乏情和发情初产母猪卵巢microRNA差异表达分析

为了探索卵巢microRNA （miRNA）在初产母猪生殖调控中的作用,本研究利用Illumina高通量测序技术检测了乏情和发情初产母猪卵巢miRNA的表达谱,并对表达量较高且差异显著的miRNA进行生物信息学分析。结果显示,本研究构建的两个small RNA文库共鉴定出503个miRNAs,其中已知的303个,新预测的200个。在已知的miRNA中,ssc-miR-10b在两个文库中的表达量最高,其次为ssc-miR-143-3p和ssc-miR-26a;在新预测的miRNA中,chr13_2637_mature在两个文库中的表达量最高,其次为chr8_9994_mature。与发情母猪相比,共有145个miRNAs发生显著变化（read counts>10,∣log₂（fold-change）∣>1）,上调114个,下调31个。在进一步筛选的31个表达量较高且差异显著的miRNAs（read counts>1 000,∣log₂（fold-change）∣>1）中,新预测的chr13_2585_mature上调倍数最高,且只在乏情母猪卵巢中表达。31个miRNAs共预测到7 388个靶基因,KEGG信号通路分析显示,有2 788个靶基因注释到了297个KEGG通路,前20个最富集的通路部分与生殖过程或生殖活动调控相关,表明这31个miRNAs参与了初产母猪的生殖调控。本研究结果丰富了猪miRNA数据资源,为进一步深入研究初产母猪的繁殖性能提供了理论依据。     

营养诱导舍饲哈萨克羊非繁殖季节卵巢组织中miRNAs差异表达分析

旨在利用Solexa测序技术分析、挖掘营养诱导非繁殖季节绵羊发情期和乏情期卵巢组织micro RNAs(miRNA),为进一步研究特定miRNA参与非繁殖季节绵羊发情的分子调控机制提供理论基础。以不同营养水平饲喂的哈萨克绵羊作为研究对象,在非繁殖季节前后分别屠宰已鉴定的3只发情(EN)和乏情(AN)母羊,分别采集卵巢(O)组织,构建两个小片段RNA文库(OEN和OAN),进行高通量测序和生物信息学分析,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证差异表达的miRNAs在哈萨克羊卵巢中表达水平。结果显示,两文库分别获得8 665 978(发情期)和9 071 102条(乏情期)clean reads,且绝大多数小RNA序列长度为21~23nt。两文库相比较,发现有9个已知和104个未知miRNAs表达差异显著(P0.01)。利用qRT-PCR随机选择的6个显著差异表达的miRNAs进行验证,其表达水平和测序分析结果一致。KEGG通路分析表明,这些差异miRNAs的靶基因主要参与了甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,氨基糖和核苷酸糖代谢,精氨酸和鸟氨酸代谢及甘油磷脂代谢等营养调控通路。结合靶基因预测及通路富集分析,推测差异表达的miRNAs是通过营养代谢通路对绵羊的非季节性发情起重要作用。     

鸡性成熟启动前后下丘脑microRNA表达谱分析

本研究旨在探讨miRNA在鸡性成熟启动调控中的作用。利用Solexa高通量测序技术检测了鸡性成熟启动前(Before puberty onset,BPO)和性成熟启动后(After puberty onset,APO)下丘脑中miRNA表达谱,通过生物信息学方法进行靶基因预测和功能分析。结果表明,在鸡下丘脑中鉴定出374个已知miRNAs、46个新miRNAs,144个已知miRNAs(reads10)的表达水平在性成熟启动前后发生了显著改变(P0.05)。5个差异表达miRNAs被qRT-PCR方法进一步验证。15个差异最显著miRNA(|log2(fold-change)|2.0,P0.01)预测到2 013个靶基因,GO富集和KEGG调节通路分析结果表明,这些差异表达miRNAs在性成熟启动转录调节和信号转导通路中发挥了重要作用。综上表明,miRNA是参与鸡性成熟启动新的调节因子。鉴于miRNA功能的保守性,该研究结果将为深入开展动物(包括人类)性成熟的分子调控机制研究提供新的理论依据。     

