ACOT7基因变异调控黔东南小香羊生产性能的分子机制及其在标记辅助育种中的应用

本研究针对黔东南小香羊遗传多样性下降、生产性能亟待提升的问题，通过分析ACOT7基因的组织表达特性及其多态性位点与生长、屠宰和肉品质性状的关联，发现ACOT7在背最长肌高表达，三个SNP位点（g.52329T>C、g.69183C>T、g.87290A>G）与关键经济性状显著相关，并影响脂肪酸代谢。该研究为地方品种遗传资源保护和分子育种提供了重要理论依据和技术支撑。

　　

在贵州黔东南苗族侗族自治州的青山绿水间，生活着一种珍贵的地方品种——黔东南小香羊。这种山羊以其肉质细嫩、抗病力强、体型娇小且膻味较轻而闻名，是当地重要的遗传资源和经济来源。然而，近年来由于随机杂交和封闭繁殖的双重压力，这一品种正面临着遗传多样性下降、纯种个体数量锐减的严峻挑战。调查显示，目前纯种黔东南小香羊已不足3万只，平均近交系数高达0.36，种群遗传稳定性受到严重威胁。

更为棘手的是，尽管该品种具有巨大的经济开发潜力，但其肉制品和皮毛产品开发仍不充分，乳用生产几乎空白。在过去十年间，关于该品种生长性状、屠宰性能和肉品质特性的研究几乎处于停滞状态。为了有效保护这一珍贵资源并实现其可持续开发利用，急需开展针对性的选育工作，而分子标记辅助选择为此提供了新的技术路径。

在这样的背景下，贵州大学动物科学学院的研究团队将目光投向了ACOT7（酰基辅酶A硫酯酶7）基因。这个基因在脂质代谢中扮演着重要角色，它能够水解酰基辅酶A生成游离脂肪酸和辅酶A，从而调节细胞内脂质平衡。先前研究表明，ACOT7在胚胎干细胞中具有防止脂质过氧化的保护作用，还能调节花生四烯酸在炎症反应中的效应，促进细胞增殖和脂质沉积。更有趣的是，这个基因还被发现是溶血磷脂代谢的关键调节因子，可能影响羊肉风味形成。然而，ACOT7在黔东南小香羊中的具体功能及其与生产性能的关系尚不明确。

为了解决这些问题，研究人员在《Scientific Reports》上发表了最新研究成果，系统探讨了ACOT7基因在黔东南小香羊中的表达特征和多态性，及其与重要经济性状的关联，为该品种的遗传改良和保护提供了科学依据。

研究采用了多种技术方法：从200只一月龄黔东南小香羊中随机选取182只（72公羊、110母羊）进行组织采样；使用DNAStar软件和Seqman分析工具鉴定ACOT7基因SNP位点；通过实时定量PCR（qPCR）分析基因表达；采用气相色谱法测定脂肪酸组成；使用硫代巴比妥酸法测定丙二醛（MDA）含量；并系统测量了生长、屠宰和肉品质性状。

ACOT7在脏器和肌肉组织中的表达水平

研究人员首先检测了ACOT7基因在心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏、背最长肌（LDM）以及前腿和后腿肌肉组织中的mRNA表达水平。结果发现，ACOT7在背最长肌中的表达量显著最高（P<0.05），而在肺组织中的表达最低。这种组织特异性表达模式表明ACOT7在背最长肌这一重要经济部位中可能发挥着特殊功能，为后续研究其与肉品质性状的关联奠定了基础。

ACOT7核苷酸序列多态性

通过对ACOT7基因Exon 2至Exon 9区域的序列分析，研究人员发现了三个SNP位点：g.52329 T>C（位于Exon 2，为同义突变）、g.69183 C>T（位于Intron 5）和g.87290 A>G（位于Intron 7）。mRNA和氨基酸序列分析证实这些均为沉默突变，不改变编码的氨基酸序列。

ACOT7基因的基因型和等位基因频率

群体遗传学分析显示，三个SNP位点均具有中等多态性（PIC值在0.25-0.5之间），含有相对丰富的遗传信息。χ2检验表明三个位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态。在g.52329 T>C位点，T为优势等位基因，TC为优势基因型；在g.69183 C>T位点，T为优势等位基因，CT为优势基因型；在g.87290 A>G位点，G为优势等位基因，GG为优势基因型。所有三个位点的优势等位基因频率均超过50%，其中g.87290 A>G位点的优势等位基因频率超过74%，显示出良好的育种应用潜力。

ACOT7连锁不平衡和单倍型分析

连锁不平衡分析显示，g.52329 T>C和g.69183 C>T位点之间存在强连锁不平衡（D'=0.99，r2=0.43）。研究人员共鉴定出6个频率大于5%的单倍型，其中Hap1（-CTA-）频率最高（34.1%），其次为Hap6（-TTG-，24.3%）。这种单倍型分布为后续的标记辅助选择提供了更多选择。

ACOT7基因g.52329T>C基因型对脂肪酸组成和MDA含量的影响

研究发现g.52329 T>C位点多态性与癸酸、棕榈酸、油酸、花生四烯酸水平和MDA含量显著相关。TC基因型山羊的癸酸和油酸水平高于CC和TT基因型；CC基因型山羊的棕榈酸水平高于TC基因型；TT基因型山羊的花生四烯酸水平显著高于CC和TC基因型；TC基因型山羊的MDA含量显著高于CC基因型。这些结果表明ACOT7基因g.52329 T>C位点通过影响脂肪代谢和脂肪酸合成来调节山羊体内的脂肪酸含量。

