狮头鹅和乌鬃鹅胸肌组织形态学及转录组比较分析

doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2026.01.018

Abstract

Abstract:

This study aimed to compare the morphological characteristics of pectoral muscle myofibers and transcriptomic profiles between Shitou geese and Wuzong geese at 40- and 90-day-old stages， and to identify candidate genes underlying divergent breast muscle growth across breeds and ages. A total of 3 male Shitou geese and 3 male Wuzong geese from the same batch were randomly selected at 40 and 90 days of age. Pectoral muscle tissues were collected for morphological analysis of muscle fibers using H&E staining. Transcriptome sequencing was performed to identify differentially expressed genes （DEGs） related to muscle growth， and key candidate genes were further validated by reverse transcription quantitative PCR （RT‑qPCR）. H&E staining results revealed that at 40 days of age， the density of pectoral muscle fibers in Shitou geese was significantly higher than that in Wuzong geese （P<0.001）， while the diameter of pectoral muscle fibers was significantly smaller （P<0.001）. At 90 days of age， however， the density of pectoral muscle fibers in Shitou geese was significantly lower than that in Wuzong geese （P<0.05）， and no significant difference was observed in pectoral muscle fiber diameter between the two breeds （P>0.05）. Transcriptome sequencing of pectoral muscle identified 5 719 DEGs in total， including 3 907 DEGs between different ages within the same breed and 1 812 DEGs between the two breeds at the same age. KEGG enrichment analysis revealed that pathways including ECM-receptor interaction， cell adhesion molecules， and focal adhesion critically regulated pectoral muscle growth across ages within breeds. Cytokine-cytokine receptor interaction and cell adhesion molecule pathways were key regulators of growth differences between breeds at the same age. Eight candidate genes （COL4A2， ITGB3， CAV1， CCND2， MYLK2， PDGFRA， ACTN2， and TNNC2） closely associated with pectoral muscle development were identified. RT-qPCR validation confirmed high correlation （r>0.90） with transcriptome data， supporting the reliability of sequencing results. In summary， this study revealed significant variations in myofiber morphology across developmental stages and between Shitou and Wuzong goose breeds. Key pathways including focal adhesion， ECM-receptor interaction， and cell adhesion molecules were found to mediate pectoral muscle myofibre hypertrophy through regulating the expression of candidate genes （e.g.， COL4A2， ITGB3， CAV1， etc.）. These findings establish a theoretical foundation for molecular marker-assisted breeding in meat geese， accelerating genetic improvement programs and new breed development.

Key words: Shitou goose, Wuzong goose, pectoral muscles, muscle growth, differentially expressed genes

CLC Number:

S835.2

XIE Zeting, HOU Xiaoyun, ZHAN Yinkai, LIN Suiyuan, ZHU Purui, GUO Shiqi, QIN Shuang, LUO Yangbing, LI Xiujin, HUANG Yunmao, WU Zhongping, ZHANG Xumeng. Comparative Analysis of Histomorphology and Transcriptome in Pectoral Muscle Tissues between Shitou and Wuzong Geese[J]. Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica, 2026, 57(1): 206-220.

Figures/Tables 10

Table 1

Fig.1

Table 2

Fig.2

Fig.3

Table 3

Table 4

Fig.4

Table 5

KEGG significantly enriched with DEGs in the myogenesis-related pathways"

