基于RNA-Seq鑒定黑羽番鴨肉質(zhì)風(fēng)味差異的候選基因

段修軍 孫國(guó)波 張蕾 陸艷鳳 王麗華 田培余 劉嘉晟 楊孟廣

摘要： 為挖掘黑羽番鴨肉質(zhì)風(fēng)味相關(guān)候選基因，通過對(duì)黑羽番鴨胸肌、腿肌中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，并通過Illumina HiSeq2500高通量測(cè)序進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組對(duì)比分析，結(jié)合參考基因組對(duì)所獲得的序列進(jìn)行序列比對(duì)、基因注釋和差異表達(dá)等分析，篩選出差異表達(dá)基因并進(jìn)行GO富集分析。通過熒光定量 PCR（Real-time PCR，qRT-PCR）方法檢測(cè)4個(gè)差異候選基因表達(dá)水平，驗(yàn)證測(cè)序結(jié)果的可靠性。結(jié)果表明，黑羽番鴨胸肌中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)辛醛、2，3-辛二酮含量顯著高于腿肌，3-羥基-2-丁酮含量顯著低于腿?。?P < 0.05）。通過參考基因組比對(duì)和差異表達(dá)分析，初步獲得614個(gè)差異表達(dá)基因，171個(gè)差異基因在黑羽番鴨腿肌組織上調(diào)表達(dá)，443個(gè)差異基因在黑羽番鴨腿肌組織下調(diào)表達(dá)。結(jié)合GO分析和KEGG富集分析，最終獲得了20個(gè)候選功能基因，它們分別參與機(jī)體氨基酸形成、糖代謝以及脂肪代謝等生物過程，其中10個(gè)差異候選基因在黑羽番鴨胸肌中參與肌內(nèi)脂肪代謝過程，這些基因可能通過形成肌內(nèi)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)而影響肌肉風(fēng)味。qRT-PCR 驗(yàn)證結(jié)果表明，篩選出的差異候選基因表達(dá)趨勢(shì)與轉(zhuǎn)錄組測(cè)序中表達(dá)的趨勢(shì)相似，說明測(cè)序結(jié)果可靠。在黑羽番鴨胸肌、腿肌中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)對(duì)比基礎(chǔ)上，結(jié)合RNA-Seq技術(shù)對(duì)黑羽番鴨肉質(zhì)風(fēng)味前體物質(zhì)特異性形成機(jī)制進(jìn)行綜合分析，篩選出ACOT11、APOA1、FABP3等脂肪代謝相關(guān)的差異基因可能與黑羽番鴨胸、腿肌肉質(zhì)風(fēng)味形成相關(guān)。

關(guān)鍵詞： 黑羽番鴨; 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì); 脂肪代謝; 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序

中圖分類號(hào)： S834+.89?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A?? 文章編號(hào)： 1000-4440（2022）03-0739-09

Identification of candidate genes related to meat flavor in black Muscovy duck based on RNA-Seq

DUAN Xiu-jun， SUN Guo-bo， ZHANG Lei， LU Yan-feng， WANG Li-hua， TIAN Pei-yu， LIU Jia-sheng， ?YANG Meng-guang

（Jiangsu Agri-animal Husbandry Vocational College， Taizhou 225300， China）

Abstract： To explore the candidate genes related to meat flavor in black Muscovy duck， volatile flavor compounds in breast and leg muscles of black Muscovy duck were determined， and transcriptome analysis was performed by Illumina HiSeq2500 high-throughput sequencing. Based on reference genome， the obtained sequences were analyzed by sequence alignment， gene annotation and differential expression analysis， and differentially expressed genes were screened out and GO enrichment analysis was performed. Moreover， to verify the sequencing results， qRT-PCR was used to detect the expression levels of four differential candidate genes. Results showed that the contents of octanal and 2，3-octanedione in breast muscle were significantly higher than those in leg muscle， and the content of 3-hydroxy-2-butanone in breast muscle was significantly lower than that in leg muscle （ P < 0.05）. Through genome comparison and differential expression analysis， 614 differentially expressed genes were preliminarily obtained， 171 differentially expressed genes were up-regulated and 443 differentially expressed genes were down-regulated in leg muscles of black Muscovy duck. By GO and KEGG enrichment analysis， 20 functional candidate genes were finally obtained. These candidate genes were involved in biological processes， such as amino acid formation， glucose metabolism and fat metabolism. Among them， ten differentially expressed candidate genes were involved in fat metabolism in breast muscle of black Muscovy duck， and these genes may affect muscle flavor by forming intramuscular volatile flavor compounds. Results of qRT-PCR verification showed that the expression trends of screened differentially expressed candidate genes were similar to those in transcriptome sequencing， indicating that the sequencing results were reliable. Based on the comparation of volatile flavor compounds in breast and leg muscles of black Muscovy duck， the specific formation mechanism of meat flavor precursors in black Muscovy duck was comprehensively analyzed， differentially expressed genes related to fat metabolism such as ACOT11， APOA1， FABP3 may be related to the formation of meat flavor in breast and leg muscles of black Muscovy duck.