公母黔东南小香羊生长和肉品质性状比较

研究发现，在生长性状方面，公羊的体长、体高、胸深和管围显著高于母羊（P<0.01）。在屠宰性状方面，公羊的活重、胴体重、净肉重以及心脏、肝脏和肾脏重量显著更大，而母羊的背膘厚度显著更厚（P<0.01）。在肉品质方面，公羊的肉色L（亮度）和a（红度）值、干物质含量和剪切力显著较高，而母羊的肉色b*（黄度）值、pH值和脂肪含量显著较高（P<0.05）。这种性别间的差异表明在育种实践中需要考虑性别特异性选择策略。

不同基因型在脏器和肌肉组织中的mRNA表达

研究人员进一步分析了三个SNP位点不同基因型在公母羊各组织中的表达模式。

在g.52329 T>C位点，mRNA表达呈现组织特异性模式，在肝脏和背最长肌中表达相对较高。在同一组织中，CC基因型在脾脏、肾脏、背最长肌和腿肌中的表达显著高于TC和TT基因型（P<0.05）。表达水平还存在性别差异，公羊的整体表达水平高于母羊，表明性别决定影响了ACOT7基因表达。

在g.69183 C>T位点，ACOT7基因在不同基因型间也呈现组织特异性mRNA表达模式。例如，CT基因型在公羊肝脏和母羊多个组织中的表达显著高于CC和TT基因型（P<0.05）。在同一组织中，不同基因型间的表达水平存在显著差异，如心脏组织中CT基因型的表达与CC和TT基因型有显著差异（P<0.05）。

在g.87290 A>G位点，除母羊脾脏外，AG基因型在公母羊脏器和肌肉组织中的表达水平均显著高于AA和GG基因型（P<0.05）。这表明杂合AG基因型的表达差异可能在山羊生产性状调节中发挥作用。

ACOT7多态性与生长、屠宰性能和肉品质性状的关联

研究人员系统分析了ACOT7基因三个突变位点与公母羊生长性能、屠宰性能和肉品质性状的关联。

在生长性能方面，在g.52329 T>C位点，公羊中TC基因型的体长显著大于CC和TT基因型；母羊中TC基因型的胸宽显著大于CC基因型（P<0.05）。

在屠宰性能方面，在g.52329 T>C位点，公羊中TC基因型的肾脏重量显著高于CC和TT基因型；母羊中TT基因型的背膘厚度显著大于TC基因型（P<0.05）。在g.69183 C>T位点，公羊中TT基因型的背膘厚度显著大于CC基因型（P<0.05）。在g.87290 A>G位点，公羊中AG基因型的活重和胴体重显著高于AA和GG基因型（P<0.05）；母羊中GG基因型的活重和胴体重显著高于AG基因型（P<0.05）。

在肉品质性状方面，在g.52329 T>C位点，公羊中TT基因型的pH值和脂肪含量显著高于TC基因型；母羊中TC基因型的肉色显著大于CC基因型（P<0.05）。在g.69183 C>T位点，母羊中CT基因型的a*值显著高于CC和TT基因型（P<0.05）。在g.87290 A>G位点，母羊中GG基因型的脂肪含量显著高于AG基因型（P<0.05）。

综上所述，ACOT7基因的g.52329 T>C、g.69183 C>T和g.87290 A>G位点与山羊的生长性能、屠宰性能和肉品质性状密切相关，且其影响存在显著的性别差异。

本研究首次系统表征了ACOT7基因在黔东南小香羊中的表达特征和多态性，揭示了其与重要经济性状的关联机制。研究发现ACOT7在背最长肌中高表达，三个SNP位点与生长、屠宰和肉品质性状显著相关，并影响脂肪酸代谢。特别是g.52329 T>C位点与脂肪酸组成和MDA含量相关，表明ACOT7通过调节脂质代谢影响羊肉品质。

这些发现不仅为理解ACOT7基因在山羊中的功能提供了新见解，更重要的是为黔东南小香羊的标记辅助选择提供了具体的分子靶点。通过选择有利基因型，育种者可以同时改善多个经济性状，如提高生长速度、增加产肉量、优化肉品质等。此外，研究中发现的杂合子优势现象（如g.87290 A>G位点的AG基因型在多个性状上表现优异）为利用杂种优势培育优良品种提供了新思路。

该研究的实际意义在于，它为解决地方品种遗传资源保护与开发利用之间的矛盾提供了有效途径。通过分子标记辅助选择，可以在保持品种纯度的同时提高生产性能，增强市场竞争力，从而激励农民继续饲养纯种黔东南小香羊，实现遗传资源保护与经济效益的双赢。

未来研究可以进一步探索ACOT7影响脂肪代谢和肉品质的具体分子机制，以及这三个SNP位点如何通过调控基因表达来影响表型。此外，将这些分子标记整合到黔东南小香羊的育种计划中，开展长期选择试验，验证其实际育种效果，将有助于推动分子育种技术在实际生产中的应用。

总之，这项研究不仅为黔东南小香羊的遗传改良提供了科学依据和技术支撑，也为其他地方畜禽品种的保护和利用提供了可借鉴的研究范式，对促进我国地方畜禽遗传资源的可持续利用具有重要意义。