香猪卵巢circ_CSPP1的鉴定及功能预测分析

研究旨在揭示香猪卵巢组织中circ_CSPP1的潜在功能。利用CIRI-full拼接circ_CSPP1的序列，circBase数据库在线blat分析circ_CSPP1的保守性，采用RT-PCR和Sanger测序技术从香猪卵巢分离和鉴定circ_CSPP1，采用miRanda、RNAhybrid和PITA软件预测和分析circ_CSPP1结合的miRNA分子及miRNA的靶基因，对靶基因进行GO和KEGG富集分析。结果显示，分离到的circ_CSPP1是保守的，由CSPP1基因的外显子8~12组成，可作为ssc-miR-324、ssc-miR-10a-5p、ssc-miR-9847-3p、ssc-miR-365-5p、ssc-miR-92b-5p、ssc-miR-885-3p、ssc-miR-7139-3p、ssc-miR-9851-3p和ssc-miR-33b-3p等14个miRNAs的分子海绵，靶向755个蛋白编码基因。GO富集分析表明，circ_CSPP1的靶基因显著富集到153个GO条目，其中细胞成熟、细胞分裂位点、细胞迁移的负调控、Wnt信号通路、细胞周期蛋白结合、子宫发育、MAPK活性的激活、黏着斑和卵裂沟等条目与卵巢功能相关。KEGG富集分析表明，circ_CSPP1的靶基因富集到260个信号通路，其中显著富集的有29个信号通路，主要富集于癌症通路、细胞周期、雌激素信号通路、PI3K-AKT信号通路、卵巢类固醇生成、催产素信号通路和细胞凋亡等信号通路。综上，circ_CSPP1可作为许多miRNA的分子海绵调控香猪卵巢颗粒细胞的增殖与凋亡、卵泡成熟、排卵过程、卵巢类固醇生成和卵巢早衰等生物学过程。     

生产单一性别羔羊的奶山羊卵巢组织差异表达microRNAs筛选

运用Solexa/Illumina高通量测序技术分析生产单一性别羔羊的奶山羊卵巢miRNAs表达情况,探讨miRNAs在繁殖调控中的作用。采集4~6岁始终生产单一性别羔羊的奶山羊母羊双侧卵巢,提取总RNA,建立cDNA文库,并进行克隆、测序及生物信息学分析。结果表明,在单一产公羔奶山羊(ASGO1)卵巢中有744 782个reads,包含127 205条miRNAs。单一产母羔奶山羊(ASGO2)中有1 602 751个reads,包含454 911条miRNAs,ASGO1和ASGO2差异表达的miRNA有630种,有143种仅在单一产母羔奶山羊卵巢组织中表达,有70种在单一产公羔奶山羊中高表达,其中新miRNA有31种,且都是单一产母羔奶山羊的表达量明显高于单一产公羔奶山羊,单一产母羔奶山羊中有2个miRNA(ssc-miR-451_R-1和bta-miR-486_R-1)与单一产公羔奶山羊相比差异极显著,bta-miR-486_R-1差异最大,达到了800 000个拷贝数的高表达量水平。结果提示,ssc-miR-451_R-1和bta-miR-486_R-1可能是影响奶山羊选择性授精的重要miRNA。     