Key words： black Muscovy duck; volatile flavor compounds; fat metabolism; transcriptome sequencing

番鴨（ Cairna moschata ）發(fā)源于南美洲和中美洲的熱帶，因其鴨嘴的基部和眼圈周圍具有黑色或紅色的肉瘤被稱為瘤頭鴨，又因其鴨肉瘦肉含量高，肉質(zhì)鮮香，具有野禽風(fēng)味的特點(diǎn)被稱為麝香鴨 [1] 。番鴨按照羽色可以分為白羽、黑羽和花羽3種類群，其中黑羽番鴨因羽色和肉質(zhì)特異性深受消費(fèi)者喜愛，但是其體型較小，生長(zhǎng)速度較慢 [2-3] 。為進(jìn)一步提高黑羽番鴨的生產(chǎn)性能，江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院自2000年開始，利用法國(guó)番鴨和福建黑羽番鴨進(jìn)行選育，構(gòu)建了羽色、脛、爪全黑的優(yōu)質(zhì)黑羽番鴨類群，其具有生長(zhǎng)速度快、體型適中、脂肪含量低、肉質(zhì)鮮美等優(yōu)點(diǎn) [4-5] 。

孫國(guó)波等 [3] 對(duì)公、母黑羽番鴨不同階段胸、腿肌肉質(zhì)進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明黑羽番鴨膽固醇含量較低，氨基酸豐富且含量高，公母鴨胸、腿肌營(yíng)養(yǎng)成分存在一定差異性。王錦鋒等 [6] 研究結(jié)果表明，黑羽番鴨胸肌的水分比腿肌高，腿肌粗蛋白質(zhì)含量比胸肌高。吉文林等 [7] 對(duì)黑羽番鴨屠宰性能和肉質(zhì)的研究結(jié)果表明，黑羽番鴨公鴨胸、腿肌的剪切力顯著高于母鴨，公鴨肌肉中（胸、腿?。﹑H 值顯著高于母鴨（胸、腿?。Ａ种t等 [8] 對(duì)不同羽色（黑羽、白羽以及黑白花羽）的公母番鴨進(jìn)行屠宰性能測(cè)定對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)雄性黑羽番鴨的屠宰性能較好。錢建中等 [4] 研究結(jié)果表明，黑羽番鴨脂肪含量低于北京鴨、櫻桃谷鴨，且黑羽番鴨公鴨胸肌剪切力和腿肌失水率顯著高于母鴨。上述關(guān)于黑羽番鴨肉用性能的相關(guān)研究?jī)H局限于個(gè)體肉質(zhì)分析水平，對(duì)于黑羽番鴨胸、腿肌肉質(zhì)性狀的形成機(jī)制仍不清楚。

鴨肉的風(fēng)味主要由鴨肉中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，即鴨肉中能產(chǎn)生揮發(fā)性肉香味的化合物成分，經(jīng)加熱后形成的特殊風(fēng)味，是消費(fèi)者對(duì)鴨肉食品產(chǎn)生的一系列生理反應(yīng)和感官評(píng)定，是影響鴨肉食用口感的一個(gè)重要因素 [3，9] 。從基因組宏觀層面對(duì)黑羽番鴨肉質(zhì)性狀的調(diào)控機(jī)制進(jìn)行深度挖掘，可以挖掘黑羽番鴨肉質(zhì)風(fēng)味形成的關(guān)鍵基因。本研究以黑羽番鴨為研究對(duì)象，通過對(duì)黑羽番鴨胸肌、腿肌中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)合RNA-Seq轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，對(duì)黑羽番鴨肉質(zhì)風(fēng)味前體物質(zhì)特異性沉積機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)、全面的綜合分析，為培育優(yōu)質(zhì)肉用黑羽番鴨提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)所用的黑羽番鴨由江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院培育，選擇具有相同遺傳背景、同批孵化、同批出雛的黑羽番鴨，所用個(gè)體均在同一環(huán)境下飼養(yǎng)至300日齡。

