德细杂交羊CAST基因多态性分析及对肉质性状的影响

为了探讨钙蛋白酶抑制蛋白(CAST)基因多态性及对东北细毛羊与德肉美羊杂交后代肉质性状的影响,试验采集93只健康德细杂交羊血液样本进行DNA提取、PCR扩增及PCR-SSCP分析,并选择10只德细杂交羊采集股二头肌、臂三头肌及背最长肌测定肉色、pH值、剪切力及蒸煮损失率。结果表明:在德细杂交羊CAST基因第6~8外显子中,只有第7外显子存在1个突变位点,即G332A位点。CAST基因第7外显子有3种基因型,分别为AA、AB、BB基因型。德细杂交羊股二头肌、臂三头肌及背最长肌的肉色及pH值在AA、AB、BB基因型之间差异不显著(P>0.05);剪切力在AA基因型与AB基因型之间差异不显著(P>0.05),而BB基因型与AA、AB基因型之间差异显著(P<0.05);蒸煮损失率在AA基因型与AB基因型之间差异不显著(P>0.05),而在BB基因型与AA基因型之间差异显著(P<0.05)。说明CAST基因的多态性与德细杂交羊的剪切力和蒸煮损失率显著相关,在选育过程中可以选择BB基因型个体,提高其肌肉嫩度。

钙蛋白酶抑制蛋白对畜禽肉品质影响的研究进展

钙蛋白酶抑制蛋白(calpastatin,CAST)是由CAST基因编码,是内源性专一抑制钙蛋白酶(calpain,CAPN)活性的抑制蛋白,是CAPN系统家族成员之一,可以调节脊椎动物体内CAPN活性。CAST能控制肌原纤维中蛋白质降解,影响肌细胞的生长速度及肌肉嫩度。CAST活性减弱或活化CAPN都能增加肌肉嫩度,从而改善肉品质。CAST基因可作为猪、牛、羊改善肉品质的候选基因。文章综述了CAST结构、CAST调控机制,分析了其对畜禽肉品质的影响,以期为推进CAST在改善畜禽肉品质中的进一步应用提供参考。

猪CAST基因PCR-RFLPs与肉质相关性的分析

利用PCR-RFLP技术对新荣昌Ⅰ系猪(70头)的CAST基因进行多态分析,并就限制性酶切位点多态性与新荣昌Ⅰ系猪肉的嫩度、肉色、滴水损失、失水率、大理石纹和肌内脂肪含量等肉质性状之间的相关性进行了分析。结果表明,首次发现的CAST/MspⅠ酶切位点中,DD基因型与肌脂含量IMP(%)存在显著正相关;CAST-RsaI酶切位点中,EF基因型与失水率LMR(%)存在显著负相关。

鸡CAST基因编码区的单核苷酸多态与肌纤维性状的相关研究

为了探讨CAST基因作为影响鸡肌肉嫩度性状候选基因的可能性,本研究以四川大恒家禽育种有限公司培育的优质鸡新品系为试验材料,采用PCR-SSCP方法对鸡钙蛋白酶抑制蛋白(Calpastatin,CAST)基因的部分编码区进行单核苷酸多态性(SNPs)检测。结果发现了1个多态性位点(G→T),且在试验鸡群中检测出AA、BB和AB 3种基因型。利用SAS(8.01)软件统计分析了3种基因型与优质鸡肌纤维性状的相关性。结果表明:CAST基因的多态性对鸡肌纤维密度和直径有着显著的影响(P<0.05),同日龄鸡群AA型个体的肌纤维密度高于AB型、肌纤维直径低于AB型,且均达到显著水平(P<0.05),而AA与BB型、BB与AB型间差异不显著(P>0.05);同体重鸡群BB型个体的肌纤维密度高于AB型、肌纤维直径低于AB型,且均达到显著水平(P<0.05),而AA与BB型、AA与AB型间差异不显著(P>0.05)。试验结果提示:CAST基因对鸡肌纤维性状具有重要作用,推测可以利用该位点对鸡肌肉嫩度性状进行标记辅助选择。