分组 Group	通路名称 Pathway	q值 q-value	基因名称 Gene name
A组 A group（S40X vs S90X）	ECM-受体相互作用	<0.01	COL4A5、COL4A6、COL1A2、SDC4、CD44、COL4A2、THBS2、SDC1、VWF、ITGA9、ITGB3、COL6A6、COMP、THBS3、COL2A1、LOC106049842、TNXB、ITGB8、HMMR、CHAD、ITGB4、CD36、ITGA1、ITGA2、COL4A3、SV2B
A组 A group（S40X vsS90X）	细胞黏附分子	<0.01	NCAM1、CADM1、ESAM、JAM3、SDC4、VCAN、NEGR1、LRRC4C、CD276、NEO1、SDC1、SDC3、ITGA9、CNTN1、NRCAM、OCLN、CLDN19、CLDN10、LOC106029335、ITGB8、CLDN5、CDH5、PTPRF、PECAM1、PTPRM、CD99、CD58、JAM2、CDH2、COLEC10
A组 A group（S40X vsS90X）	黏着斑	<0.01	LOC106038554、COL4A5、COL4A6、COL1A2、FLT1、CAV2、CAV1、PIK3R1、COL4A2、THBS2、VWF、ITGA9、ITGB3、CCND2、COL6A6、MYLK2、COMP、THBS3、MYLK4、SHC2、VEGFA、COL2A1、LOC106049842、TNXB、ITGB8、PDGFRA、KDR、MYL2、CRKL、PDGFC、FLT4、PIK3R3、SHC4、CHAD、ITGB4、ITGA1、ITGA2、COL4A3、CAV3、FIGF、FLNB、PARVG
C组 C group（W40X vsW90X）	ECM-受体相互作用	<0.01	COL4A5、COL4A6、COL1A2、LAMA5、SPP1、LAMB1、LAMB4、ITGA11、CD44、LAMC3、AGRN、THBS2、VWF、ITGA9、GP1BA、COL6A6、THBS3、LOC106049058、COL2A1、COL6A2、LOC106049839、LOC106049842、TNXB、ITGB5、ITGB6、GP1BB、LAMA2、LAMA4、COL6A3、CHAD、TNC、LOC106037602、COLEC10
C组 C group（W40X vsW90X）	细胞因子-细胞因子受体相互作用	<0.01	Anser_cygnoides_newGene_1760、IL2RA、IL18、TNFRSF1B、TNFRSF8、TNFRSF6B、BMPR1B、LOC106041570、IL18R1、IL1R2、LOC106041918、LOC106041919、CXCL12、IFNAR1、IL10RB、TNFRSF18、TNFSF13B、AMH、LOC106045913、IL4R、CD40、IL1RAP、CSF1、CNTFR、LOC106048595、LOC106048600、NGFR、VEGFA、CCR7、IL1B、PDGFRA、KIT、IL17RA、TGFB2、BMPR1A、CXCL14、CX3CL1、PDGFA、LOC106035752、LOC106035885、IL2RB、IL7R、TNFSF15、IL13RA1、IL2RG、TNFRSF21、LOC106038377、LOC106038356、LOC106038357
C组 C group（W40X vsW90X）	黏着斑	<0.01	COL4A5、COL4A6、COL1A2、PIK3CB、LAMA5、SPP1、VAV3、PIK3CG、LAMB1、LAMB4、ITGA11、LAMC3、VAV2、PIK3CD、CCND1、THBS2、LOC106044678、VWF、ITGA9、CCND3、LOC106045852、COL6A6、PIK3R5、ZYX、ACTN2、THBS3、RASGRF1、LOC106049058、SHC2、VEGFA、COL2A1、COL6A2、LOC106049839、LOC106049842、TNXB、ITGB5、ITGB6、PDGFRA、MYL2、LAMA2、LAMA4、PDGFA、BIRC2、COL6A3、PRKCA、CHAD、IGF1、RAC2、PAK7、CAV3、TNC、LOC106037602
C组 C group（W40X vsW90X）	细胞黏附分子	<0.01	Anser_cygnoides_newGene_6728、CD2、CD80、VCAM1、NCAM1、CADM1、NLGN4X、JAM3、CD34、LOC106041540、LOC106041602、NTNG1、PTPRC、NRXN1、NEGR1、LRRC4C、PDCD1、ITGA9、LOC106046390、CD40、CNTN1、CD4、CD86、LOC106049813、LOC106029726、CD28、ITGB2、CD8A、PTPRF、COLEC10
C组 C group（W40X vsW90X）	钙信号通路	<0.01	Anser_cygnoides_newGene_6800 、Anser_cygnoides_newGene_6806 、CAMK2D、ADCY7、HTR7、HRH1、PHKG1、P2RX1、CAMK4、ADRB2、NOS2、LOC106044837、TBXA2R、ADORA2B、CACNA1S、PTAFR、AVPR1A、PLCB2、TNNC2、PLN、PTK2B、LOC106049872、PDE1A、TACR2、PDGFRA、SLC8A3、CACNA1H、ERBB4、PRKCA、SPHK1、AGTR1、ADCY2、HTR2C、GRPR、PHKA2
C组 C group（W40X vs W90X）	肌动蛋白细胞骨架的调控	<0.01	FGFR2、ARHGEF4、PIK3CB、ELN、VAV3、PIK3CG、IQGAP2、ITGA11、VAV2、EZR、PIK3CD、FGFR1、LOC106044678、ITGA9、LOC106045852、FGF6、PIK3R5、ACTN2、LOC106049058、FGFR4、LOC106049839、LOC106029514、ITGB5、ITGB6、ABI2、ITGB2、PDGFRA、MYL2、ENAH、CFL2、ARPC1B、FGF1、PDGFA、GNA13、RAC2、PAK7、SCIN
D组 D group（S90X vsW90X）	细胞因子-细胞因子受体相互作用	<0.01	Anser_cygnoides_newGene_1760、TNFRSF11B、IL2RA、IL18、TNFRSF1B、TNFRSF19、LOC106041570、IL18R1、IL1R2、LOC106041918、LOC106041919、IFNAR1、IL10RB、TNFRSF18、TNFSF13B、AMH、LOC106045913、IL1RAP、CSF1、CNTFR、CCR7、IL1B、PDGFRA、KIT、TGFB2、CXCL14、FLT4、PDGFA、LOC106035752、LOC106035885、IL7R、TNFSF15、IL2RG、LOC106038356、LOC106038357
D组 D group（S90X vsW90X）	细胞黏附分子	0.01	CD80、VCAM1、ESAM、CD34、LOC106041540、LOC106041602、PTPRC、VCAN、PDCD1、LOC106046592、CNTN1、CD4、OCLN、CD86、LOC106049813、LOC106029504、CD28、ITGB2、CDH5、JAM2、CDH2、ALCAM

