基于计算机视觉技术的猪肌内脂肪含量和眼肌面积测定系统的研发

旨在开发基于计算机视觉技术的猪肉质图像快速鉴别方法,为解决猪肉质传统测定方法缺陷和构建猪肉质快速测定系统奠定技术基础。本研究采用canny边缘检测算法、归一化、伽马校正、自适应直方图均衡化和阈值化等方法进行图像处理,利用二维信息模拟了猪背最长肌的三维模型,开发了基于图像的猪肌内脂肪含量计算机视觉测定方法。利用人工描绘和计算机视觉轮廓搜寻技术开发了基于图像处理的眼肌面积识别方法。利用Open CV和C++实现各方法的底层算法程序,研发了一套猪肌内脂肪含量和眼肌面积的测定系统,并利用250头不同品种的试验猪进行了应用测试。测试结果显示,肌内脂肪含量检测模块能够快速实现肌内脂肪图形信息的提取与预测,单个样品检测时间平均不超过2 min,准确性可达0.54,且测定离散系数为0.062,具有较强的稳定性。眼肌面积与背膘厚检测模块能够通过人工与计算机结合的方式快速测定眼肌面积和背膘厚。本研究建立的检测方法和软件系统能够实现猪肌内脂肪含量、背膘厚和眼肌面积的快速检测。

宁乡猪FTO和PPARGC1A基因多态性及其与肌内脂肪含量的关联研究

试验旨在探索宁乡猪FTO和PPARGC1A基因的遗传变异,并分析这些变异位点与肌内脂肪(IMF)含量之间的相关性。试验采用PCR-RFLP的方法对135头宁乡去势公猪FTO基因外显子3处594C>G和PPARGC1A基因外显子9处1747A>C的多态性进行检测,并对这2个基因的多态性位点与宁乡猪IMF含量的关联性进行分析。结果表明:宁乡猪FTO-BstUI酶切位点存在多态性,达到Hardy-Weinberg平衡状态,TT基因型个体的IMF含量最高,其次为CT、CC基因型,TT基因型个体的IMF含量极显著高于CT基因型个体(P<0.01),与CC基因型个体IMF含量无显著差异(P>0.05)。PPARGC1A-DdeI酶切位点同样存在多态性,未达到Hardy-Weinberg平衡状态,GG基因型个体的IMF含量最高,与AA基因型的IMF含量无显著差异(P>0.05),但GG和AA基因型个体的IMF含量显著高于AG基因型个体的IMF含量(P<0.05)。综上所述,FTO和PPARGC1A基因DdeI酶切位点多态性与宁乡猪IMF含量显著关联,研究结果可为高IMF宁乡猪的早期选育提供参考。

利用转录组技术鉴定影响硒都黑猪肌内脂肪含量性状关键基因及标记的研究

肌内脂肪含量(IMF)是肉质性状的一项重要指标,挖掘影响IMF性状的关键基因、筛选功能分子标记对肉质性状的遗传改良具有重要意义。本研究利用普通转录组技术分析了IMF存在显著差异的6个硒都黑猪背最长肌样本,筛选获得了78个差异表达基因(|log2FC|>1,Q value<0.05),主要富集于脂肪细胞分解调节、脂肪消化吸收、碳水化合物消化吸收、胆固醇代谢、甘油酯代谢、PPAR、ErbB等信号通路。利用qPCR技术验证了其中一个差异表达基因ADIG,发现其在高IMF组背最长肌组织中表达量显著高于低IMF组,与测序结果一致。接着在硒都黑猪群体中,利用混合DNA样本池PCR测序法筛选鉴定出猪ADIG基因g.202G>A、g.16433G>A、g.16608G>A等3个SNP位点,经关联分析发现这3个SNP位点均显著影响IMF性状。综上,本研究发现了硒都黑猪IMF性状显著相关SNP位点3个,为其肉质性状的遗传改良提供了新的分子育种标记。