1.2 樣品采集

在黑羽番鴨大群體中隨機(jī)抽樣6只（公鴨3只，母鴨3只），按照國(guó)家實(shí)驗(yàn)動(dòng)物處理行為準(zhǔn)則進(jìn)行屠宰，分別采取同一部位的胸肌、腿肌組織樣本。將同一樣本分為2組：一組迅速放入-80 ℃ 冰柜中速凍，以供測(cè)定分析揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量;另一組放入-80 ℃ 冰箱保存，以供進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定 參考王衛(wèi)等 [10] 方法，利用氣-質(zhì)聯(lián)用儀（Trace DSQ GC-MS）進(jìn)行黑羽番鴨胸肌、腿肌中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定，并獲得各成分相對(duì)含量。

1.3.2 RNA提取及轉(zhuǎn)錄組測(cè)序 通過Trizol法提取各肌肉樣本組織總RNA，經(jīng)RNA質(zhì)檢后進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序 [11] 。

1.3.3 測(cè)序數(shù)據(jù)處理及分析 結(jié)合測(cè)序獲得的數(shù)據(jù)，對(duì)比參考基因組，獲得黑羽番鴨胸、腿肌肉組織樣本的特異轉(zhuǎn)錄組序列信息，完成基因組定位分析。在上述比對(duì)結(jié)果的基礎(chǔ)上，使用htseq-count（v0.6.0）軟件 [12] 統(tǒng)計(jì)每個(gè)轉(zhuǎn)錄本的表達(dá)水平，而后對(duì)所有基因進(jìn)行對(duì)比分析，選取FDR（False discovery rate，錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率）小于0.05且差異倍數(shù)（FC）大于等于2的基因作為候選差異基因。最后通過GO（Gene ontology，基因本體）進(jìn)行差異基因功能注釋分析，以及KEGG（Kyoto encyclopedia of genes and genomes， 京都基因與基因組百科全書）進(jìn)行通路富集分析 [13] 。

1.3.4 qRT-PCR檢測(cè) 隨機(jī)抽取方法1.3.2中差異表達(dá)基因4個(gè)，以反轉(zhuǎn)錄得到的黑羽番鴨胸、腿肌肉組織（樣本號(hào)1～ 6）的cDNA為模板進(jìn)行qRT-PCR（表1）檢測(cè)，檢驗(yàn)上述基因在黑羽番鴨胸、腿肌肉組織的表達(dá)規(guī)律與測(cè)序分析結(jié)果是否一致。

1.4 數(shù)據(jù)分析

qRT-PCR結(jié)果分析采用 2 -△△ Ct? 方法，SPASS 20.0軟件對(duì)試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行 t 檢驗(yàn)，以 P<? 0.05視為差異顯著， P<? 0.01視為差異極顯著 [14] 。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑羽番鴨胸肌、腿肌中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量

對(duì)黑羽番鴨胸肌、腿肌中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分離鑒定，通過NIST數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，而后結(jié)合參考文獻(xiàn)[15]，篩選出可能與黑羽番鴨肉質(zhì)風(fēng)味相關(guān)的7種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。由表2可知，黑羽番鴨胸肌中辛醛、2，3-辛二酮含量顯著高于腿肌，3-羥基-2-丁酮含量顯著低于腿肌，而正戊醇、甲基庚烯酮、壬醛以及正庚醇在胸、腿肌中含量無顯著差異。

