《表3 代谢组与多组学联合分析在农业动物研究结果汇总》

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《代谢组学技术发展及其在农业动植物研究中的应用》

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在农业动物上利用代谢组学方法进行复杂性状遗传机制的研究正在兴起，目前主要集中在猪、牛等大型家养动物重要经济性状研究中[66，67]，通过使用代谢物小分子作为表型后与基因组、转录组等多组学进行关联分析，可以更加精确地鉴定影响肉质、乳质或生长性能相关的遗传标记或者遗传规律，为农业动物分子育种提供理论支持。Son等[68]利用靶向方法测定了480只商业杜洛克猪的皮下脂肪中不同长链脂肪酸，与全基因组3.9万个SNP进行关联分析后，在14号染色体117.6～124.6 Mb检测到一个显著关联区间，其中与不同脂肪酸关联SNP位于CPN1、PKD2L1和PAX2等多个基因上，可用于脂肪酸去饱和水平的遗传选择；Welzenbach等[69]对97头杜洛克和皮特兰杂交猪背最长肌的126个代谢物和35种蛋白质进行检测同时利用60 K Illumina芯片进行基因分型，富集分析发现共有10条通路，其中鞘脂代谢和糖酵解/糖异生通路对肉滴水损失有影响，GWAS分析发现在18号染色体中与滴水损失、蛋白质“磷酸甘油酸突变酶2”和代谢产物甘氨酸相关的SNP，同时鉴定到与滴水损失相关的候选基因区间；Melzer等[70]利用GC-MS对1305头荷斯坦奶牛（Holstein）泌乳开始21天和120天的乳汁进行代谢组测定，共检测到187种已知代谢物和3种未知代谢物，然后利用全基因组4万多个SNP进行关联分析，分别鉴定到与牛奶脂肪含量、pH值和蛋白质分别相关的11种、10种和16种代谢物，同时找到与上述性状相关的具有遗传效应的SNP位点，为牛奶品质改良提供理论基础；Widmann等[71]对237头F2代牛的血浆进行221种代谢物的靶向检测，同时测定了牛出生后6～9月的剩余采食量（RFI）、饲料转化率（feed conversion ratio，FCR）、日常能量摄入（daily energy intake，dEI）等评估饲料效率的指标，与全基因组4万多个SNP进行GWAS分析，发现rs109570900位点是影响RFI最显著的位点且与精氨酸含量显著相关，通过构建“表型–代谢型–基因型”网络寻找到对RFI有显著调控作用的候选基因（TP53和TGFB1），为农业动物饲料效率研究提供新的研究思路；Shi等[72]为研究影响鸡腹水综合征（broiler ascites syndrome，AS）的代谢标志物和差异表达基因，选择抗AS鸡和AS鸡利用LC-MS测定其血清代谢组及肝脏转录组，在实验组和对照组中鉴定到15个生物标志物，结合转录组数据表明甘油磷脂的代谢在抗AS肉鸡发育中起重要作用。更多相关研究见表3。