硒都黑猪AOPEP基因SNP筛选鉴定及其与肌内脂肪含量的关联分析

肌内脂肪(IMF)含量是影响猪肉风味的重要指标。本研究通过重测序方法筛选出影响猪IMF含量的SNP位点,并进一步利用SANGER测序法在硒都黑猪群体中筛选鉴定出猪AOPEP基因rs340610840、rs3470100435、rs34724762003个SNPs位点。通过关联分析发现这3个SNPs位点均与IMF含量显著相关,且3个SNPs位点紧密连锁,所构成的不同单倍型组合也与IMF含量显著相关。通过RNA稳定性分析发现,rs3470100435的C>A突变导致编码氨基酸由精氨酸变成甲硫氨酸,显著影响了AOPEP mRNA质心二级结构,且AOPEP蛋白与AGT、KRR1、LDLRAP1等10个蛋白存在相互作用。本研究发现了3个影响猪IMF含量的分子标记,且rs3470100435位点导致AOPEP mRNA二级结构发生变化,AOPEP可能与AGT和LDLRAP1蛋白互作,进而影响IMF性状。

运用超声波技术评估猪活体肌内脂肪含量

[目的]研究在无损情况下猪肌内脂肪含量的估测方法,以提高预测模型的准确性。[方法]以229份硒都黑猪性能测定数据及超声波图像数据为研究对象,利用BioSoft Toolbox For Swine软件中感兴趣区域(region of interest,ROI)模块分割超声波图像,确定最佳感兴趣区域像素框大小(ROI Size)和个数,并通过逐步回归分析,以猪肌内脂肪含量为因变量,图像读取参数、体尺指标为自变量构建猪活体肌内脂肪含量估测模型。[结果]肌内脂肪含量与图像读取参数、宰前活重、胸围、腹围具有显著相关性,运用逐步回归分析得到脂肪含量估测模型,IMF=0.2495+0.1752×P+0.0070×W-0.0055×B+0.0159×A,模型拟合度R2为0.7252。[结论]运用超声波技术可以较准确地测定猪活体肌内脂肪含量,为实现种猪性能改良提供了技术支撑。

杜洛克猪肌内脂肪含量性状遗传参数估计及其与主要生长性状的关系

本研究旨在分析某杜洛克群体肌内脂肪含量(IMF)性状的遗传参数,并且评估其与主要生长性状之间的相关。利用R软件对影响杜洛克猪IMF、相关生长性状的固定效应进行方差分析,并利用DMU软件计算了IMF性状的遗传参数,评估其与生长性状间的遗传和表型相关。结果显示:IMF性状的加性遗传方差、残差方差和表型方差分别为0.004、0.039和0.043,其遗传力为0.082±0.025;此外,IMF与校正115 kg日增重、校正115 kg背膘厚、校正115 kg眼肌面积、校正115 kg眼肌厚、校正30~115 kg耗料增重比的遗传相关变化范围是-0.150~0.489,与体长、体高和管围的遗传相关变化范围是-0.211~0.248,与乳头数性状的遗传相关为0.398。可见,IMF在群体中为低遗传力性状,可能与其和背膘厚等性状的协同选择相关,本研究结果旨在为IMF性状的选育提供参考。

猪肌肉组织MDH和LPL基因表达与肌内脂肪含量和脂肪酸组成关系的研究

为了研究野莱F1代猪肌内苹果酸脱氢酶(Malate dehydrogenase,MDH)和脂蛋白脂酶(Lipoprotein li-pase,LPL)基因表达与肌内脂肪含量及脂肪酸组成的关系,探讨肌内脂肪的沉积机理。本研究以长白山野猪与莱芜猪的杂交1代猪(简称野莱F1代猪)和长×大白猪(各40头,公母各半)为研究对象,在20、35、50、70、90kg 5个体重阶段采取背腰最长肌,利用荧光定量RT-PCR方法研究MDH和LPL基因表达的发育性变化,分析该变化与肌内脂肪含量和脂肪酸组成的关系。结果表明:随着体重的增加,野莱F1猪和长×大白猪肌内MDH基因表达在20～70kg阶段呈上升趋势,在70～90kg阶段呈下降趋势;野莱F1猪和长×大白猪肌内LPL基因表达皆呈持续上升的趋势。相关分析表明:野莱F1猪MDH和LPL mRNA表达均与肌内脂肪含量呈显著正相关(P<0.05),与多不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸的比值(PUFA/SFA)不相关(P>0.05);长×大白猪MDH和LPL mRNA表达分别与肌内脂肪含量不相关和显著正相关(P>0.05和P<0.05),分别与PUFA/SFA呈极显著和显著负相关(P<0.01和P<0.05);2种猪肌内PUFA/SFA与肌内脂肪含量皆呈显著负相关(P<0.05)。结果提示:猪肌内MDH和LPL基因表达皆具有明显的体重发育特征;可以通过控制猪饲料中PUFA的含量来调节猪肉中PUFA的含量,从而影响MDH和LPL的基因表达,达到调节肌内脂肪含量的目的。

