育成期高能饮食对蛋鸡肝脏转录组的影响

[目的]明确相关基因在育成期蛋鸡肝脏脂质代谢调控过程中的作用机理,为改善蛋鸡的生产性能打下基础.[方法]分别选取高能量(12.14 MJ/kg)和低能量(10.88 MJ/kg)饲料饲喂育成期蛋鸡,利用Illumina NextSeq 500平台对蛋鸡肝脏进行转录组测序,通过HTSeq和DESeq等生物信息学方法筛选出差异表达基因,并以超几何分布对差异表达基因进行GO功能富集分析和KEGG信号通路富集分析.[结果]从低能组和高能组蛋鸡肝脏样品RNA-seq测序获得的原始序列均超过8000万条,且能比对上基因组和基因的序列均在80.00%以上.其中,基因序列占87.32%~89.78%,基因间序列占10.22%~12.68%;外显子序列在基因序列中的所占比例很高,为78.10%~82.88%,内含子序列所占比例在17.12%~21.90%.相对于低能组,高能组蛋鸡肝脏中有82个基因上调表达、106个基因下调表达.差异表达基因GO功能富集分析发现有314个显著富集的GO功能(P<0.05,下同),其中,241个富集在生物过程(BP),18个富集在细胞组分(CC),55个富集在分子功能(MF).脂质代谢过程和细胞脂质代谢过程富集的基因分别有16和14个,占差异表达基因总数的8.51%和7.45%;脂质代谢过程较细胞脂质代谢过程多出的基因是PLIN1和FGF19.差异表达基因KEGG信号通路富集分析发现有4条显著富集的KEGG信号通路,且均与蛋鸡肝脏的脂质代谢相关.[结论]育成期对蛋鸡进行高能饮食饲喂,主要是通过上调或下调脂质代谢相关基因表达而影响肝脏脂质代谢,最终实现蛋鸡生产性能调控.     

育成期高能饲喂下开产与未开产蛋鸡肝脏miRNA表达谱差异分析

【目的】对育成期高能饲喂下开产与未开产蛋鸡的肝脏进行miRNA高通量测序分析,探明高能饮食状态下蛋鸡肝脏中影响其开产的miRNA,为提高产蛋性能打下基础。【方法】以代谢能水平为12.14 MJ/kg的高能饲粮饲喂育成期蛋鸡,通过Illumina NextSeq500高通量测序平台对开产与未开产蛋鸡肝脏进行small RNA测序,使用DESeq分析miRNA表达量,并以实时荧光定量PCR进行验证;采用miRanda对差异表达miRNA进行靶基因和靶位点预测,同时以超几何分布对差异表达的靶基因进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析。【结果】 6个样本（3个开产蛋鸡样本,3个未开产蛋鸡样本）能注释到的miRNA均超过300个,约占miRBase中已鉴定鸡miRNA的30.00%,且前体鉴定结果显示各样本注释到的miRNA有部分定位在同一前体上。与未开产组样本相比,开产组样本有9个miRNA表达上调、3个miRNA表达下调。其中,gga-miR-132c-5p、gga-miR-132b-5p、gga-miR-2184a-5p、gga-miR-132c-3p、gga-miR-132b-3p及gga-miR-2184a-3p属于同一miRNA基因簇,且gga-miR-1682、gga-miR-132b-3p和gga-miR-2184a-3p等3个上调miRNA在未开产蛋鸡样本中不表达。通过miRanda共预测得到129个差异表达潜在靶基因,以miR-203a预测得到的靶基因最多,为32个;其次是gga-miR-2184a-5p、gga-miR-148a-5p和gga-miR-12211-5p,分别预测到30、25和23个靶基因;而miR-132c-5p预测得到的靶基因最少,仅为9个。129个靶基因显著注释到8条GO功能条目上,生物学过程（Biological process）主要注释到脂质代谢过程、细胞脂质代谢过程、脂质生物合成过程、磷脂生物合成过程、磷脂代谢过程、甘油磷脂生物合成过程和解剖学结构发育,分子功能（Molecular funcion）仅注释到1条GO功能条目,即利钠肽受体活性,未发现涉及细胞组分（Cellular component）的GO功能条目;在注释到的8条GO功能条目中有6条与脂质代谢相关,涉及的靶基因有22个,占总潜在靶基因的17.10%。KEGG信号通路富集分析结果显示共显著富集到7条KEGG信号通路,其中脂肪酸降解、脂肪酸生物合成、酮体合成与降解及PPAR信号通路等4条信号通路与脂质代谢相关。【结论】育成期高能饲喂下开产与未开产蛋鸡中共存在12个差异表达miRNA,涉及129个差异表达潜在靶基因,且主要富集在肝脏脂质代谢相关过程和信号通路,说明miRNA是通过调控脂质代谢及其相关基因表达而影响蛋鸡开产。     