2.2 黑羽番鴨胸肌、腿肌轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析

共構(gòu)建300日齡公、母黑羽番鴨的胸肌、腿肌各3個(gè)組織樣品的轉(zhuǎn)錄組文庫(kù)，對(duì)測(cè)序初始文庫(kù)進(jìn)行質(zhì)量控制篩選，去除帶接頭、無法確定堿基信息以及低質(zhì)量的測(cè)序數(shù)據(jù)（reads），獲得的篩選數(shù)據(jù)結(jié)果如表3所示。300日齡公、母黑羽番鴨的胸肌、腿肌12個(gè)樣品測(cè)序后獲得39 527 132～ 54 977 176 條初始數(shù)據(jù)，而后經(jīng)去除接頭以及低質(zhì)量數(shù)據(jù)篩選，獲得37 824 878～ 52 542 526 條有效數(shù)據(jù)。過濾后有效數(shù)據(jù)占原始數(shù)據(jù)的比例大于94%，表明本試驗(yàn)構(gòu)建的黑羽番鴨胸肌、腿肌12個(gè)樣品文庫(kù)質(zhì)量較好。另外，過濾后有效數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確率在99.9%以上的堿基總數(shù)占93%以上，進(jìn)一步說明本試驗(yàn)測(cè)序結(jié)果質(zhì)量較好。綜上所述，本試驗(yàn)構(gòu)建的公、母黑羽番鴨的胸肌、腿肌12個(gè)組織轉(zhuǎn)錄組文庫(kù)質(zhì)量較好，可用于后續(xù)差異基因功能分析，保證了研究結(jié)果的可靠性。

2.3 黑羽番鴨腿肌與胸肌差異基因篩選及功能分析

通過FPKM值 [9] 計(jì)算轉(zhuǎn)錄組測(cè)序所捕獲的基因參考表達(dá)值，以黑羽番鴨腿肌組織為對(duì)照，黑羽番鴨胸肌組織為試驗(yàn)組，計(jì)算所捕獲基因的差異倍數(shù)（Fold change值）。為聚焦關(guān)鍵基因，篩選黑羽番鴨腿肌對(duì)比黑羽番鴨胸肌基因表達(dá)差異值|log2 ??Fold change |≥1（ P < 0.05）的差異基因作為黑羽番鴨胸肌、腿肌組織的候選差異基因，而后根據(jù)差異基因的 Fold change 對(duì)數(shù)值以及統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著程度繪制候選差異基因的火山圖（圖1），以標(biāo)示黑羽番鴨胸肌、腿肌組織差異基因的分布情況。最終篩選出614個(gè)差異基因，其中171個(gè)差異基因上調(diào)表達(dá)（黑羽番鴨腿肌對(duì)比黑羽番鴨胸肌），443個(gè)差異基因下調(diào)表達(dá)（黑羽番鴨腿肌對(duì)比黑羽番鴨胸肌）。

2.4 黑羽番鴨腿肌與胸肌差異基因GO功能富集分析

為探究黑羽番鴨腿肌與黑羽番鴨胸肌差異基因的功能，結(jié)合GO數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)上述篩選獲得的614個(gè)顯著差異表達(dá)基因（|log2 ??Fold change |≥1（ P < 0.05）進(jìn)行基因功能富集分類，差異基因分別富集至分子功能（Molecular function，MF）、細(xì)胞組分（Cellular component，CC）以及生物過程（Biological process，BP）3個(gè)方面。為進(jìn)一步聚焦614個(gè)顯著差異基因在黑羽番鴨胸、腿肌肉組織風(fēng)味物質(zhì)形成中的作用，篩選在上述3類分組中前10的功能亞類（圖2）。在MF功能中，黑羽番鴨胸、腿肌肉組織的差異表達(dá)基因在無機(jī)分子實(shí)體跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活性（Inorganic molecular entity transmembrane transporter activity）與底物特異性通道活性（Substrate-specific channel activity）中所占比例最大，分別聚集到33和24個(gè)差異表達(dá)基因。在BP功能中，細(xì)胞通訊的調(diào)控（Regulation of cell communication）與信號(hào)調(diào)節(jié)（Regulation of signaling）富集到的差異基因數(shù)目最多，各有60個(gè)差異基因。在CC功能中，差異基因在質(zhì)膜組成成分（Integral component of plasma membrane）中所占的比例最高（46個(gè)差異基因），信號(hào)調(diào)節(jié)（Regulation of signaling）次之（36個(gè)差異基因）。

