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畜禽种质资源保护与利用团队揭示绵羊胚胎期脂尾发育模式

2022-03-28 14:02:00 来源:中国农业科学院北京畜牧兽医研究所

  近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所畜禽种质资源保护与利用科技创新团队研究揭示了绵羊胚胎期脂尾发育模式,探明了尾脂发育关键时间节点,发现了调控脂肪细胞分化和脂肪沉积的重要基因。相关研究成果发表在遗传学国际知名期刊《细胞与发育生物学前沿(Frontiers in Cell and Developmental Biology)》(IF=6.684)。

  据团队执行首席蒋琳研究员介绍,我国大部分地方绵羊属于脂尾型及脂臀型绵羊,尾脂重在绵羊胴体重中的占比约为10%~20%,是影响胴体质量的重要指标。尾脂大量沉积会造成饲草料利用率降低、羊肉综合品质降低、母羊配种和繁殖困难等一系列问题,脂尾性状已成为限制我国现代绵羊养殖效率的瓶颈之一。在现有饲草料资源数量和绵羊存栏规模下,改良脂尾性状和培育小尾型绵羊成为提高我国绵羊养殖效率的重要途径。

  为探究绵羊尾脂沉积机制,研究人员采集了不同发育阶段的脂尾羊尾组织和瘦尾羊尾组织,通过比较转录组学分析和组织形态学分析,发现胚胎期70天是尾脂发育的关键时间节点,且尾脂沉积时间要早于其他部位。进一步研究表明,胚胎期60天至胚胎期70天,能量代谢基因表达量显著上调,细胞内氧化磷酸化水平升高,为细胞分化和脂肪沉积储备能量,是能量准备阶段;在胚胎期70天至胚胎期80天,前体脂肪细胞迅速分化为脂肪细胞,并进行脂肪沉积,是尾组织形变阶段。候选基因功能验证结果表明, MTFP1 基因对脂肪细胞诱导分化和脂肪沉积具有重要的调控作用。该研究为进一步改良我国地方绵羊生产性能和开展优质尾型绵羊选育提供了重要科学依据。

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  图  不同时期尾组织形态学分析和RNA-seq基因差异表达分析

  牧医所中爱(CAAS-UCD)联培博士生韩建刚为论文第一作者,宁夏大学马思佳为共同第一作者。牧医所蒋琳研究员、都柏林大学David教授和宁夏农林科学院马丽娜副研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、现代农业产业技术体系专项基金、中国农业科学院科技创新工程和国家高技术研究发展计划项目的支持。

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