泡桐丛枝病相关lncRNAs的表达和调控

为揭示与泡桐丛枝病相关的长链非编码RNA(lncRNA),探讨其调控模式,利用高通量测序平台Illumina HiseqTM2000对泡桐的健康苗、丛枝病苗和利福平处理的丛枝病苗进行测序,筛选出差异表达的lncRNAs和靶基因,并对靶基因进行基因本体论(GO)功能及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集性分析。结果表明:共鉴定出的3 237个候选lncRNAs,其中PT/PTI、PT/PTIL-100和PTI/PTIL-100中差异表达并且相同的lncRNAs有147个,靶基因富集于40个GO和119条代谢通路。通过比较分析,发现72个lncRNAs可能与泡桐丛枝病发生相关,其靶基因主要参与的KEGG代谢途径有磷脂酶D信号通路、Wnt信号通路、ABC转运、糖基磷脂酰肌醇(GPI)-锚定生物合成途径、次生代谢产物的生物合成、泛素介导的蛋白水解、玉米素生物合成、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢等。预测lncRNAs(TCONS_00009507、TCONS_00019521、TCONS_00012917、TCONS_00030963和TCONS_0002705)调控靶基因参与泡桐丛枝植原体与泡桐互作和影响细胞周期改变泡桐形态建成,为泡桐丛枝病发生机理的研究奠定基础。     

大尾寒羊和小尾寒羊尾部脂肪lncRNA差异表达分析

【目的】通过识别影响绵羊尾部脂肪沉积的长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA),深入研究lncRNA参与绵羊尾部脂肪沉积的规律。【方法】采集大尾寒羊和小尾寒羊2个品种各3只公羊的尾部脂肪组织样本，通过Illumina NextSeq500高通量测序技术对样本RNA进行转录组测序，对所获得的reads进行lncRNA分析，筛选出差异表达lncRNA,通过GO和KEGG富集分析挖掘lncRNA靶基因参与的生物学过程和代谢途径。【结果】研究共筛选获得22个差异表达的lncRNA,对其进行靶基因预测，获得20个顺式靶基因。通过对靶基因功能分析，检测到包括调控血管生成、细胞迁移、胰岛素反应和MAPK级联反应正调控的4条生物学过程，以及胞外区、细胞外间隙的2条细胞组分。KEGG富集分析筛选到20个靶基因参与脂肪细胞因子信号通路、进入脂质代谢、代谢途径、AMPK信号通路和磷脂酶D信号通路等19条信号通路。【结论】本研究鉴定了影响绵羊尾部脂肪沉积的差异表达lncRNA及其靶基因，为进一步研究绵羊尾部脂肪沉积过程的作用机理奠定基础。     

