1 材料与方法
1.1 试验动物和样品采集
1.2 RNA的提取与建库测序
1.3 测序数据分析
1.4 DEGs富集分析
1.5 实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析
表1 引物信息Table 1 Primer information |
| 基因 Genes | 登录号 Accession No. | 引物序列 Primer sequences (5'—3') | 退火温度 Tm/℃ | 扩增长度 Amplicon size/bp |
|---|---|---|---|---|
| 淀粉样前体蛋白 APP | NM_001076796.1 | F:AGGTGGTCCGAGTTCCTACA R:ACATCCTCTCACGGTGCTTG | 59.89 60.04 | 141 |
| 原肌球蛋白2 TPM2 | NM_001010995.2 | F:CGAGTACCTGATGTTCGCCC R:GGAGGCCAGGAAAGTGTCGAT | 60.53 62.12 | 265 |
| 钙电压门控通道亚基α1 S CACNA1S | XM_024976574.1 | F:ATGGATCAGGCCCTCAAGTC R:GTGCATAGACTTCATCTTCCAGG | 59.16 58.87 | 190 |
| β-肌动蛋白 β-actin | NM_173979.3 | F:ACCACACCTTCTACAACGAGC R:GGTCTCGAACATGATCTGGGT | 60.27 59.52 | 119 |
1.6 数据统计分析
2 结果与分析
2.1 西门塔尔牛和安格斯牛肉品质及肌纤维特性分析
表2 西门塔尔牛和安格斯牛肉品质及肌纤维特性分析Table 2 Analysis of meat quality and muscle fiber characteristic of Simmental and Angus cattle |
| 项目 Items | 西门塔尔牛 Simmental cattle | 安格斯牛 Angus cattle | P值 P-value |
|---|---|---|---|
| 粗蛋白质 CP/% | 22.50±0.35 | 23.20±1.90 | 0.327 |
| 肌内脂肪 IMF/% | 1.37±0.15A | 2.33±0.20B | <0.001 |
| 熟肉率 Cooking yield/% | 56.27±2.35 | 56.97±4.16 | 0.498 |
| 系水力 Water binding capacity/% | 22.61±1.33A | 37.07±1.60B | 0.008 |
| 剪切力 Shear force/N | 49.20±5.10 | 43.70±11.79 | 0.517 |
| 肌纤维密度 Muscle fiber density/(束/μm2) | 1.50×10-4±1.28×10-5 | 2.07×10-4±1.86×10-5 | 0.137 |
| 肌纤维直径 Muscle fiber diameter/μm | 141.12±0.28b | 85.67±0.32a | 0.042 |
同行数据肩标不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),不同小写字母表示差异显著(P<0.05),无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。 | |
In the same row, values with different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01), and with different small superscripts mean significant difference (P<0.05), while with no letter mean no significant difference (P>0.05). The same as below. |
2.2 西门塔尔牛和安格斯牛肌肉氨基酸和脂肪酸含量分析
表3 西门塔尔牛和安格斯牛肌肉氨基酸含量分析Table 3 Analysis of amino acid contents in muscle of Simmental and Angus cattle |
| 项目 Items | 西门塔尔牛 Simmental cattle | 安格斯牛 Angus cattle | P值 P-value | |
|---|---|---|---|---|
| 天冬氨酸 Asp | 2.09±0.05 | 1.98±0.17 | 0.353 | |
| 丝氨酸 Ser | 0.90±0.02 | 0.85±0.08 | 0.326 | |
| 谷氨酸 Glu | 3.57±0.05 | 3.43±0.26 | 0.413 | |
| 非必需氨基酸 | 甘氨酸 Gly | 0.95±0.04 | 0.92±0.07 | 0.481 |
| NEAA/(g/kg) | 丙氨酸 Ala | 1.29±0.03 | 1.25±0.08 | 0.502 |
| 脯氨酸 Pro | 0.85±0.02 | 0.80±0.06 | 0.262 | |
| 酪氨酸 Tyr | 0.75±0.02A | 1.35±0.12B | 0.001 | |
| 精氨酸 Arg | 1.41±0.01B | 0.74±0.05A | <0.001 | |
| 总含量 Total content | 11.81±0.19 | 11.33±0.87 | 0.398 | |
| 缬氨酸 Val | 1.10±0.03 | 1.04±0.07 | 0.283 | |
| 苏氨酸 Thr | 1.04±0.02 | 0.98±0.09 | 0.321 | |
| 蛋氨酸 Met | 0.60±0.03 | 0.58±0.05 | 0.534 | |
| 必需氨基酸 | 异亮氨酸 Ile | 1.05±0.01 | 1.01±0.08 | 0.485 |
| EAA/(g/kg) | 亮氨酸 Leu | 1.81±0.03 | 1.73±0.14 | 0.372 |
| 苯丙氨酸 Phe | 0.92±0.02 | 0.88±0.06 | 0.269 | |
| 赖氨酸 Lye | 2.05±0.04 | 1.96±0.17 | 0.408 | |
| 组氨酸 His | 0.90±0.03 | 0.83±0.09 | 0.227 | |
| 总含量 Total content | 9.47±0.13 | 9.01±0.73 | 0.345 | |
| 必需氨基酸/氨基酸总量 EAA/TAA | 0.45±0.07 | 0.44±0.05 | 0.743 | |
表4 西门塔尔牛和安格斯牛肌肉脂肪酸含量分析Table 4 Analysis of fatty acid contents in muscle of Simmental and Angus cattlemg/kg |
| 项目 Items | 西门塔尔牛 Simmental cattle | 安格斯牛 Angus cattle | P值 P-value | |
|---|---|---|---|---|