九龙牦牛CAST基因部分序列的克隆及其表达差异研究

根据牛钙蛋白酶抑制蛋白((Calpastatin,CAST)设计并合成一对引物,从九龙牦牛肌肉组织提取总RNA,利用RT-PCR扩增获得九龙牦牛CAST基因部分片段,利用SQRT-PCR技术检测九龙牦牛各组织中CASTmRNA的表达差异.结果,成功克隆九龙牦牛CAST部分cDNA序列485bp,获得GenBank登录号为FJ483833;用DNAman软件分析发现九龙牦牛CAST基因与普通牛的核苷酸同源性依次为99%;SQRT-PCR组织表达检测表明,CAST基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、肌肉、脂肪中均表达,在心脏中表达最高,在脂肪组织中表达最低.

猪CAST基因多态性与生物信息学分析

本研究旨在检测巴克夏猪、霍寿黑猪及其杂交F_(1)代CAST基因多态性,并利用生物信息学分析碱基变异对mRNA二级结构以及CASTⅢ型蛋白的影响。结果表明,巴克夏猪、霍寿黑猪、巴克夏猪×霍寿黑猪都存在AA、AC和CC基因型,等位基因A的频率都高于等位基因C。该突变在3个猪群中均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05),呈中度多态(0.25<PIC<0.5)。生物信息学预测结果显示,c.1980A>C使猪CAST基因mRNA序列的二级结构发生一定变化,并且最小自由能增大。p.Arg660Ser导致猪CASTⅢ型蛋白的部分理化性质略有改变,包括分子式、分子量、等电点、不稳定系数、总平均亲水性、正电荷(Arg和Lys)数等。p.Arg660Ser突变未改变猪CASTⅢ型蛋白的二级结构,突变前后都是无规卷曲和α-螺旋占的比例较高。p.Arg660Ser突变不位于猪CASTⅢ型蛋白的保守结构域上,但可导致催化相邻位p.663Ser磷酸化的蛋白激酶数减少。综上,c.1980A>C突变可能对猪CAST基因的转录效率和功能产生一定影响。

5个绵羊品种CAST基因多态性及其与肉品质的相关性

为从分子水平研究甘肃境内典型养殖模式下甘肃高山细毛羊、小尾寒羊、藏羊、蒙古羊和滩羊5个绵羊品种的CAST基因多态性与肉品质的相关性,探讨以CAST为候选基因,提高绵羊肉品质的可能性。采用PCR-SSCP技术对5个绵羊品种的CAST基因内含子3多态性进行检测,并就CAST基因多态性与9月龄肉品质进行相关性分析。根据比对结果发现,与等位基因A相比,等位基因B发现G62T以及C110T突变,等位基因C发现C92T突变,形成AA、AB、BB和AC 4种基因型;经检验表明,5个绵羊品种均处于非Hardy-Weinberg平衡状态;群体遗传多态性分析表明,5个绵羊品种的多态信息含量均为中度多态;关联分析表明,5个绵羊品种CAST基因变异位点的4个基因型间失水率AC基因型显著高于其他基因型(P<0.05),对于剪切力AC基因型显著低于其他3种基因型(P<0.05);不同绵羊品种间基因型分析表明,对于5个绵羊品种AC基因型的失水率显著高于其他3种基因型,除蒙古羊外,AC基因型的剪切力显著低于其他基因型;变异对眼肌面积没有显著性影响。这些关联说明CAST基因可作为候选基因用于绵羊产肉性能和肉品质的分子标记辅助选择。

猪CAST基因的单核苷酸多态性及其对肉质性状的效应(英文)