基于比较转录组学分析揭示中华蜜蜂及意大利蜜蜂幼虫的球囊菌抗性差异机制

为探究中华蜜蜂(Apis cerana cerana,以下简称中蜂)与意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,以下简称意蜂)幼虫的球囊菌(Ascospahaera apis)抗性差异产生的原因,利用Venn分析、GO分类分析、KEGG代谢通路分析以及Ka/Ks分析对二者的转录组进行比较研究。Venn分析结果显示,中蜂与意蜂的同源基因有17 656个,归属于8 111个基因家族,二者的特有基因分别有1 158和241个,分别归属于468和86个基因家族。GO分类结果显示,中蜂和意蜂的特有基因分别富集在38和28个GO条目。KEGG代谢通路富集分析结果显示,中蜂和意蜂的特有基因分别富集于96和21个代谢通路;进一步分析发现中蜂的特有基因富集在内吞作用、溶酶体、泛素介导的蛋白水解和黑化作用等4个细胞免疫通路,以及MAPK信号通路和Toll-like受体信号通路等2个体液免疫通路,而意蜂仅有1个特有基因富集在MAPK信号通路。Ka/Ks分析结果显示受到强烈正向选择、弱正向选择、中性选择和负向选择的单拷贝同源基因分别有37、281、2 630和3 269个。对受到强烈正向选择的基因进行GO分类和KEGG代谢通路富集分析,GO结果显示中蜂和意蜂的单拷贝同源基因富集的GO条目类型相同;KEGG结果显示中蜂的单拷贝基因仅富集在氧化磷酸化。上述结果表明免疫相关基因数量的差异是二者的球囊菌抗性差异产生的重要原因之一,中蜂在与球囊菌的协同进化过程中可能通过提高能量利用从而限制球囊菌的增殖。本研究结果可为阐明中蜂及意蜂幼虫的球囊菌抗性差异产生的分子机制提供参考。     

利福平对毛泡桐长链非编码RNA表达谱变化的影响

为阐明lncRNAs对泡桐生长发育的调控作用,以利福平处理前后毛泡桐健康苗为试验材料,利用高通量测序技术研究利福平处理前后毛泡桐长链非编码RNA及其靶基因的表达变化情况。共鉴定出129个差异表达的lncRNAs,其中有83个差异lncRNAs对应289个靶基因,对这些靶基因进行GO功能分类,发现这些差异的靶基因共参与9个GO分类,其中细胞过程、代谢过程及涉及单有机体的靶基因数量最多。KEGG代谢通路分析发现,这些差异靶基因参与了植物激素信号转导、次生代谢生物合成等代谢通路。并采用qRT-PCR技术验证了随机挑选的6个差异表达长链非编码RNA及靶基因,结果与高通量测序数据一致。     

ssc-miR-17-3p调控脂肪沉积的靶基因生物信息学分析

[目的]找到与猪脂肪沉积相关的候选靶基因,为ssc-miR-17-3p参与脂肪沉积调控机制研究提供相关理论依据. [方法]利用miRDB,miRWalk和TargetScan数据库获得了miRNA-17-3p候选靶基因;利用DAVID和KOBAS数据库对候选靶基因进行了KEGG/GO功能富集分析,并通过Cytoscape可视化工具构建了其可能参与的调控网络.[结果]结果表明,ssc-miR-17-3p候选靶基因TSTD2、CSDE1、SCGB1 D1、TEAD1、GPD2、NFATC3、MBNL1、PPP1R12B、CAMK2D、HBEGF、LRRC28、UBE2D4、MAP4与脂肪沉积有关.GPD2、CAMK2D、HBEGF等可能在催产素信号通路、MAPK信号通路、GnRH信号通路,以及脂质代谢、甘油磷脂代谢、糖醇代谢、大分子代谢,细胞代谢等过程发挥了作用.[结论]ssc-miR-17-3p可能通过调控多个靶基因,信号通路和生物过程影响脂肪的沉积与代谢,其功能有待进一步实验室试验验证.     

基于转录组测序对紫花苜蓿细胞质雄性不育系相关代谢通路的鉴定

【目的】研究紫花苜蓿(Medicago sative L.)细胞质雄性不育(CMS)的机理,为紫花苜蓿利用不育系的育种工作提供理论基础。【方法】本研究以紫花苜蓿细胞质雄性不育系MSGN1A及其保持系MSGN1B为材料,进行转录组测序(RNA-Seq)以及基因功能注释,筛选与不育系机理相关的差异表达基因及代谢通路。【结果】Illumina测序共得到紫花苜蓿95 679条功能基因,经过差异表达分析筛选出187个显著差异表达的基因(DEGs),其中包括18个上调基因,169个下调基因。采用GO、KEGG、COG注释库分别对187个DEGs进行功能注释,其主要涉及催化活性、代谢活动、信号传导机制、合成、膜功能、碳水化合物运输和代谢、能量代谢等相关通路。【结论】筛选出与紫花苜蓿细胞质雄性不育性相关的代谢通路,初步探讨了紫花苜蓿细胞质雄性不育系的分子机理。     

