一、课题来源与背景
本项目属于自拟课题，从2008年1月至2020年7月，研究经费来自国家自然科学基金项目、黑龙江省自然基金项目、黑龙江省科研机构创新能力提升项目、黑龙江省博士后基金项目、“十一五”科技支撑项目子课题、国家生猪产业技术体系专项、黑龙江省教育厅科学技术研究项目、黑龙江省畜禽良种化工程等项目的资助，资助金额221.5万元。
肉质性状作为生猪生产的重要性状之一，具有重要的研究意义和价值。在传统的育种方案中，人们偏重于对生产性能的提高，如提高日增重、瘦肉率等指标。但由于肉质性状与生长性状或胴体性状间常常表现为负的遗传相关，因而在提高生长速度和瘦肉率的过程中，常伴随着肉质的下降，即肉质变劣、风味变差，严重影响了养猪生产和猪肉加工与消费，所以对肉质性状的深入研究对今后提升猪肉品质及育种工作具有重要意义。
肉质性状是一种无法在活体上进行测定的经济性状，必须屠宰后方可测定，这使得后续的留种工作无法开展。猪肉质性状的遗传力介于0.1-0.3之间，要高于猪主要繁殖性状的遗传力（均小于0.1），但小于生长性状的遗传力（0.31＜h2＜0.46），属于一个中等偏低的遗传力性状。采用常规育种进展缓慢，但如果采用分子标记辅助育种则有望实现快速、高效的提高。如何实现准确的分子标记辅助育种，需要对影响猪肉质性状的功能基因、调控因子、作用元件等有着较为透彻的了解。本课题组历时13年，在“国家自然科学基金”、“黑龙江省自然科学基金”、“黑龙江省科研机构创新能力提升”’、“十一五科技支撑子课题”、“黑龙江省畜禽良种化工程”等项目的资助下，对猪肉质性状的分子遗传机制进行了深度解析，挖掘和筛选出一批猪肉质性状相关的候选基因，可为后续的分子辅助育种提供理论支持。
二、技术原理及性能指标
以民猪（脂肪型猪种）和大白猪（瘦肉型猪种）为试验材料，以决定猪肉品质最关键的部位-背最长肌和背部皮下脂肪为主，从全基因组水平上对影响猪肌肉品质和皮下脂肪代谢沉积的功能基因及非编码RNA（miRNA、嵌合RAN以及lncRNA）等进行了筛选与分析。
1、民猪和大白猪肌肉组织间差异基因的筛选与候选基因的功能分析
在民猪和大白猪背最长肌中发现1371个差异表达基因，这些差异基因主要富集在代谢过程、细胞组分、催化活性、信号转导活性等细胞功能。调控通路主要集中于胰岛素抵抗、PPAR信号通路、胰岛素信号通路、脂肪细胞脂解作用的调节等。
民猪背最长肌和腿肌间发现114个差异表达基因，这些差异基因主要富集在代谢过程、细胞组分、催化活性、核酸结合转录因子活性等功能，以及蛋白质的消化与吸收、PI3K-Akt信号通路、碳水化合物的消化与吸收、氨基酸代谢等信号通路。
在C2C12细胞中，发现IRS1对成肌分化具有一定的促进作用；同时，它还影响着肌纤维组成类型。在前脂肪细胞中，IRS1能促进成脂分化、降低脂解作用，有利于脂肪沉积。转录因子E2F3在细胞增殖、分化、凋亡等过程中发挥着重要的调控作用。
2、民猪和大白猪皮下脂肪间差异基因的筛选与候选基因及非编码RNA的功能分析
在民猪和大白猪脂肪组织中筛选到635个差异表达基因，这些差异表达基因主要富集在新陈代谢过程、细胞氮化合物代谢过程、解旋酶活性、氧化还原酶活性和蛋白质折叠功能。发现eIF4E对成脂分化与脂肪分解均有促进作用；ACSM3对细胞的成脂分化和脂解能力均无明显影响。
鉴定了1个新的嵌合RNA—BCL2L2CR，确定了其遗传学特征。发现其可促进细胞增殖。鉴定了1个MiR-17-92基因簇，确定了宿主基因启动子和基因簇的上游序列均调控该基因簇的转录表达；发现了转录因子NFY、c-Myc、E2F3均可调控MiR-17-92表达。
3、外在环境对猪肉品质的影响
发现在饲粮中添加瘦肉精可造成肌肉组织中部分miRNA及靶基因转录的变化；低温环境也可造成猪皮下脂肪代谢的改变，多个lncRNA及靶基因的转录水平会发生变化。