饲粮中添加共轭亚油酸对猪肌肉组织miRNA表达谱的影响

旨在探讨共轭亚油酸(CLA)通过影响猪肌肉miRNA表达调控肌肉代谢的分子机制。本研究选用体重相近的初产荣昌母猪12头,随机分为对照组和CLA组,CLA组母猪饲粮从妊娠初期开始添加1.5%CLA,持续到仔猪28日龄断奶;断奶后分别从对照组和CLA组挑选仔猪各30头,原CLA组仔猪饲粮中继续添加1.5%CLA。待仔猪体重约30kg时,每组各选择6头进行屠宰,采集背最长肌和腿肌样品。提取RNA后将对照组和CLA组的背肌和腿肌进行建库;通过Solexa高通量测序技术检测CLA对猪肌肉组织miRNA表达谱的影响,利用生物信息学进行差异显著表达miRNA的靶基因预测和功能分析。结果显示:1)背肌和腿肌分别获得了44 869 982条和45 105 806条clean reads,大多数序列长度在20~23nt。2)背肌和腿肌分别鉴定到306和304个已知miRNAs,有295个miRNAs共表达。3)添加CLA后能改变猪肌肉中miRNA的表达,分析表明,CLA对腿肌miRNA表达的影响要强于背肌;背肌和腿肌中分别发现5个和12个差异显著表达的miRNAs(P0.05),其中ssc-miR-224在两种组织中都差异表达,因此共有16个差异表达miRNAs。4)对16个差异表达miRNAs进行靶基因预测和KEGG通路富集分析,发现它们的靶基因主要富集于292个通路,其中24个通路显著富集(P0.05),包括与肌肉代谢密切相关的MAPK信号通路和Notch信号通路。5)利用荧光定量PCR对随机选择的6个差异表达miRNAs进行验证,证实其表达水平和测序结果基本一致。以上结果说明,CLA可能通过影响肌肉miRNA表达,调控重要肌肉代谢通路。     

湖羊卵巢不同发育阶段的miRNA鉴定与分析

旨在分析不同发育阶段绵羊卵巢组织中miRNA的表达水平,了解miRNA表达及其调控机理。本研究采用转录组测序技术鉴定1和8月龄湖羊卵巢组织中的miRNA,运用生物信息学方法对差异表达的miRNA进行靶基因预测,并对靶基因进行GO和KEGG功能注释,筛选参与卵巢发育的miRNAs。结果显示,6个样品中检测到的已知miRNA个数分别为2 186、2 091、2 217、2 136、2 176、2 088,新miRNA的个数分别为613、567、668、640、662、450。筛选到701个差异表达novel miRNAs,38个差异表达已知miRNAs。对差异表达miRNAs的靶基因进行GO和KEGG分析,发现主要富集在血管内皮生长因子通路和卵巢类固醇生成等过程。对3个差异miRNAs进行qRT-PCR验证,与测序结果一致。oar-let-7b、oar-miR-29a、oar-miR-134-3p、oar-miR-541-3p等的靶基因富集在TGF-beta通路、卵巢卵泡生长等与卵巢发育相关的生物过程。oar-miR-148a、oar-miR-136的靶基因调控颗粒细胞增殖和类固醇生成,可能参与调控绵羊卵巢发育。     

调控香猪繁殖候选miRNA筛选

研究旨在从香猪卵巢small RNA测序数据中挖掘调控香猪繁殖的microRNA （miRNA）,解析miRNA调控香猪卵巢功能及繁殖性状的分子机制,对于猪的遗传选育具有重要意义。研究选取发情期和间情期的香猪各4头,屠宰后取其卵巢组织,提取总RNA进行small RNA测序,利用生物信息学方法检测miRNA表达谱,筛选差异表达的miRNA,预测差异表达miRNA靶基因,并对靶基因进行GO功能富集和KEGG通路富集分析。结果显示,香猪卵巢组织中miRNA在染色体上呈不均匀分布,主要分布于1号染色体和X染色体上。香猪卵巢中共有627个已知猪miRNAs表达,其中有34个差异表达miRNAs,表达量前五的分别是miR-23、let-7i-5p、miR-103、miR-30e-5p和miR-1271-5p。GO功能分析结果显示,靶基因主要参与的生物学过程是细胞过程（cellular process）,主要分布于细胞（cell）,主要分子功能是结合（binding）;KEGG显著富集通路中,促性腺激素释放激素受体通路（gonadotropin-releasing hormone receptor pathway）、胰岛素样生长因子通路（IGF pathway）和表皮生长因子受体信号通路（EGF receptor signaling pathway）与卵母细胞的发育成熟相关,因此推测miR-23b、let-7i-5p、miR-103、miR-30e-5p和miR-1271-5p可能参与了香猪繁殖调控。本研究初步筛选出5个可能调控香猪繁殖性能的miRNAs,可为从分子水平提高香猪产仔数提供理论基础。     