玉米抗感粗缩病重要miRNA及其靶基因的诠释

借助高通量测序和生物学分析手段,筛选不同抗性品种间的差异表达miRNA,预测相关靶基因.对玉米抗、感粗缩病不同种质材料高通量测序鉴定出的差异miRNA的靶基因,在Genome、Gene Ontology等生物信息数据库中进行比对,同时做GO(Gene Ontology,简称GO)、京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,简称KEGG)富集性分析.从某些相关差异miRNA的靶基因及其作用位点的有关GO ID及其生物学功能注释中,发现一些可能与玉米粗缩病抗性有较大关系的miRNA,如zma-miR156a、zma-miR156k、zma-miR1432等;通过进一步的miRNA靶基因KEGG富集性分析,获得代谢通路ID,根据其生物功能注释,推测也有一定数量的miRNA与玉米种质抗(感)病相关.结合所涉差异miRNA在玉米抗、感种质接毒前后上、下调的表现,对这些重要miRNA靶基因可能涉及粗缩病的致病机制或玉米抗性相关的GO ID、KEGG通路ID所蕴含的功能进行了诠释.研究旨在探明抗病相关miRNA通过靶向作用其靶基因,在抗病过程中可能发挥的重要生物学功能和作用途径,研究结果可为探讨玉米抗粗缩病的抗病机制研究奠定理论基础.     

山羊miR-27a靶基因预测及生物信息学分析

繁殖力是决定羊养殖产业效益最重要的因素,卵泡的生长发育决定了排卵数,进而直接影响母羊的繁殖力。miRNA是由内源性基因编码的单链非编码RNA,参与靶基因的转录后调控。本研究通过对山羊miR-27a的靶基因进行预测及功能分析,为进一步研究其在山羊繁殖功能中的作用提供新途径。利用靶基因预测软件分析miR-27a的靶基因,将靶基因进行GO富集分析及KEGG信号通路分析。结果表明,预测靶基因集合分别富集在细胞增殖、转录调控、调控RNA代谢、正调控信号传导等分子功能上以及Erb B、MAPK、m TOR等信号通路中。     

PPAR-γ功能的研究进展

过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPAR-γ)是一类由配体激活的核转录因子,活化后可以调控多种核内靶基因的表达,具有多种生物学效应.近年来研究发现,PPAR-γ具有调节脂肪代谢和调节炎症、免疫以及细胞分化等作用,参与诸多慢性免疫性疾病的发生及发展,文章综述了PPAR-γ的结构、组织分布,不同种属动物的核苷酸和氨基酸序列...     

育成期高能饲喂下开产与未开产蛋鸡肝脏转录组差异分析

对育成期高能饲喂的开产与未开产蛋鸡进行肝脏转录表达谱差异分析,探明在高能饮食状态下肝脏中影响开产的基因,为提高产蛋打下基础.以高能饲粮饲喂育成期蛋鸡为对象,运用高通量测序平台对开产与未开产鸡的肝脏进行转录组测序,使用HTSeq和DESeq等方法分析基因表达量并运用qRT-PCR验证,并以超几何分布对差异表达基因进行GO...     

槐猪和杜洛克猪背最长肌差异表达基因的筛选与注释

为了筛选槐猪和杜洛克猪背最长肌中的差异表达基因,对槐猪和杜洛克猪背最长肌进行转录组测序,并进行生物信息学分析.结果表明,槐猪和杜洛克猪分别获得36 177 844和34 496 450条可用读段,且与猪参考基因组的比对率分别为78.71%和80.09%.槐猪和杜洛克猪间共有953个差异表达基因,以杜洛克猪为对照组,槐猪与之相比,有589个上调基因和364个下调基因.槐猪和杜洛克猪的差异表达基因共分类到48个基因本体(GO)条目中,其中,细胞组分13个、分子功能12个和生物学过程23个.显著富集的KEGG通路共计6个,其中,PPAR信号通路是与调节脂类代谢显著相关的通路.     