Table 5

Fig.5

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基因名称 Gene name	正向（5′→3′） Forward	反向（3′→5′） Reverse	GenBank序列号 Accession number
β-actin	ATGTCGCCCTGGATTTCG	CACAGGACTCCATACCCAAGAA	XM_066977989.1
COL4A2	GGTTTGGTTTGTCAGGATCTGG	AAACACTGGCATCCTCCACT	XM_048080798.2
ITGB3	AGGGATGAATCTGGCAATCTACA	CAAACTCAGCTTCACCCTGC	XM_066994002.1
CAV1	GATCCTCCTGCCTCCGTTAT	GTACAGAAAGCCCTCCGAGT	XM_066991389.1
CCND2	ACAAGCACAGATGTGGACTG	AAGGATTGCTTTGCTGTTGC	XM_066977338.1
MYLK2	TCATCAAAGAGAAAGGCGGC	ATTTCTTGAGCAGCACCTGG	XM_066978075.1
PDGFRA	TCAAATGAGGCAGTTGTCGG	GGAACAATAGTCGGCAGAGG	XM_013172769.3
ACTN2	AAGCCTGCCTCATCAGTCTA	CAAACTCAGCTTCACCCTGC	XM_066994002.1
TNNC2	CTTCCGCATCTTCGACAAGAAC	GTCTTCTATGTCCTCCTCGGT	XM_048050648.2

样品 Sample	质控数据 Quality control data	GC含量/% GC content	≥Q30/%	比对上的片段数 Aligned Reads
S40X-1	25 993 686	52.89	92.65	39 532 520（76.04%）
S40X-2	29 258 927	51.99	93.01	44 956 487（76.83%）
S40X-3	26 641 012	51.64	92.47	41 752 034（78.36%）
S90X-1	28 035 903	52.88	93.13	43 059 724（76.79%）
S90X-2	28 889 935	52.62	92.97	44 994 751（77.87%）
S90X-3	26 895 653	51.37	92.95	42 246 027（78.54%）
W40X-1	38 520 719	52.64	92.99	59 236 364（76.89%）
W40X-2	29 841 669	51.23	92.48	47 271 191（79.20%）
W40X-3	21 850 224	52.10	92.83	34 262 682（78.40%）
W90X-1	31 078 128	51.01	92.74	49 449 086（79.56%）
W90X-2	42 480 650	51.22	92.32	66 544 240（78.32%）
W90X-3	33 421 269	51.34	92.50	53 187 288（79.57%）

差异表达基因集 DEGs set	差异表达基因数目 Number of DEGs	上调基因数目 Number of up-regulated genes	下调基因数目 Number of down-regulated genes
不同日龄同一鹅种 Same goose breed with different ages
S40X vs S90X	1 912	836	1 076
W40X vs W90X	1 995	923	1 072
同一日龄不同鹅种 Different goose breeds with the same age
S40X vs W40X	319	187	132
S90X vs W90X	1 493	858	635

分组 Group	生物过程 Biological process	q值 q-value	基因名称 Gene name
S40X vsS90X	胶原纤维组织	0.02	DDR2、MKX、LOC106044084、LOX、P3H1、COL2A1、ANXA2、COL5A2、LUM
S40X vsW40X	钙离子稳态	0.05	LOC106031155、LOC106031415、CSRP3
	骨骼肌卫星细胞增殖的调节	0.05	ANGPT1
	肌丝滑动	0.05	TNNT2
	Rho蛋白信号转导的调节	0.05	Anser_cygnoides_newGene_5510、PLEKHG5、ARHGEF9
	肌肉组织发育的正向调控	0.05	PPARGC1A
	血管发生的正向调控	0.05	ASB4
	肌肉器官发育	0.05	MYF5、ETV1
	对肌肉活动的响应	0.05	PPARGC1A
	细胞黏附的调节	0.05	S1PR1、LAMA5
	细胞呼吸的正向调控	0.05	PPARGC1A
	ATP生物合成过程的正向调控	0.05	PPARGC1A
W40X vs W90X	炎症反应	0.01	Anser_cygnoides_newGene_9361、IL18、LOC106029986、LOC106041040、NCF1、BMPR1B、LOC106041921、LOC106041918、NOS2、PTAFR、C3、ITGB6、KIT
W90X vsS90X	炎症反应	0.01	Anser_cygnoides_newGene_9361、IL18、LOC106029986、LOC106041040、NCF1、LOC106041921、LOC106041918、NOS2、PTAFR、C3、KIT

Comparative Analysis of Histomorphology and Transcriptome in Pectoral Muscle Tissues between Shitou and Wuzong Geese

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