2.5 黑羽番鴨腿肌與胸肌差異基因KEGG通路注釋

為深入解析差異基因在黑羽番鴨胸肌、腿肌風(fēng)味物質(zhì)形成中的作用，通過KEGG信號(hào)通路數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)上述篩選獲得的614個(gè)顯著差異表達(dá)基因進(jìn)行通路注釋，共富集到109條差異表達(dá)的信號(hào)通路。以差異表達(dá)基因在此Pathway全部基因中所占的比例（GeneRatio）和 p 值進(jìn)行篩選。GeneRatio越大，表示富集的程度越大; p 值越接近于0，表示富集越顯著。由此篩選出富集最顯著的10條差異信號(hào)通路（圖3），包括焦點(diǎn)黏連（Focal adhesion）信號(hào)通路、PI3K-Akt（PI3K-Akt signaling pathway）信號(hào)通路以及Hippo（Hippo signaling pathway）信號(hào)通路等。

2.6 黑羽番鴨風(fēng)味物質(zhì)相關(guān)的差異表達(dá)基因篩選

結(jié)合上述測(cè)序結(jié)果、差異基因篩選及功能分析，獲得多個(gè)與風(fēng)味物質(zhì)形成有關(guān)的基因存在顯著差異，表4列舉出黑羽番鴨胸肌、腿肌轉(zhuǎn)錄組中與風(fēng)味物質(zhì)相關(guān)的差異表達(dá)前20個(gè)基因（TOP20）及其功能描述。根據(jù)GO分析以及KEGG功能注釋，其中基因LOC101793529、LOC101794721、NIM1K和SHMT1與氨基酸形成有關(guān)，基因 GPI 、 LDHB ?、PFKFB3、 PKM 參與糖代謝生物過程，剩余大部分差異基因與機(jī)體脂肪、脂肪酸代謝相關(guān)，例如基因ACOT11、ACSBG1、FABP3、ELOVL6和LOC101790670等。

為了進(jìn)一步研究這些差異基因之間的互作關(guān)系，使用STRING（v.11.5）數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)分析圖。在黑羽番鴨胸肌、腿肌組織風(fēng)味物質(zhì)相關(guān)差異基因TOP20中，共鑒定出15種已知編碼蛋白質(zhì)，其中13種蛋白質(zhì)被發(fā)現(xiàn)參與2組蛋白質(zhì)相互作用（圖4）。

2.7 黑羽番鴨腿肌與胸肌差異表達(dá)基因熒光定量驗(yàn)證

為驗(yàn)證黑羽番鴨胸、腿肌轉(zhuǎn)錄組差異基因測(cè)序結(jié)果，分別選擇表4中黑羽番鴨腿肌高表達(dá)基因LOC101790670、PFKFB3和胸肌高表達(dá)基因LOC101792626、FABP3以 GADPH 為內(nèi)參基因進(jìn)行qRT-PCR 驗(yàn)證。qRT-PCR結(jié)果（圖5）顯示：上述4個(gè)差異基因在黑羽番鴨胸肌和腿肌組織中的上、下調(diào)表達(dá)規(guī)律與本試驗(yàn)通過黑羽番鴨胸肌和腿肌組織轉(zhuǎn)錄組測(cè)序獲得的上、下調(diào)表達(dá)規(guī)律一致，證實(shí)本試驗(yàn)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序獲得的結(jié)果較為準(zhǔn)確，所篩選出的差異基因可信，可用于后續(xù)的功能驗(yàn)證分析。

3 討 論

黑羽番鴨生長(zhǎng)速度快、體型適中，其鴨肉中瘦肉含量高、肉質(zhì)鮮美，又因其具有獨(dú)特的野禽風(fēng)味而深受廣大消費(fèi)者喜愛 [1-2] 。本課題組前期研究結(jié)果表明，黑羽番鴨腿肌中膽固醇含量以及肌苷酸含量均低于胸肌 [3] 。而有關(guān)畜禽肉中風(fēng)味物質(zhì)研究結(jié)果表明，膽固醇、肌苷酸和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)等是形成其肉質(zhì)風(fēng)味的主要來源 [15] ?；谇捌谘芯拷Y(jié)果，本研究進(jìn)一步對(duì)黑羽番鴨胸肌、腿肌中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比分析，并結(jié)合RNA-Seq技術(shù)挖掘黑羽番鴨肉質(zhì)風(fēng)味的調(diào)控基因，為進(jìn)一步培育優(yōu)質(zhì)肉用黑羽番鴨以及探究肉質(zhì)風(fēng)味調(diào)控機(jī)制提供參考。