CAST基因作为肉质性状的主要候选基因。以80头外来猪和190头地方猪为材料,在CAST基因内含子24上检测到两个多态性位点(A916G和C1633G)。在916位点上,长白猪和大白猪以A基因为优势基因,其频率分别为0.88和1.00;莱芜猪,大薄莲猪,沂蒙黑猪和里岔黑猪以B基因为优势基因,其频率分别为0.93,0.97,0.78和0.68。在1633位点上,长白猪和大白猪以C基因为优势基因,其频率分别为0.82和0.79;莱芜猪,大薄莲猪,沂蒙黑猪和里岔黑猪以D基因为优势基因,其频率分别为1.00,1.00,0.88,0.78。在试验猪种中,共检测到6种单倍型(AACC,AACD,AADD,ABCC,BBCC,BBDD)。单倍型分布的多重比较结果表明,外来猪种(长白猪和大白猪)与地方猪种(莱芜猪,大薄莲猪,沂蒙黑猪和里岔黑猪)比较差异极显著(P<0.01)。固定效应模型分析结果表明,嫩度,屠宰45min后pH值和滴水损失单倍型间差异显著(P<0.05)。最小二乘分析结果表明,外来猪种与地方猪种在嫩度,屠宰45min后pH值和滴水损失间差异显著(P<0.05)。BBDD单倍型个体与其它单倍型个体比较,嫩度及滴水损失差异显著(P<0.05);AADD,BBCC,BBDD单倍型个体与其它单倍型个体比较,屠宰45min后pH值差异显著(P<0.05)。因此,在育种过程中将CAST基因应用于标记辅助选择,将有利于改善猪肉品质,加快育种进程。

皖东牛CAPN1、CAST基因多态性与肉质性状相关性

选用135头体重(493±33)kg,年龄相近皖东育肥牛,颈静脉采血,利用DNA直接测序法测定CAPN1、CAST基因多态性;试验结束屠宰试验育肥牛,取肉样分析皖东牛肉质性状,分析肉质性状与基因多态性相关性。结果表明,皖东牛CAPN1基因存在AA型和BB型2种基因型,4个单核苷酸多态性位点(SNPs),其中内含子8的C429G和G437A位置各1个突变位点,内含子9的C572T位置1个突变位点,外显子9的G458C位置1个突变位点;CAPN1基因中度多态且极显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.01)。皖东牛CAST基因有CT基因型和CC基因型,5个SNPs位点,其中内含子8的A220G、A223G和G239A位置各1个突变位点,外显子9的C369T和G375A位置各1个突变位点;CAST基因中度多态并处于Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。BB基因型皖东牛肌肉剪切力肉质性状显著高于AA基因型(P<0.05),CT基因型皖东牛肌肉剪切力肉质性状显著高于CC基因型(P<0.05),基因型对其他肉质性状影响差异不显著(P>0.05)。CAPN1和CAST基因多态位点与肌肉嫩度密切相关,可作为皖东牛肉质性状提升候选基因。

猪CAST基因多态性研究

采用3种限制性内切核酸酶对153头杜洛克猪、内江猪和荣昌猪的钙蛋白酶抑制蛋白(CAST)基因进行PCR-RFLP分析。结果表明:1)HinfⅠ、MspⅠ和RsaⅠ均检测到多态性,同时还发现1个杜洛克个体的HinfⅠ-RFLP出现120bp突变片段。2)X2检验表明,HinfⅠ、MspⅠ和RsaⅠ酶切所产生的基因及基因类型处于Hardy-Wenberg平衡状态(P<0.05);杜洛克、内江猪和荣昌3个品种猪的优势基因型分别为ABCCEE、AACCEE、AACCFF,在99%程度上分别与相应的品种有关。

肉牛CAST基因分子多态性与肉品质性状相关性的研究

运用现代分子生物技术寻找影响牛肉嫩度和大理石纹性状的候选基因。选取7个牛品种(群体)共176头牛作为试验动物,利用PCR-RFLP方法研究钙激活蛋白酶抑制蛋白基因(calpastatin,CAST)第6内含子(intron6)内的遗传变异,并进行克隆测序,证实酶切位点突变。利用最小二乘线性模型进行基因性效应差异显著性检验,结果表明CAST基因对牛肉的嫩度有显著作用,这为CAST作为牛肉嫩度候选基因提供进一步根据。