猪H-FABP基因遗传多态性及与肌内脂肪含量的相关分析

采用PCR-RFLP的方法分析了松辽黑猪、军牧1号白猪、PIC猪、长白猪、大白猪、杜洛克猪和松野杂交猪共计127头猪H-FABP基因的遗传多态性。结果表明:(1)在5′-上游区的HinfⅠ多态位点上,所有试验猪种中均发现了多态性,在第二内含子的HaeⅢ多态位点上,所有被测猪种也都存在变异,在第二内含子的MspI多态位点上,松辽黑猪、长白猪和松野杂交猪仅表现为AA型,其他猪种均表现出多态性;(2)7个猪群的基因频率和基因型频率都达到了Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05);(3)松辽黑猪遗传变异对肌内脂肪含量的影响:HH基因型极显著高于Hh基因型(P<0.01),而Hh基因型又极显著高于hh基因型(P<0.01),最小二乘均值为:2.760>2.598>2.335,dd和Dd基因型分别极显著高于DD基因型(P<0.01),最小二乘均值为:2.763>2.732>2.347,结果提示:可通过提高"HH-dd"基因型的频率来增加松辽黑猪肌内脂肪含量,从而改善松辽黑猪的肉质。

鸡H-FABP基因多态性及其与肌内脂肪含量的相关研究

根据GenBank发表的鸡H-FABP基因序列设计引物,以广东省农科院畜牧研究所提供的4个地方优质肉鸡品种,2个培育品种和1个引进的肉鸡品种为试验材料,通过测序和PCR-SSCP的方法进行SNP检测和基因型分析,探讨H-FABP基因多态性与肌内脂肪含量(IMF)之间的关系。结果发现在H-FABP基因260 bp和675 bp处存在T/C和G/A的突变位点,对2个突变位点在研究群体中进行基因型分析,结果产生3种基因型。基因型与IMF的相关分析结果表明:在T260C位点上,所有品种中AA基因型的IMF含量显著(P<0.05)高于BB基因型个体,但对于不同的品种来说,AA和BB基因型只对封开杏花鸡和岭南黄鸡II号的IMF含量有显著影响(P<0.05),而对其他各鸡种均无显著影响(P>0.05);在G675A位点上,所有品种中AA型和AB型肌内脂肪含量差异显著(P<0.05)。

猪H-FABP基因多态性及其与肌内脂肪含量的相关研究

旨在研究猪H-FABP基因的遗传多态性及其与肌内脂肪含量的遗传效应。利用PCR-RFLP(HinfⅠ、MspⅠ、HaeⅢ、Hinf*Ⅰ4种限制性内切酶)分子标记技术检测了中国地方猪种雅南猪、大河猪,培育品种大河乌猪以及杜洛克与长白和约克三元杂交商业群体共148头猪心脏型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)基因5′-上游区和第二内含子的遗传变异,并利用固定效应模型分析了H-FABP基因在杜洛克与长白和约克三元杂交商业群体中对肌内脂肪含量的遗传效应。结果表明:(1)在HinfⅠ和MspⅠ位点上,所有4个猪群都存在多态;在HaeⅢ位点上,除雅南猪只出现单态外,其余3个猪群都出现多态;在Hinf*Ⅰ位点上,除杜洛克与长白和约克三元杂交商业群体出现多态外,其余3个猪群只表现单态。(2)4个位点对肌内脂肪含量的影响差异显著,各基因型肌内脂肪含量最小二乘均值关系即Hh>HH,bb>Bb>BB,Aa>AA,DD>Dd>dd。结合H-FABP基因的生理功能和已有的研究结果来看,可在特定的群体中将其作为影响猪肌内脂肪含量的候选基因。