禽肉中醛類、醇類及酮類含量不同可能是造成禽肉風(fēng)味有差異的原因 [16] 。本試驗(yàn)對(duì)黑羽番鴨胸肌、腿肌中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分離鑒定，篩選出可能與黑羽番鴨肉質(zhì)風(fēng)味相關(guān)的7種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中辛醛、2，3-辛二酮含量在黑羽番鴨胸肌中顯著高于腿肌，3-羥基-2-丁酮含量顯著低于腿肌（ P < 0.05），而正戊醇、甲基庚烯酮、壬醛以及正庚醇在胸肌和腿肌中含量無顯著差異。辛醛由油酸氧化而形成，具有堅(jiān)果香、杏仁香味，對(duì)肉香味的貢獻(xiàn)較大，在黑羽番鴨胸肌中含量（1.13 μg/kg ）顯著高于腿?。?.04 μg/kg ）。2，3-辛二酮是脂質(zhì)氧化的另一重要產(chǎn)物，在含量低時(shí)有果香、奶香味，黑羽番鴨胸肌中含量（6.88 μg/kg ）顯著高于腿?。?.25 μg/kg ），說明胸肌中酮類物質(zhì)含量較高，酮類物質(zhì)又可結(jié)合脂質(zhì)產(chǎn)生焦糖味 [17] ，從而有益于胸肌肉質(zhì)的風(fēng)味提升。3-羥基-2-丁酮是某些風(fēng)味物質(zhì)形成過程中的中間產(chǎn)物，具有甜香、奶香和油膩脂肪香味，黑羽番鴨胸肌中含量（1.06 μg/kg ）顯著低于腿?。?2.36 μg/kg ），但是由于其香味閾值高，需要在高含量下才能產(chǎn)生嗅覺反應(yīng) [15] ，因此對(duì)黑羽番鴨肉質(zhì)風(fēng)味的整體貢獻(xiàn)不高。黑羽番鴨胸肌與腿肌揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)對(duì)比后，篩選出辛醛、2，3-辛二酮以及3-羥基-2-丁酮這3類含量存在顯著差異的物質(zhì)，這可能與黑羽番鴨胸肌與腿肌肉質(zhì)風(fēng)味區(qū)別相關(guān)。

進(jìn)一步對(duì)黑羽番鴨胸肌、腿肌進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組對(duì)比分析，篩選出614個(gè)差異基因，其中上調(diào)差異表達(dá)基因171個(gè)，下調(diào)差異表達(dá)基因443個(gè)。結(jié)合GO基因功能分析以及KEGG富集分析，篩選出黑羽番鴨胸肌、腿肌轉(zhuǎn)錄組中與風(fēng)味物質(zhì)相關(guān)的TOP20顯著性差異基因。TOP20顯著性差異基因參與機(jī)體脂肪代謝相關(guān)的差異基因占絕大多數(shù)：與胸肌相比，黑羽番鴨腿肌中大多數(shù)基因ACOT11、ACSBG1、APOA1、APOD、ELOVL6、FABP3和 SCD 等均呈現(xiàn)下調(diào)表達(dá)，少數(shù)基因 CRAT 、LOC101790670和LOC101792317等呈上調(diào)表達(dá)。?；o酶A硫酯酶11（ACOT11）作為?；o酶A硫酯酶（ ACOT ）家族成員之一，是一類催化脂肪?；o酶A水解形成游離脂肪酸和輔酶A的酶，在脂類的合成與分解過程中發(fā)揮著巨大的作用，能減少能量消耗同時(shí)保存體內(nèi)熱量 [18] 。ACOT11基因能促進(jìn)小鼠體內(nèi)游離脂肪酸濃度升高 [19] ，將該基因敲除后，小鼠脂肪酸氧化效率增加，脂質(zhì)沉積減少 [20] ，可以抵抗飲食導(dǎo)致的肥胖以及肝臟脂肪變性 [21] 。脂肪酸結(jié)合蛋白3（Fatty acid-binding protein 3，F(xiàn)ABP3）作為脂肪酸結(jié)合蛋白家族中的重要成員，可以通過長(zhǎng)鏈脂肪酸的攝取、轉(zhuǎn)運(yùn)等調(diào)節(jié)體內(nèi)脂肪和葡萄糖代謝過程，從而影響肌內(nèi)脂肪沉積 [22-23] 。相關(guān)研究結(jié)果表明，F(xiàn)ABP3的表達(dá)水平與30～ 90日齡的哈薩克綿羊肌肉組織中的脂肪含量呈顯著正相關(guān) [24] ，與拜城油雞肌肉組織中的脂肪含量相關(guān) [25] ，與6周齡北京鴨的腹脂率呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系 [26] ;在前體脂肪細(xì)胞中過表達(dá)可以有效促進(jìn)脂肪合成 [27-28] 。

