整合多组学分析揭示猪胴体背膘厚新遗传靶点及其调控机制

本研究通过整合GWAS（全基因组关联分析）、贝叶斯精细定位与转录组分析，在苏淮猪群体中鉴定出与背膘厚度（BFT）相关的4个QTL（数量性状基因座）和322个DEGs（差异表达基因），发现S100A12、XKR4、PENK等关键基因通过脂肪酸代谢通路调控脂肪沉积，为猪瘦肉率育种提供了分子标记和理论依据。

　　

在生猪养殖业中，胴体背膘厚度（Backfat Thickness, BFT）不仅是衡量猪只肥瘦程度的关键指标，更直接关系到屠宰场的定价分级和消费者的健康选择。随着生活水平的提高，市场对瘦肉型猪的需求日益增长，这使得通过遗传手段降低背膘厚度、提高瘦肉率成为育种工作的重点。然而，背膘厚度的形成受到多基因调控和复杂代谢通路的影响，传统育种方法进展缓慢，亟需从分子层面揭示其遗传机制，找到可靠的遗传标记和关键靶基因。

为了破解这一难题，由Qian Liu、Jianghui Yu、Xinjie Ai等研究人员组成团队，在《Genomics》上发表了一项整合基因组与转录组分析的研究。他们以418头中国苏淮猪为研究对象（样本队列来源），通过基因组DNA芯片与转录组测序技术，结合基因型填充获得高精度基因组数据（imputed Whole-Genome Sequencing, iWGS），开展了多阶段分析。主要技术方法包括：基于SNP芯片和iWGS数据的全基因组关联分析（GWAS），用于定位与BFT显著相关的遗传位点；贝叶斯统计精细定位方法，进一步缩小候选基因区间；RNA测序（RNA-seq）筛选差异表达基因（DEGs）；以及转录组-wide关联分析（TWAS）和表型-wide关联分析（PheWAS）验证候选基因与脂肪性状的关联性。

GWAS鉴定出与BFT显著相关的QTL区域

通过GWAS分析，研究团队在猪2号染色体（SSC2）、4号染色体（SSC4）和14号染色体（SSC14）上发现了与背膘厚度显著相关的数量性状基因座（QTL），其中最显著的单核苷酸多态性（SNP）可解释6.58%–9.91%的表型变异。这一结果说明这些染色体区域存在对背膘厚度有较大遗传效应的位点。

贝叶斯精细定位发现新QTL并缩小置信区间

进一步使用贝叶斯精细映射方法，研究人员不仅验证了以往研究报道的两个QTL（位于SSC2: 37.337–37.340 Mb 和 SSC4: 75.407–77.006 Mb），还将最精细的QTL区间缩小至3 kb；同时，首次鉴定出两个新的QTL区域：SSC14: 137.086–138.863 Mb 和 SSC4: 95.237–96.894 Mb。这些精细定位结果为后续基因筛选奠定了基础。

转录组分析揭示脂质代谢相关通路与DEGs

通过对背膘组织进行转录组测序，共识别出322个差异表达基因（DEGs）。这些基因显著富集于脂质与能量代谢相关通路，如脂肪酸代谢、丙酮酸代谢等，说明背膘厚度的变化与这些代谢过程的调控密切相关。

整合分析筛选出关键候选基因

通过整合基因组关联信号与基因表达数据，研究最终锁定三个关键候选基因：S100A12、XKR4 和 PENK。这些基因在以往研究中已被报道与脂肪沉积相关，本研究通过TWAS和PheWAS分析进一步证实它们不仅与背膘厚度显著相关，还影响脂肪酸组成。

研究结论表明，利用多组学整合分析策略能够高效挖掘影响猪经济性状的遗传靶点。本研究不仅发现了新的QTL区域和候选基因，还提供了苏淮猪背膘厚度形成的分子调控网络，包括S100A12、XKR4、PENK等基因通过脂肪酸代谢等通路调节脂肪沉积。这些结果有助于推动分子标记辅助选择（MAS）在实际育种中的应用，加速瘦肉型猪种的遗传改良。此外，该研究也为人类肥胖及相关代谢疾病的研究提供了比较医学参考。