藏鸡Chemerin和ChemR23基因时序表达及其与肌内脂肪含量的相关性研究

本试验旨在阐明藏鸡Chemerin及其受体ChemR23基因的组织和时序表达谱,分析这两个基因mRNA表达水平对肌内脂肪沉积的影响。以孵化0~210日龄的藏鸡为材料,采用RT-PCR方法克隆Chemerin与ChemR23基因,利用荧光定量PCR(qPCR)技术检测两个基因在不同组织及不同发育阶段的表达情况,并将基因表达量与肌内脂肪含量进行相关分析。结果表明,Chemerin与ChemR23基因共同表达于藏鸡所有被检测的组织中,且Chemerin主要在肝、脂肪、肺和肾等组织中表达,而ChemR23在脂肪组织中的表达量最高(P<0.01)。Chemerin与ChemR23在不同发育阶段胸肌和脂肪组织中的表达无性别差异,均在孵化0日龄的胸肌中表达水平最高,在154日龄的皮下脂肪组织中表达水平最高。Chemerin与ChemR23基因在腿肌中的表达存在性别差异,Chemerin与ChemR23在119日龄母鸡腿肌中的表达水平极显著高于其他几个时期(P<0.01);但Chemerin在0和210日龄公鸡腿肌中的表达水平极显著高于其他几个时期(P<0.01),ChemR23在210日龄公鸡腿肌表达水平最高(P<0.01)。Chemerin与ChemR23mRNA表达量与胸肌IMF含量呈正相关,Chemerin基因mRNA表达水平与腿肌IMF含量呈负相关,ChemR23基因mRNA表达水平与公鸡腿肌IMF含量呈负相关,与母鸡腿肌IMF含量呈正相关。研究结果提示,Chermerin及其受体ChemR23基因可能在藏鸡生长发育过程中对肌内脂肪沉积发挥重要作用,本研究结果为进一步阐明Chermerin及其受体ChemR23基因在藏鸡脂肪代谢中的生物学功能奠定基础。

猪肉肌内脂肪含量的可见/近红外光谱在线检测

研究基于可见/近红外光谱分析技术的新鲜猪肉肌内脂肪含量在线检测。实验样本为208份背最长肌,实验时样品以0.25 m/s的速度运动,采集可见/近红外漫反射光谱,进行小波消噪处理后,结合不同的光谱预处理方法建立肌内脂肪含量的偏最小二乘回归模型。研究发现采用db6小波在6层分解后以极大极小原理选择阈值进行消噪效果较好;消噪的光谱直接建立的PLSR模型预测性能较差,经过多元散射校正、变量标准化及微分等预处理均能提高模型的预测性能;变量标准化结合一阶微分预处理后建立的模型性能最佳,校正集相关系数为0.892、验证集相关系数为0.834、校正集均方根误差为0.090、预测集均方根误差为0.080。结果表明可见/近红外光谱可用于肌内脂肪含量的在线检测,但模型相对分析误差最高为1.738,模型的精度和稳定性仍需进一步提高。

脂肪分化相关蛋白基因多态性与优质鸡屠宰性状和肌内脂肪含量的相关性研究

对脂肪分化相关蛋白(Adipocyte Differentiation-Related Protein,ADFP)基因的外显子进行SNPs检测,探讨其作为鸡脂肪性状候选基因的可能性。实验以四川省畜牧科学研究院和大恒家禽育种有限公司培育的优质肉鸡新品系为素材,采用PCR-SSCP的方法进行SNPs检测和基因型的分析。结果找到3个SNPs位点:4 079位由A→T(位点A)、4 843位由C→T(位点B)和7 070位由A→G(位点C)。单位点基因型对屠宰性状的遗传效应分析表明,位点A的基因型对腿肌率、腹脂重、腹脂率和肌内脂肪含量有显著性影响(P<0.05),位点B的基因型对活重和屠体重均有显著性影响(P<0.05),位点C的基因型对胸肌重和肌内脂肪含量有显著性影响(P<0.05),对胸肌率有极显著性影响(P<0.01)。初步推断ADFP基因可能是影响鸡脂肪性状的主效基因或与主效基因连锁,推测可以利用多态位点A和C对鸡腹脂重、腹脂率和肌内脂肪含量进行标记辅助选择。

