控制肉鸡体内脂肪的过度蓄积是当前肉鸡育种的重要奋斗目标之一。本研究以鸡BMP-2和BMP-4基因作为候选基因,分析这2个基因序列变异与鸡体脂性状之间的相关;从转录水平和翻译水平上研究这两个基因在不同品系鸡只腹部脂肪组织及鸡前脂肪细胞分化前后的表达差异;在细胞水平上研究干扰和过表达BMP-2和BMP-4基因后,鸡胚成纤维细胞(鸡成纤维细胞系)向脂肪样细胞转转分化及鸡前脂肪细胞分化情况的变化,并探讨BMP-2和BMP-4基因与脂肪细胞分化转录因子及其它脂肪代谢通路上重要基因间的网络关系。同时,利用鸡胚胚盘下腔注射的方法在体内研究BMP-2和BMP-4基因对脂肪沉积的影响。初步阐明BMP-2和BMP-4基因在鸡脂肪细胞生成及分化过程中所发挥的作用及其分子机制。进而为鸡乃至其他畜禽的分子育种提供参考。
chicken;BMP-2;BMP-4;Adipose tissue;Adipocyte
本课题完成了预计的研究内容,达到了预定的研究目标。按照课题计划,我们对BMP-2和BMP-4基因开展了多态性检测和相关分析工作, 结果表明BMP-2基因第二内含子的C/T突变位点对1周龄体重、心脏重和心脏比率有显著影响;在BMP-4基因3'侧翼区发现4个SNP位点,其中g.3628A-G突变位点对鸡3 周龄体重、肌胃重、腺胃重及 脾重等性状有重要影响;在mRNA水平检测了鸡BMP-2的组织表达特性,结果表明BMP-2基因在脂肪组织中高表达。在mRNA水平检测了BMP-2基因在东北农业大学肉鸡高、低脂双向选择品系中的表达差异,结果表明BMP-2基因在肉鸡高、低脂系1-7周龄脂肪组织中的表达量不存在显著差异。在mRNA水平和蛋白水平对BMP-4基因的表达特性及其在高、低脂系肉鸡1-7周龄脂肪组织中的表达差异进行了检测,结果表明,BMP-4基因在鸡的多种组织中都有表达,在1、2、5、7周龄低脂系肉鸡脂肪组织中的表达量高于高脂系(P<0.05);利用放射性免疫的方法,对BMP-2和BMP-4在高、低脂系鸡只血清中的含量进行了比较,结果表明高、低脂系鸡只血清中BMP-2含量没有显著差异,低脂系鸡只血清中的BMP-4含量显著高于高脂系(P<0.05)。在鸡前脂肪细胞中检测了BMP-2、BMP-4及其受体的表达水平,结果发现,BMP-2、BMP-4、BMPR1A、BMPR2在鸡前脂肪细胞中有不同程度的表达,BMPR1B几乎不表达;成功构建了BMP-4基因的真核表达载体和干扰载体,并在鸡胚成纤维细胞干扰和过表达了BMP-4基因,结果表明过表达BMP4基因能够促进鸡胚成纤维细胞向脂肪样细胞转分化,干扰BMP-4基因能够抑制鸡胚成纤维细胞向脂肪样细胞转分化;利用添加重组蛋白的方法研究了BMP-2和BMP-4对鸡前脂肪细胞分化的影响,结果表明250ng/ml的重组BMP-2、400ng/ml的BMP-4能够上调PPARγ和aP2的表达水平,但不能促进脂滴沉积。当BMP-2重组蛋白与罗格列酮共同作用时,细胞会有小的脂滴出现,AFABP等基因的表达量显著上调。这些实验结果可以初步判定BMP-2和BMP-4在鸡脂肪细胞分化乃至脂肪沉积过程中都发挥了重要作用。