CAST基因及钙蛋白酶系统的研究进展

CAPN即钙蛋白酶,是广泛存在于动物体内的一种特异性依赖钙激活的中性半胱氨酸巯基内肽酶,CAST即钙蛋白酶抑制蛋白是它的特异性内生的抑制剂。CAPN和CAST在肉成熟嫩化的过程中起着重要的作用,屠宰后屠体中的CAST和CAPN含量直接影响肉的嫩化。对CAST和CAPN系统基因的研究进展,CAST/CAPN的多态现象与肉的嫩度的关系,CAST/CAPN的结构、表达及其信号转导等作了阐述。

三个猪品种CAST基因PCR-RPLP分析

采用3种限制性内切核酸酶对杜洛克、内江猪和荣昌猪共153头的钙蛋白酶抑制蛋白(CAST)基因进行PCR-RFLP分析。结果表明:HinfI、MspI和RsaI均检测到多态性,同时还发现一个杜洛克个体的HinfI-RFLP出现120bp和80bp突变片段。χ2检验表明:HinfI、MspI和RsaI酶切产生基因已经达到Hardy-WeLnberg平衡状态(p<0.05);数量上三个品种的优势基因型ABCCEE、AACCEE、AACCFF,在99﹪程度上分别与相应的品种有关。

钙蛋白酶抑制蛋白(CAST)基因在鸡不同组织和品种中的表达差异

【目的】了解鸡钙蛋白酶抑制蛋白(calpastatin,CAST)基因的组织特异性表达情况和在不同鸡品种间的表达差异。【方法】利用半定量RT-PCR方法研究CAST基因在鸡不同组织和品种中的表达差异。【结果】CAST基因表达于鸡的各个不同组织中,在胸肌中的表达量最多并显著高于其它组织(P<0.05);不同鸡品种胸肌组织中CAST基因表达量差异显著(P<0.05),艾维茵肉鸡胸肌组织中CAST基因的表达量显著高于其它几个品种(P<0.05),优质肉鸡品种间差异不显著(P>0.05),但显著高于蛋鸡(P<0.05)。【结论】结果表明钙蛋白酶抑制蛋白是一种在鸡体内普遍存在的蛋白,CAST基因在鸡不同组织和品种中的表达存在显著差异。

新民猪和皮民猪CAST基因的多态性检测分析

为了研究新民猪和皮民猪钙蛋白酶抑制蛋白(CAST)基因的多态性,试验采用PCR-RFLP法对27头新民猪和50头皮民猪F1代CAST基因的2个突变位点进行检测,并与已报道的猪种进行比较。结果表明:新民猪Arg249Lys突变位点的A等位基因频率为66.67%,B等位基因频率为33.33%;Ser638Arg突变位点的A等位基因频率为18.00%,B等位基因频率为82.00%。皮民猪Arg249Lys突变位点的A等位基因频率为94.00%,B等位基因频率为6.00%;Ser638Arg突变位点的A等位基因频率为28.00%,B等位基因频率为72.00%。与其他猪种相比,新民猪和皮民猪的Arg249Lys突变位点的A等位基因频率偏高,Ser638Arg突变位点的A等位基因频率偏低,从而引起有利单倍型249Lys-638Arg频率较低。

猪CAST基因的遗传多态性及遗传效应分析(英文)

采用PCR-SSCP方法对猪CAST基因遗传多态性进行分析,并研究基因型与肉质性状和背膘厚的相关性。根据猪CAST基因的cDNA序列(M20160)设计7对引物,结果在F1/R1,F6/R6引物对扩增的片段上发现了多态性,并对纯合子进行测序,发现317位A→G突变,2042位G→C突变。基因型在不同猪种分布的多重比较结果表明,长白猪、大白猪和杜洛克猪与沂蒙黑猪和莱芜猪比较差异极显著(P<0.01)。固定效应模型分析结果表明,嫩度及背膘厚基因型间差异显著(P<0.05),而pH值、温度及滴水损失基因型间差异不显著(P>0.05)。最小二乘分析结果表明,不同猪种比较,屠宰12h和24 h后肌肉温度、30 min和1 h后pH值及滴水损失差异显著(P<0.05);BBCC和BBDD单元型个体与其他单元型个体比较肌肉嫩度的差异显著(P<0.01),AACC和AADD单元型个体与其他单元型个体比较背膘厚的差异显著(P<0.01)。因此,推测CAST基因对猪肉品质及背膘厚存在一定的影响,将CAST基因应用于猪育种过程中的标记辅助选择将可以改善猪肉品质,加快猪的育种进程。