湖羊肌肉MC4R基因表达水平与肌内脂肪含量的相关性分析

选取了初生、1～6月龄湖羊公羔和12月龄的周岁公羊各5只,采用real-time PCR检测湖羊不同部位肌肉黑素皮质激素受体4基因(MC4R)mRNA表达水平,分析MC4R mRNA表达的发育性变化及其与肌肉肌内脂肪含量的关系。结果发现:湖羊不同肌肉部位MC4R基因表达的发育性变化模式均为先上升后下降。其中3月龄背最长肌、后腿股二头肌和前腿肱二头肌的MC4R mRNA表达水平达到最大,与其余各月龄相比差异显著,而2月龄腰大肌的MC4R mRNA表达水平达到最大,5月龄MC4R mRNA表达水平在湖羊不同部位肌肉间表现有明显差异,但无明显规律,其后各月龄间均无显著差异。结论:湖羊背最长肌、腰大肌和后腿股二头肌MC4R mRNA表达水平与肌内脂肪(IMF)含量呈负相关关系。

藏鸡FTO基因表达的时空特性及与肌内脂肪含量的相关分析

旨在获得藏鸡FTO基因序列,并分析其生物学特性,阐明其组织及时序表达规律,同时揭示该基因在不同发育阶段肌肉组织中的表达水平与肌内脂肪含量的关系。选取1~210日龄健康藏鸡为试验材料,采集心、肝、脾、肺、肾、胸肌、腿肌和皮下脂肪组织样品,提取组织总RNA,利用RT-PCR方法克隆FTO基因序列,同时利用实时荧光定量PCR检测其在各组织及不同发育阶段的mRNA表达丰度,并将其表达量与肌内脂肪含量进行相关分析。结果表明,获得藏鸡FTO的基因序列长1 585bp(GenBank登陆号:KY366175),其中CDS为1 524bp,5′UTR 35bp和3′UTR 26bp,编码507个氨基酸,具有一个N端结构域和一个C端结构域。藏鸡与原鸡FTO氨基酸相比发生了6个氨基酸突变。FTO基因在藏鸡的各个组织中广泛表达,在脾组织中的表达水平极显著高于其他组织(P<0.01),在脂肪组织和肺组织也存在较高水平的表达。时序表达谱显示,FTO基因在藏鸡胸肌和腿肌具有不同的表达模式,在胸肌中的表达水平随生长日龄的增加呈逐渐下降的趋势,而在腿肌中的表达水平随生长日龄的增加呈先上升后下降的趋势。藏鸡在不同发育阶段,不同肌肉组织中FTO基因表达水平与IMF含量具有不同程度的相关性,其中FTO基因表达水平与藏鸡胸肌IMF含量呈负相关,并且在母鸡中的相关性达到显著水平(P<0.05)。而公鸡FTO基因表达水平与腿肌IMF含量呈正相关(在119~210日龄阶段r=0.601,P<0.05),母鸡则相反。研究结果提示,FTO基因可能在藏鸡生长发育过程中对肌内脂肪沉积起重要调控作用,本试验结果将为藏鸡FTO基因的结构和功能的进一步研究奠定基础。