上調(diào)表達(dá)基因表達(dá)的蛋白質(zhì)中，GPI（Glucose phosphate isomerase， 葡萄糖-6-磷酸異構(gòu)酶）是一種多功能蛋白酶， 主要參與糖酵解和糖異生這2個(gè)生物過程，能夠催化葡萄糖-6-磷酸和果糖-6-磷酸之間的可逆反應(yīng) [29] ，目前研究多集中于醫(yī)學(xué)方面，GPI與非球型血紅細(xì)胞貧血癥、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等疾病密切相關(guān) [30-31] 。PFKFB3（6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2，6-biphosphatase 3，6-磷酸果糖2-激酶/果糖-2，6-二磷酸酶3）參與生物體糖酵解反應(yīng)，調(diào)節(jié)糖代謝通路和能量代謝過程 [32] ，研究證實(shí)，PFKFB3與腫瘤、血管鈣化、糖尿病等疾病的發(fā)生相關(guān) [33-36] 。其余上調(diào)表達(dá)基因如LOC101790670、LOC101792317等，從GO功能注釋中可發(fā)現(xiàn)與脂肪代謝相關(guān)。但是，上述這些基因尚未有與肉質(zhì)風(fēng)味相關(guān)的研究報(bào)道。

肉質(zhì)風(fēng)味形成的主要原因之一是肌肉組織中含有大量的脂質(zhì)，其風(fēng)味的差異與肌內(nèi)脂肪有著一定的關(guān)系。肌內(nèi)脂肪作為風(fēng)味物質(zhì)的主要前體之一，在體內(nèi)合成與分解的過程中形成大量的揮發(fā)性化合物，如酮類、醇類、酸類等，是揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的主要來源 [24] 。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)黑羽番鴨胸肌中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)較腿肌中高，且通過轉(zhuǎn)錄組篩選獲得大量參與機(jī)體脂肪代謝相關(guān)的差異基因。通過蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)互作圖分析發(fā)現(xiàn)，這些差異基因的表達(dá)蛋白ACSBG1、APOA1、APOD、ELOVL6、FABP3、SCD和CRAT呈現(xiàn)出清晰的互作效應(yīng)，這些基因可能共同作用于黑羽番鴨胸肌和腿肌的脂肪沉積過程，從而影響黑羽番鴨肉質(zhì)風(fēng)味，其具體的調(diào)控機(jī)制有待結(jié)合黑羽番鴨胸肌和腿肌的脂肪含量及各類脂肪酸比例進(jìn)行深入研究。

4 結(jié) 論

本研究在黑羽番鴨胸肌、腿肌中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)對(duì)比基礎(chǔ)上，結(jié)合RNA-Seq技術(shù)對(duì)黑羽番鴨肉質(zhì)風(fēng)味前體物質(zhì)特異性沉積機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)、全面的綜合分析，篩選出的ACOT11、APOA1、FABP3等脂肪代謝相關(guān)差異基因可能與黑羽番鴨肉質(zhì)風(fēng)味形成相關(guān)。本研究結(jié)果為深入探討黑羽番鴨肉質(zhì)風(fēng)味形成機(jī)理以及優(yōu)質(zhì)肉用黑羽番鴨的選育提供了參考依據(jù)。

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（責(zé)任編輯：張震林）

收稿日期：2021-09-02

基金項(xiàng)目：泰州市科技支撐項(xiàng)目（TN201915）;江蘇省農(nóng)業(yè)重大新品種創(chuàng)制項(xiàng)目（PZCZ201737）

作者簡(jiǎn)介：段修軍（1972-），男，湖南南縣人，碩士，教授，研究方向?yàn)閯?dòng)物遺傳育種與繁殖。（E-mail）sgb1981@126.com