广灵驴CAST基因的克隆与表达

对广灵驴钙蛋白酶抑制(CAST)基因进行克隆及序列分析,并用实时荧光定量PCR技术对其在心、肝、脾、肺、肾和背最长肌等6种组织中的表达水平进行分析,探究CAST基因对驴肉品质的影响.结果表明,广灵驴CAST基因的CDS编码区全长2427 bp,共编码808个氨基酸,将测序序列提交至NCBI,得到的GenBank登录号为MN231002.广灵驴CAST蛋白的氨基酸序列与马、牛、人、猪、山羊、绵羊、小鼠、鸡的同源性分别为98.6%、77.1%、70.8%、77.5%、70.1%、60.9%、65.1%和41.5%;CAST基因在广灵驴6种组织中均存在表达,其中,表达量最高的组织为背最长肌.本试验成功获得了广灵驴的CAST基因,并发现其在背最长肌中高度表达,为进一步研究CAST基因在肌肉嫩度方面的表达调控功能提供参考.

CAST基因研究进展

CAST(calpastatin)基因是钙蛋白酶水解系统成员之一。在一定浓度的钙离子作用下,钙蛋白酶系统主要作用于细胞骨架蛋白、蛋白激酶和磷酸酶,还参与细胞内的信号传递。CAST能促使蛋白质降解减少,导致肌肉增长,还可识别CAPN与钙结合引起的构象变化并与之特异性结合,从而保证钙蛋白酶对底物只进行特定部位的水解。因此,可以通过激活钙蛋白酶或降低钙蛋白酶抑制蛋白的活性来提高肌肉的嫩度,改善肉质。最近的研究表明,CAST基因多态性与家畜的眼肌厚度和眼肌面积存在关联,有望成为提高家畜肉用性能的候选基因。

肉牛CAST基因5'UTR和3'UTR多态性分析

钙蛋白酶抑制蛋白(Calpastatin,CAST)专一抑制钙蛋白酶(Calpain,CAPN)活性,参与调节牛肉的嫩化及肌内蛋白的水解,其编码基因是肉质性状的主要候选基因。本研究根据牛CAST基因5'UTR区(GenBank No.AY834771)和3'UTR区(Gen Bank No.DQ991097)序列设计两对引物,用PCR-SSCP方法对鲁西黄牛和渤海黑牛共305个样本进行了单核苷酸多态性分析。结果显示,CAST基因5'UTR和3'UTR区存在PCR-SSCP多态,在5'UTR区存在6437(C/T)、6477(G/A)和6614(G/T)3个SNP位点,表现为AA、AB、BB、BC和AD 5种基因型;在3'UTR区存在359(T/C)和366(A/G)2个SNP位点,表现为EE、EF、FF和EG 4种基因型。经检验表明,鲁西黄牛和渤海黑牛均处于非Hardy-Weinberg平衡状态;群体遗传多态性分析表明这两种牛的多态信息含量均为中度多态。

CAPN1和CAST基因在牦牛不同组织中的表达差异研究

为检测钙蛋白酶基因(CAPN1)和钙蛋白酶抑制基因(CAST)在牦牛心、肝、脾、肺、肾、胃、眼肌、腹肌等不同组织中的表达水平,采用实时荧光定量PCR技术分析这2个基因的表达规律。结果显示,CAPN1和CAST基因在牦牛的8种组织中均有表达,但在不同组织的表达量存在差异。CAPN1基因在眼肌中的表达量最高,其次为腹肌,在肌肉中的表达量显著高于内脏组织,内脏组织中,在肝脏的表达量最高,其次为肾脏,胃中的表达量最低;CAST基因在胃中的表达量最高,其次为眼肌、腹肌,在肾脏中的表达量最低。