布莱凯特黑牛A-FABP基因表达规律及其肌内脂肪含量研究

本实验旨在探究布莱特黑牛脂肪型脂肪酸结合蛋白(A-FABP)基因表达规律,鉴定其与肌内脂肪含量调控的相关性。通过克隆获得A-FABP基因,采用生物信息学方法分析基因结构;利用荧光定量PCR技术研究A-FABP基因在不同组织及不同时期的表达情况;采用PCR-SSCP方法探究基因型与肌内脂肪含量的相关性。结果表明:克隆获得的A-FABP序列与牛、瘤牛、山羊亲缘关系近,同源性高;A-FABP基因在背最长肌中表达量最高,不同时期A-FABP基因的表达量随月龄增加逐渐降低;关联分析显示其多态位点与肌内脂肪含量显著相关(P<0.05),与大理石花纹评分不显著。综上推测,A-FABP基因参与牛肌内脂质代谢相关过程,对调控脂肪的沉积发挥重要作用,可作为肉质性状的辅助标记基因。

猪PLIN2基因变异筛选及其与猪肌内脂肪含量性状的关联分析

肌内脂肪含量(IMF)性状是影响猪肉质的重要指标。PLIN2是猪肉质性状的候选基因。本研究在硒都黑猪群体中筛选鉴定了猪PLIN2基因的SNP变异位点。利用混合DNA样本池,采用6对引物PCR扩增了猪PLIN2基因6段不同序列片段,经Sanger测序比对分析后共发现了14个SNP位点。与IMF性状进行关联分析后发现:g1816T>C、g6709G>C、g6808G>A、g6969G>C、g6980C>T、g7032T>C、g7045C>T、g7063G>A、g10027C>T、g10335A>G、g10349C>T等11个SNP位点极显著影响IMF性状。这11个SNP位点可构成4种单倍型,且各单倍型也与IMF性状显著相关。本研究为猪肉质性状的遗传改良提供了新的分子育种标记。

鸡EX-FABP基因遗传变异及与肌内脂肪含量的相关分析

利用PCR-SSCP结合DNA测序方法,对贵妃鸡、怀乡鸡及二者的杂交F1代共计360个个体EX-FABP基因遗传特征及品种差异进行研究,发现2773T>C,2867 C>T和2913 G>A三个位点在贵妃鸡中表现为单态,在怀乡鸡和杂交F1群体中表现为多态,这3个位点有望作为贵妃鸡、怀乡鸡乃致其他品种鸡种质资源鉴定的参考依据。对比分析3个群体胸肌肌内脂肪含量(IMF)表明,怀乡鸡和杂交鸡母鸡的IMF显著高于贵妃鸡;而3个群体公鸡间的IMF差异不显著;除贵妃鸡外,同一品种内公鸡的IMF均小于母鸡(P<0.05)。多态位点与鸡胸肌肌内脂肪含量的相关性分析结果表明,在2773位点,TC基因型个体的IMF值大于TT基因型;在2913位点,AA基因型个体的IMF值大于GG基因型,但没有达到显著水平(P>0.05)。

贵州香猪肌肉嫩度和肌内脂肪含量测定分析

对剑白香猪进行肌肉嫩度、肌内脂肪含量和含水量测定,并与从江香猪和久仰香猪的测定资料进行比较,结果表明:剑白香猪与从江香猪和久仰香猪肌肉嫩度、肌内脂肪含量和水分含量差异均不显著(P>0.05)。

不同年龄、性别、肌群对大腿肌肉内脂肪含量的影响

目的评估大腿肌群的肌肉体积(muscle volume,MV)和肌肉内脂肪(intramuscular fat,IMF)含量,并探究其与年龄和性别的关系,确定评估MV和IMF的最佳层面。方法采用飞利浦Ingenia 3.0T MRI对50例健康志愿者进行大腿MRI检查,并分为青年组25例(年龄20~40岁)和老年组(年龄≥60岁)25例。沿着股骨长度采用3D mDixon序列进行图像采集。逐层测量MV和IMF含量,并评估年龄和性别对MV和IMF含量的影响。提出预测方程,采用单一层面在股骨不同水平评估MV和IMF。结果与青年组比较,老年组MV明显减小(P<0.001),尤其是股四头肌;IMF含量增加(男性高于女性)(P<0.001)。评估各个肌肉IMF的最佳层面大概处于其横断面最大面积处,评估整个大腿MV和IMF的最佳层面处于股骨长度的50%处。结论采用MRI评估大腿MV和IMF具有可行性,预测方程的提出减少了分析时间。