猪GV/MⅡ期卵母细胞miRNAs表达谱及Npm2基因相关miRNAs筛选

旨在探索体外成熟前后猪卵母细胞miRNAs表达谱，并筛选参与调控Npm2基因表达的miRNAs。本试验回收屠宰场猪卵巢，收集GV期卵母细胞，经体外成熟培养后获得MⅡ期卵母细胞，分别提取约130个GV期和MⅡ期卵母细胞总RNA进行Illumina HiSeqTM 2500测序，获取miRNA测序数据，每个处理重复3次，筛选差异表达microRNAs并进行靶基因GO和KEGG聚类分析。结果表明，本研究成功构建了GV期和MⅡ期猪卵母细胞miRNAs表达谱，GV期和MⅡ期卵母细胞差异表达miRNAs有95个，具有相似表达模式的miRNA聚为一类，对95个差异表达miRNAs进行靶基因预测，共得到3 967个靶基因，经GO和KEGG富集分析表明，这些靶基因被富集于5 194个GO条目和212个信号通路，其中参与卵母细胞减数分裂成熟的信号通路有2个。在差异表达miRNAs中筛选到5个与Npm2基因相关的miRNAs。采用qRT-PCR对其中2个miRNAs进行验证，证实其表达趋势与测序结果一致。本研究筛选了GV期和MⅡ期卵母细胞差异表达miRNAs，推测差异表达的miRNAs可能通过代谢、卵母细胞减数分裂相关通路、孕激素介导的卵母细胞成熟通路等途径在卵母细胞体外成熟过程中发挥作用，并筛选出调控Npm2基因表达的miRNAs，研究结果可为进一步阐明miRNA对Npm2基因的调控及其在卵母细胞成熟过程中的作用提供依据。     

罗伊氏乳杆菌对仔猪空肠miRNAs表达谱的影响

试验旨在研究罗伊氏乳杆菌对仔猪空肠miRNAs表达的影响。选用1日龄健康约克×荣昌仔猪6窝,随机分为两组,每组3窝（共27头）。即对照组（每天每头灌喂0.1%的无菌蛋白胨溶液）,LR组（每天每头灌喂活菌总数为1.0×10¹⁰CFU的罗伊氏乳杆菌）,分别在10和20日龄,每组选取6头进行屠宰,采集空肠样品。通过Solexa高通量测序技术检测空肠miRNA的表达谱,利用生物信息学技术进行靶基因预测和功能分析。结果显示：1）试验构建了8个文库,共获得187 103 840条纯净reads序列,其中22 nt长度序列占的比例最大;2）10和20日龄分别鉴定出354和352个已知的miRNAs,其中有329个miRNAs共表达;3）灌喂罗伊氏乳杆菌组仔猪空肠miRNA差异表达,10和20日龄分别获得7和9个差异显著的miRNAs,ssc-miR-218在两个日龄中都差异表达;4）对差异表达的miRNAs进行靶基因预测和KEGG通路分析,发现有10 221个靶基因富集到293条通路上,有66条通路显著富集（P<0.05）,包括与肠道发育及免疫调控相关的MAPK和PI3K-Akt信号通路;5）随机挑选6个差异表达miRNAs进行荧光定量PCR验证,验证结果与测序结果基本一致。本研究表明,罗伊氏乳杆菌可能通过影响空肠miRNAs表达来调控有关肠道健康的信号通路。