè)外顯子，在機(jī)體各組織中普遍表達(dá)，其單核苷酸多態(tài)性與牛的生產(chǎn)性能和肉質(zhì)性狀等均存在一定程度的關(guān)聯(lián)性。牛志剛等利用PCR-RFLP對(duì)新疆褐?；虻?外顯子進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)新疆褐牛GH/Alu Ⅰ位點(diǎn)為中度多態(tài)性，存在VV、LV和LL 3種基因型。相關(guān)性分析表明，該多態(tài)位點(diǎn)對(duì)新疆褐牛早期生長(zhǎng)發(fā)育性狀具有影響，不同基因型個(gè)體間體重和體長(zhǎng)差異顯著。谷朝勇研究了魯西黃?；虻?外顯子末端序列的多態(tài)性以及多態(tài)位點(diǎn)與生產(chǎn)性狀的相關(guān)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)2639位點(diǎn)發(fā)生C→G突變，存在AA、AB和BB 3種基因型。關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表明，該突變位點(diǎn)與牛的體重、體高、胸圍、體斜長(zhǎng)和肉用指數(shù)等生產(chǎn)性狀差異顯著。張超等利用PCR-RFLP方法和DNA測(cè)序技術(shù)研究中國(guó)西門(mén)塔爾?；騊3位點(diǎn)的多態(tài)性以及多態(tài)位點(diǎn)對(duì)經(jīng)濟(jì)性狀的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該位點(diǎn)發(fā)生C/G顛換，存在AA、AB和BB 3種基因型。相關(guān)性分析表明，中國(guó)西門(mén)塔爾牛GH-P3位點(diǎn)對(duì)胴體重、凈肉率、背膘厚等經(jīng)濟(jì)性狀影響顯著。郝靈慧利用PCR-RFLP技術(shù)檢測(cè)草原紅牛群體GH基因的SNPs，并分析其多態(tài)位點(diǎn)與胴體性狀之間的相關(guān)性。研究發(fā)現(xiàn)在眼肌面積性狀中，基因3'UTR多態(tài)位點(diǎn)與眼肌面積顯著相關(guān)，其中BB基因型為優(yōu)勢(shì)基因型，可作為潛在的分子DNA標(biāo)記。趙敬賢等通過(guò)關(guān)聯(lián)分析研究發(fā)現(xiàn)，基因P3位點(diǎn)的多態(tài)性與雪龍黑牛個(gè)體的牛腩厚和脂色等級(jí)顯著相關(guān)，可將其作為與牛脂肪顏色和質(zhì)地性狀相關(guān)的候選基因。

6 其它潛在基因

6.1 PPARα基因

過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體α(PPARα)，主要在肝臟、骨骼肌和棕色脂肪組織等線粒體脂肪酸氧化速率快的組織表達(dá)，是調(diào)節(jié)機(jī)體脂類代謝的關(guān)鍵蛋白。Everett等敲除小鼠PPARα，發(fā)現(xiàn)該鼠會(huì)出現(xiàn)脂類代謝功能紊亂的情況，說(shuō)明PPARα對(duì)調(diào)節(jié)脂肪酸氧化和細(xì)胞外脂質(zhì)代謝具有重要作用。樊月圓等利用PCR-SSCP結(jié)合測(cè)序技術(shù)發(fā)現(xiàn)，秦川牛基因第5外顯子138位點(diǎn)存在一個(gè)錯(cuò)義突變，擁有AA、BB和AB 3種基因型。相關(guān)分析結(jié)果表明，AA基因型個(gè)體具有更好背膘厚和眼肌面積，BB基因型與系水力差異顯著。同家族成員PPARβ/δ與PPARγ也被認(rèn)為和體內(nèi)脂質(zhì)代謝相關(guān)，但不如PPARα在各組織部位分布廣泛。

6.2 AGPAT6基因

磷酸甘油?；D(zhuǎn)移酶6(AGPAT6)屬于溶血磷脂酸?；D(zhuǎn)移酶家族，在機(jī)體許多組織中都存在，但主要表達(dá)于乳腺和褐色脂肪組織，是脂質(zhì)代謝的關(guān)鍵酶。研究發(fā)現(xiàn)小鼠缺乏AGPAT6會(huì)出現(xiàn)厭食行為和脂肪生成障礙，不僅機(jī)體相應(yīng)組織部位TAG含量大幅下降，肌內(nèi)脂肪中的DG和TG也會(huì)減少。龍小娟采用PCR-SSCP方法分析6基因多態(tài)性與肉牛經(jīng)濟(jì)性狀的關(guān)聯(lián)性，發(fā)現(xiàn)中國(guó)西門(mén)塔爾牛6基因存在E1-303T>C和E12-299G>A兩個(gè)多態(tài)位點(diǎn)。相關(guān)分析結(jié)果表明，E1-303T>C位點(diǎn)與胴體pH、脂肪顏色、亞油酸含量以及脂肪覆蓋率顯著相關(guān)，E12-299G>A位點(diǎn)與大理石花紋評(píng)分顯著相關(guān)。說(shuō)明6對(duì)脂肪酸合成有重要影響，可能是影響牛肉肉質(zhì)性狀的候選基因。

6.3 Angptl3基因

血管生成素樣蛋白3基因(3)屬于血管生成素樣蛋白家族，是一種主要在肝臟表達(dá)的分泌性糖蛋白，通過(guò)對(duì)脂蛋白脂酶活性的控制而參與脂質(zhì)代謝調(diào)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)，敲除3基因會(huì)導(dǎo)致小鼠出現(xiàn)低血脂癥狀，對(duì)其注射重組蛋白又可短時(shí)間內(nèi)快速提升血脂，說(shuō)明3有調(diào)節(jié)血脂的作用。此外，F(xiàn)ujimoto等認(rèn)為Angptl3還與脂肪產(chǎn)生相關(guān)。胡鑫等研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)西門(mén)塔爾牛3基因第4外顯子存在一個(gè)SNP位點(diǎn)(G7358C)，有CD和DD兩種基因型，其中C是優(yōu)勢(shì)等位基因。關(guān)聯(lián)分析表明，該位點(diǎn)不同基因型與眼肌面積、脂肪覆蓋率、肌內(nèi)脂肪含量和大理石花紋評(píng)分差異顯著。研究也表明該位點(diǎn)呈現(xiàn)低度多態(tài)性，在改善肉質(zhì)性狀中具有很大的選擇潛力。

7 小 結(jié)

綜上所述，雖然現(xiàn)階段針對(duì)肉牛肌肉組織和脂肪組織性狀改善的遺傳選育工作存在基因聯(lián)合研究不足、技術(shù)體系不健全、產(chǎn)學(xué)研融合深度不夠等問(wèn)題，但是相較于傳統(tǒng)育種方法，動(dòng)物分子標(biāo)記育種可以快速、高效的選擇繪制與質(zhì)量性狀相關(guān)的基因組區(qū)域，通過(guò)調(diào)控基因組合來(lái)提高育種的準(zhǔn)確性和時(shí)效性?；蚪M學(xué)技術(shù)的發(fā)展給肉牛遺傳改良工作注入了新的動(dòng)力，大量與胴體性狀相關(guān)的基因不斷被發(fā)現(xiàn)，相信隨著上述問(wèn)題的解決，這些與肉質(zhì)性狀相關(guān)的基因必將有助于培育高檔肉牛，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)畜牧業(yè)的發(fā)展。