课题来源与背景 养猪的目标是尽可能挖掘猪的生产潜力，提高养猪生产效率与产品品质，以满足消费者对猪肉数量、质量需求。以往的育种目标主要考虑生长速度、瘦肉率和饲料效率的遗传改进的幅度。但在获得遗传改进的同时，选育群体繁殖性能下降、抗病能力降低、肉质变差的问题日益突出。如何解决上述矛盾，是未来猪育种工作要解决的主要问题。我国有着丰富的地方猪种资源，在未来猪的育种和生产中具有重要的价值。 民猪是我国著名的地方猪种，主要分布于黑龙江省，具有繁殖性能高、抗逆性强、肉质好等优点，但脂肪沉积多、胴体品质差、饲料报酬低等缺陷限制了民猪的生产利用，这些缺陷与脂肪在体内沉积分配密切相关。脂肪组织发育是脂肪细胞增殖和分化的结果，是一个脂肪合成与分解动态平衡的复杂过程，受多基因的调控。其中，SIRT2基因在猪的脂肪沉积过程中具有重要的生物学功能，但其影响民猪的脂肪沉积与分布的调控机制尚不清楚。 研究目的与意义 民猪不同于其他猪种，体内脂肪沉积具有明显特点，皮下脂肪、腹内脂肪、肌内和肌间脂肪含量较高，对脂肪沉积的遗传机制的研究较少。只有充分了解民猪脂肪性状的遗传调控机制，才可有效开展目标育种，充分有效地利用这一优秀的遗传资源生产优质猪肉。 SIRT2是NAD+依赖的蛋白去乙酰化酶类，可以通过去乙酰化来调节基因沉默、DNA修复、细胞分裂周期和延缓衰老等过程。猪SIRT2基因位于染色体的6q11-12，在脂肪、骨骼肌、心脏、脑及睾丸中高表达。在脂肪细胞分化模型中，SIRT2过表达能增强FoxO1磷酸化，负调控PPARγ、C/EBP来抑制脂肪细胞的分化。研究还发现，SIRT2调控FoxO1去乙酰化，促进FoxO1与PPARγ相结合，抑制PPARγ的转录活性，进而抑制脂肪的形成；SIRT2低表达促进脂肪形成。因此，SIRT2重要的作用就是通过参与PPARγ、FoxO1的信号通路，来调控脂肪细胞分化，在脂肪组织发育和功能方面起重要作用。SIRT2基因在民猪体内外的调控机制，有待于进一步研究。 本研究以民猪和长白猪为实验材料，以猪SIRT2基因作为候选基因，利用RNA-seq、Real-Time PCR、ELISA、突变位点及功能分析、基因超表达、RNAi干扰等技术，探讨以猪SIRT2基因作为候选基因，分析SIRT2基因在民猪体脂沉积过程中表达规律，鉴定SIRT2基因多态位点的功能，研究SIRT2基因对民猪前脂肪细胞作用及机制，为深入阐明该基因影响民猪脂肪沉积与分布的分子机制提供新的数据支持。 主要论点与论据 （1）民猪在2.5-6月龄间沉积脂肪的能力较强，腹内脂肪的沉积能力突出，脂肪细胞分化能力强于长白猪。 （2）猪的SIRT2 mRNA基因表达贯穿整个猪脂肪发育过程，在民猪皮下脂肪、肾周脂肪、肌肉的基因表达量低于长白猪，可能是民猪皮下脂肪、肾周脂肪、肌内脂肪含量较高的一个原因。SIRT2在转录水平上调节PPARγ2、FoxO1基因表达，影响FAS、ACC2、HSL、ATGL等基因表达，进而调控脂肪细胞增值分化，对猪脂肪沉积起负调控作用。 （3）民猪脂肪、肌肉组织中脂肪合成和转运酶类FAS、ACC2酶活性高于长白猪，脂解酶类HSL、ATGL酶活性差异不显著，可见，民猪参与脂肪酸的合成与转运能力强，脂解能力差别不大，致使民猪脂肪的沉积能力强于长白猪。 （4）基于转录组测序结果，对PPARγ亚型进行分析，发现PPARγ-3亚型的表达水平明显高于其它2种亚型，PPARγ-3亚型在两品种猪的背部皮下脂肪细胞分化中起着重要的调控作用。 （5）SIRT2基因在第10外显子区域的C→T突变显著影响猪的校正背膘厚度。 （6）SIRT2基因具有负向调控脂肪细胞成脂分化的作用，两猪种间调控途径不同。 创见与创新 （1）猪SIRT2基因在转录水平上调节PPARγ2、FoxO1基因表达，影响脂肪酶类表达活性， 低表达促进在民猪脂肪沉积。 （2）SIRT2基因第10外显子的 C→T突变能够成为选育背膘厚的候选SNP 。 （3）SIRT2基因具有负向调控民猪脂肪细胞成脂分化的作用。

东北农业大学

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