| 肉豆蔻酸 C14:0 | 0.17±0.09 | 0.10±0.07 | 0.430 | |
| 十七烷酸 C17:0 | 0.03±0.01 | 0.02±0.02 | 0.760 | |
| 饱和脂肪酸 | 棕榈酸 C16:0 | 1.65±0.73 | 0.98±0.60 | 0.334 |
| SFA | 硬脂酸 C18:0 | 0.96±0.31 | 0.54±0.35 | 0.267 |
| 二十碳酸甲酯 C20:0 | ND | ND | ||
| 总含量 Total content | 2.81±1.12 | 1.64±1.04 | 0.317 | |
| 棕榈油酸 C16:1 | ND | ND | ||
| 油酸 C18:1n9c | 0.74±0.83 | 1.74±0.60 | 0.305 | |
| 单不饱和脂肪酸 | 异油酸 C18:1n9t | 0.03±0.04 | 0.05±0.03 | 0.634 |
| MUFA | 顺-11-二十碳烯酸 C20:1 | 0.02±0.02 | 0.01±0.00 | 0.499 |
| 总含量 Total content | 0.77±0.88 | 1.79±0.64 | 0.315 | |
| 亚油酸 C18:2n6c | 0.16±0.02 | 0.14±0.03 | 0.571 | |
| α-亚麻酸 C18:3n3 | 0.02±0.02 | 0.00±0.00 | 0.314 | |
| 多不饱和脂肪酸 | γ-亚麻酸 C18:3n6 | ND | ND | |
| PUFA | 二十碳三烯酸 C20:3n6 | 0.01±0.00 | 0.01±0.01 | 0.241 |
| 花生四烯酸 C20:4n6 | 0.02±0.02 | 0.01±0.02 | 0.884 | |
| 二十二碳六烯酸 C22:6n3 | ND | ND | ||
| 总含量 Total content | 0.19±0.01 | 0.17±0.01 | 0.275 | |
“ND”表示未检出。“ND” mean not detected. |
2.3 西门塔尔牛和安格斯牛肌肉RNA-Seq结果分析
表5 西门塔尔牛和安格斯牛肌肉RNA-Seq结果分析Table 5 Analysis of RNA-Seq results in muscle of Simmental and Angus cattle |
| 项目 Items | 样本 Sample | GC含量 GC content/% | Q30/% | 总片段数 Total reads | 对比值 Mapped reads/% | 唯一对比值 Uniquely mapped reads/% | 多重对比值 Multiple mapped reads/% |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
西门塔尔牛 | 1 | 50.15 | 93.96 | 44 574 546 | 97.78 | 92.86 | 3.18 |
Simmental cattle | 2 | 52.60 | 94.27 | 44 992 360 | 97.91 | 93.08 | 2.89 |
| 3 | 52.99 | 93.94 | 43 261 740 | 97.79 | 93.25 | 2.56 | |
安格斯牛 | 4 | 49.77 | 93.74 | 48 576 706 | 95.42 | 92.67 | 2.75 |
Angus cattle | 5 | 50.58 | 94.12 | 47 621 214 | 95.82 | 93.10 | 2.71 |
| 6 | 50.02 | 93.70 | 45 038 862 | 96.31 | 93.91 | 2.40 |
2.4 西门塔尔牛和安格斯牛肌肉DEGs分析
图1 西门塔尔牛和安格斯牛肌肉基因表达量分布盒形图Fig.1 Box plot of muscle gene expression level distribution of Simmental and Angus cattle |
图2 西门塔尔牛和安格斯牛肌肉FPKM PCA结果Fig.2 PCA result of FPKM in muscle of Simmental and Angus cattle |
图3 西门塔尔牛和安格斯牛肌肉DEGs热图及聚类分析Fig.3 Heat map and cluster analysis of DEGs in muscle of Simmental and Angus cattle |
2.5 西门塔尔牛和安格斯牛肌肉DEGs GO功能富集分析
2.6 西门塔尔牛和安格斯牛肌肉DEGs KEGG通路富集分析
图6 西门塔尔牛和安格斯牛肌肉DEGs前20 KEGG通路富集气泡图Fig.6 Bubble plot of top 20 KEGG pathways of DEGs in muscle of Simmental and Angus cattle |
表6 IMF沉积相关DEGsTable 6 DEGs related to IMF deposition |
| 基因 Genes | log2 (差异倍数) log2(FC) | 校正后的 P值 Padj | KEGG通路 KEGG pathways | 基因功能 Gene function |
|---|---|---|---|---|
| 淀粉样前体蛋白 APP | -1.29 | 0.02 | 阿尔茨海默病 Alzheimer disease | 在神经元表面执行与神经突生长有关的 生理功能 Performs physiological functions on the surface of neurons relevant to neurite growth |
| 原肌球蛋白2 TPM2 | 1.09 | 0.01 | 心肌收缩 Cardiac muscle contraction | 使肌动蛋白纤维结合 Enables actin filament binding |
| 钙电压门控通道亚基α1 S CACNA1S | 1.70 | 0.04 | 逆行内源性大麻素信号 Retrograde endocannabinoid signaling | 心肌素相关转录因子A 调节钙离子释放 MRTF-A regulates Ca2+ release |
2.7 RT-qPCR验证结果
图7 IMF沉积相关DEGs在西门塔尔牛和安格斯牛肌肉中RNA-Seq表达量和RT-qPCR相对表达量比较*表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01),ns表示差异不显著(P>0.05)。 Fig.7 Comparison of RNA-Seq expression level and RT-qPCR relative expression level of IMF deposition-associated DEGs in muscle of Simmental and Angus cattle * mean significant difference (P<0.05), ** mean extremely significant difference (P<0.01), and ns mean no significant difference (P>0.05). |
