伊比利亚猪与杜洛克猪味觉受体基因表达差异及其对肥胖性状的调控机制研究

【字体: 时间:2025年05月03日 来源:Genetics Selection Evolution 3.6

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  为解决猪品种间摄食行为差异的分子机制问题,西班牙国家农业与食品技术研究所(INIA-CSIC)团队开展了味觉受体基因(TAS1R/TAS2R/CD36等)在伊比利亚猪(肥胖型)与杜洛克猪(瘦肉型)舌轮廓乳头中的表达谱研究。通过RT-qPCR和RNA-seq技术,发现杜洛克猪多数味觉受体基因表达显著上调,且CD36基因rs80838320 SNP通过mRNA二级结构改变影响脂肪代谢性状。该研究为理解猪种质资源差异的遗传基础提供了新视角,成果发表于《Genetics Selection Evolution》。

  

在传统畜牧业中,伊比利亚猪以其独特的"橡果喂养"系统和卓越的肉质闻名,但其过度肥胖的特性与杜洛克等瘦肉型猪形成鲜明对比。这种表型差异背后隐藏着怎样的分子秘密?近年研究发现,味觉受体不仅影响食物选择,还可能通过"肠-脑轴"调控能量代谢。然而,关于不同猪品种间味觉感知差异如何影响其代谢特征的系统研究仍属空白。

西班牙国家农业与食品技术研究所的Cristina Ovilo团队在《Genetics Selection Evolution》发表重要成果。研究人员选取48头生长猪(29头伊比利亚猪和19头杜洛克猪),采用2×2因子设计(品种×饲料类型),分别饲喂高油酸(HO)或高碳水化合物(CH)等热量饲料。通过RT-qPCR定量分析舌轮廓乳头中10个味觉相关基因(TAS1R1/2/3、TAS2R4/38/39、GPR40/84/120和CD36)的表达谱,结合肌肉RNA-seq数据筛选SNP,并在384头杂交猪群体中进行性状关联分析。

研究首先揭示"品种效应":杜洛克猪中TAS1R1/2/3(甜/鲜味受体)、TAS2R4/38/39(苦味受体)及脂肪受体基因CD36/GPR84表达量普遍高于伊比利亚猪2-3倍,仅GPR120在伊比利亚猪中呈现上调趋势。这种"味觉钝化"现象与伊比利亚猪采食量大、肥胖表型相吻合。特别值得注意的是"品种-饲料互作效应":高油酸饲料仅能激活杜洛克猪的TAS1R1/3和TAS2R4基因表达,暗示其对营养变化的敏感性更高。

遗传变异分析发现CD36基因存在关键错义突变rs80838320(c.910G>T,Arg304Ser)。RNAfold预测显示T等位基因使mRNA自由能从-272.10降至-247.40 kcal/mol,导致二级结构显著改变。该突变在伊比利亚猪中呈多态(等位基因频率0.12),而在杜洛克等商业猪种中完全固定。表型关联分析揭示:携带T等位基因的个体肌肉脂肪含量增加但生长速度降低,这与CD36基因表达量呈剂量效应(GG型表达量是TT型的2倍)直接相关。

研究还发现TAS1R1 c.405G/C SNP与肌肉单不饱和脂肪酸(MUFA)含量正相关,而TAS1R3 c.-2126A/G则主要影响肝脏脂肪酸组成。这些SNP在不同猪种中的等位基因频率分布模式,反映出伊比利亚猪与欧洲野猪的遗传相似性。

该研究首次系统阐释了味觉受体基因表达差异作为猪品种特征性代谢调控的"分子开关":伊比利亚猪通过下调多种味觉受体表达降低食物选择性,配合其"节俭基因型"促进能量储备;而杜洛克猪则保持高灵敏度味觉感知以优化营养利用效率。CD36基因的结构变异为改善猪肉品质提供了分子标记,但其与生长性状的负相关提示育种中需平衡选择。这些发现不仅为理解家猪驯化过程中的适应性进化提供新证据,也为人类代谢疾病研究提供了比较医学模型。

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