双变量GWAS揭示兔肌肉脂肪含量与肉质性状的基因组多效性区域

本研究通过双变量GWAS分析，揭示了兔肌肉脂肪含量(IMF)与体重、脂肪沉积和肉质性状相关的多效性基因组区域。研究人员在OCC1染色体35.4-38.2 Mb区域发现PLIN2、SH3GL2等候选基因，在OCC3区域鉴定出ENSOCUG00000000157(ST3GAL1同源基因)与脂肪沉积相关。该研究为理解IMF与肉质性状的遗传关联提供了新见解，对家畜育种具有重要指导意义。

　　

在肉类产业和家畜育种项目中，肉质性状的经济重要性日益凸显。其中，肌肉脂肪含量(Intramuscular Fat Content, IMF)作为影响肉质风味、嫩度和多汁性的关键参数，已成为育种研究的重要指标。然而，提高IMF含量可能同时增加胴体脂肪沉积，影响胴体品质，这种性状间的遗传关联机制尚不清楚。为解析IMF与其他经济性状的基因组多效性，来自西班牙瓦伦西亚理工大学(Universitat Politècnica de València)的研究团队利用经过9代双向选择的高/低IMF含量兔品系，开展了创新性的双变量GWAS研究，相关成果发表在《Genetics Selection Evolution》上。

研究人员采用200K SNP芯片对第9代选育兔进行基因分型，结合全基因组测序(WGS)分析，运用贝叶斯多标记回归(BMMR)模型进行双变量GWAS。研究纳入了体重(BW)、胴体重量(CCW)、参考胴体重(RCW)、肝脏重量(LW)等生长性状，肩胛脂肪(SF)、肾周脂肪(PF)、可解剖脂肪百分比(DF)等脂肪沉积性状，以及pH值、肉色参数(L、a、b^*)等肉质指标。通过全基因组滑动窗口分析(1Mb)鉴定显著关联区域，并对测序数据进行变异筛选，重点关注固定于一个品系而在另一品系中频率<0.5或品系间频率差异>0.65的功能性变异。

研究结果部分，首先在"Weight traits"中发现OCC1染色体28.90-35.23 Mb区域与所有生长性状相关，解释1.56-2.79%的遗传方差。特别值得注意的是35.42-38.06 Mb区域，虽然在单变量分析中未被检出，但双变量分析显示其与IMF和生长性状均相关，提示该区域具有多效性。在"Fat depot traits"部分，OCC3染色体148.79-151.57 Mb区域表现出最强的关联信号，对SF的解释方差高达10.90%，该区域所有6个变异均位于ENSOCUG00000000157基因(与人类ST3GAL1同源)内。在"Meat quality traits"方面，OCC7染色体27.07-28.44 Mb区域与pH值显著相关(解释8.48%方差)，而OCC1染色体35.42-37.88 Mb区域则与除肌肉亮度(LL^*)外的所有肉质性状相关。

在"Gene search and identification of functional mutations"部分，研究鉴定出多个关键候选基因：OCC1区域的SH3GL2、CNTLN和BNC2基因携带7个品系间分化变异，其中SH3GL2参与突触小体内吞和脂质修饰；PLIN2基因虽未达到严格筛选标准，但因在猪中的研究证据仍被视为重要候选。OCC3区域的ENSOCUG00000000157基因被确认为影响脂肪沉积的主要候选基因。

研究结论强调，双变量GWAS模型能有效识别IMF与相关性状的多效性区域，克服了单变量分析检测力不足的问题。OCC1染色体35-38 Mb区域的多效性特征尤为突出，与除肌肉亮度外的所有性状相关，PLIN2、SH3GL2等基因构成关键调控网络。OCC3区域的高解释方差和基因特异性使其成为减少脂肪沉积同时保持IMF的理想靶点。这些发现不仅深化了对兔肌肉脂肪沉积遗传机制的理解，也为其他家畜的基因组选择提供了重要参考。研究采用的整合基因组学策略——结合双向选择品系、双变量GWAS和WGS变异筛选——为复杂性状的遗传解析提供了范式。未来研究可进一步验证这些候选基因的功能，并探索其在育种实践中的应用价值。