Regulatory Expression of Peroxisome Proliferator Activated Receptors Genes During Fatty Liver Formation in Geese

In order to investigate the expression pattern of peroxisome proliferator activated receptor （PPAR） genes before and after overfeeding, and estimate the effect of expressed PPAR levels on weights of fatty liver and abdominal fat in geese, the RT-PCR products of PPAR genes in heart, liver, spleen, lung, kidney, stomach, small intestine, brain, breast muscle, leg muscle, and abdominal fat were determined before and after overfeeding. RT-PCR was used to determine the expression levels of PPAR genes. Quantity one software was used to analyze absorbency, and the expression level of GAPDH gene was used as contrast. Expression levels of PPAR-α were relatively high in most of detected tissues but undetectable in abdominal fat tissue before overfeeding, and the level was evidently increased in lung, appeared in abdominal fat tissue, and reduced in the other tissues after overfeeding. Expressed PPAR-γ levels were relatively high in liver, spleen, lung, small intestine, and abdominal fat, and relatively low in the other tissues before overfeeding. Expressed PPAR-γ levels were enhanced in liver, spleen, lung, stomach, and kidney but decreased in abdominal fat and without obvious changes in the other tissues. Expression patterns of PPAR genes show tissue-specific manner. In addition, expression patterns of PPAR-α are different from PPAR-γ after overfeeding. It might suggest that different functions of PPAR subtypes are responsive to overfeeding.     

氮胁迫下小麦叶片转录组分析

氮素是小麦生长发育过程中重要的营养元素,利用转录组技术鉴定参与小麦低氮胁迫分子调控网络的基因,对揭示小麦耐低氮分子机理、开展耐低氮育种具有重要参考意义。采用Illumina HiseqTM 2500高通量测序技术,对小麦品种晋麦47正常生长和低氮胁迫下的叶片进行转录组测序,筛选差异表达基因并在GO、KEGG 数据库中进行比对注释,分析小麦低氮胁迫响应相关基因。结果显示,对照组与低氮组分别获得高质量序列52 383 726和52 192 061条,检测到差异表达基因1 267个,其中上调表达基因179个,下调表达基因1 088个。差异基因GO功能注释到3个大类的44个功能组。差异表达基因被注释到178个途径上,主要富集于氨基酸代谢、碳水化合物代谢、脂类代谢和信号传导等途径。转录因子分析发现,在低氮条件下变化明显的转录因子家族包括WRKY、MYB和NAC等。     

氮胁迫下小麦叶片转录组分析

氮素是小麦生长发育过程中重要的营养元素，利用转录组技术鉴定参与小麦低氮胁迫分子调控网络的基因，对揭示小麦耐低氮分子机理、开展耐低氮育种具有重要参考意义。采用Illumina HiseqTM 2500高通量测序技术，对小麦品种晋麦47正常生长和低氮胁迫下的叶片进行转录组测序，筛选差异表达基因并在GO、KEGG 数据库中进行比对注释，分析小麦低氮胁迫响应相关基因。结果显示，对照组与低氮组分别获得高质量序列52 383 726和52 192 061条，检测到差异表达基因1 267个，其中上调表达基因179个，下调表达基因1 088个。差异基因GO功能注释到3个大类的44个功能组。差异表达基因被注释到178个途径上，主要富集于氨基酸代谢、碳水化合物代谢、脂类代谢和信号传导等途径。转录因子分析发现，在低氮条件下变化明显的转录因子家族包括WRKY、MYB和NAC等。     

PPAR-γ对膀胱癌细胞侵袭力的影响

目的观察PPAR-γ（peroxisome proliferator-activated receptor-γ,PPAR-γ）对膀胱癌细胞侵袭力的影响。方法将构建好的Ad-PPARγ腺病毒转染到35株BIU-87膀胱癌细胞株中（实验组）,以35株同株未经转染的BIU-87细胞株作为对照（对照组）,使用RT-PCR检测CD147基因的表达水平。结果实验组CD147基因的mRNA表达值为（4.51±0.86）,对照组为（9.31±0.96）,两组比较差异有统计学意义（P〈0.01）。结论 PPAR-γ基因可抑制膀胱癌细胞的侵袭和转移。