香猪卵巢StAR和CYP11A1基因的差异表达研究

为了揭示香猪繁殖调控的分子机制,本试验结合生物信息学分析方法对StAR和CYP11A1基因在香猪卵巢组织中的差异表达进行分析。运用实时荧光定量PCR方法检测高、低产群体6月龄香猪卵巢组织中StAR和CYP11A1基因的表达量变化;从香猪基因组中克隆两个基因的启动子区域,分析两个基因表达差异的分子机制。高通量转录组测序和实时荧光定量PCR检测结果均显示,高产香猪两个基因的表达量较高,启动子区序列长分别为1 144与970 bp。StAR基因启动子区结合转录因子ER、COUP、Sp1等34种72个,转录起始位点上游68~698 bp存在8个变异位点,但不影响转录因子的结合;与CYP11A1基因启动子区相结合的转录因子为Sp1、PU.1、C/EBPdel等30种75个,转录起始位点上游12~593 bp存在5个变异位点,其中69 bp处检测到C-T变异,高产香猪的T等位基因检出频率为17%,低产香猪为33%;对预测结果整合分析,T等位基因丢失了转录因子Sp1的结合位点。高、低产香猪之间StAR和CYP11A1基因的表达存在差异,CYP11A1基因启动子区69 bp处的变异可能是基因表达量差异的原因之一。     

香猪卵巢StAR和CYP11A1基因的差异表达研究

为了揭示香猪繁殖调控的分子机制,本试验结合生物信息学分析方法对StAR和CYP11A1基因在香猪卵巢组织中的差异表达进行分析。运用实时荧光定量PCR方法检测高、低产群体6月龄香猪卵巢组织中StAR和CYP11A1基因的表达量变化;从香猪基因组中克隆两个基因的启动子区域,分析两个基因表达差异的分子机制。高通量转录组测序和实时荧光定量PCR检测结果均显示,高产香猪两个基因的表达量较高,启动子区序列长分别为1 144与970bp。StAR基因启动子区结合转录因子ER、COUP、Sp1等34种72个,转录起始位点上游68~698bp存在8个变异位点,但不影响转录因子的结合;与CYP11A1基因启动子区相结合的转录因子为Sp1、PU.1、C/EBPdel等30种75个,转录起始位点上游12~593bp存在5个变异位点,其中69bp处检测到C-T变异,高产香猪的T等位基因检出频率为17%,低产香猪为33%;对预测结果整合分析,T等位基因丢失了转录因子Sp1的结合位点。高、低产香猪之间StAR和CYP11A1基因的表达存在差异,CYP11A1基因启动子区69bp处的变异可能是基因表达量差异的原因之一。     

香猪卵巢RARRES1基因第1外显子CG位点的甲基化及其与基因差异表达的关联

为验证和探索香猪卵巢转录组RNA测序检测到的视黄酸受体应答1（retinoic acid receptor responder 1,RARRES1）基因在香猪高、低产仔组之间差异表达的原因,本试验针对RARRES1基因第1外显子ATG下游富含CpG位点区段设计特异性引物,采用亚硫酸氢盐测序法（bisulfite sequencing PCR,BSP）研究卵巢RARRES1基因中的甲基化修饰水平;利用实时荧光定量PCR方法检测高、低产仔组香猪卵巢RARRES1基因的表达量,并探究其与基因甲基化水平之间的相关性。结果表明,与低产仔组相比,香猪高产仔组的甲基化水平较高;4个CpG位点均未被甲基化（CpG_7、CpG_11、CpG_12和CpG_15）,另外3个CpG位点（CpG_8、CpG_17和CpG_18）基本上全部发生了甲基化。此外,与低产仔组相比,香猪高产仔组中CpG_4（P>0.05）、CpG_9（P<0.05）和CpG_16（P<0.05）位点的甲基化占比较高,而CpG_6位点在香猪低产仔组中的甲基化比例较高,两组差异极显著（P<0.01）。实时荧光定量PCR结果显示,高产仔组香猪RARRES1基因的表达水平较高（P<0.05）。Spearman相关分析结果显示,CpG_9和CpG_16两个位点的甲基化比例与RARRES1基因的表达水平高度正相关（R²=0.896,P<0.01）,提示这两个位点的甲基化可能是香猪高产仔组RARRES1基因表达量较高的原因。     

5个繁殖候选基因在香猪卵巢和子宫中的差异表达

本实验旨在明确香猪卵巢转录组测序筛选出的5个候选基因是否对卵巢和子宫有直接的调节作用。采用荧光定量PCR方法,检测发情与未发情期香猪卵巢和子宫中SLPI、INHA、SERPINE1、MSMB和PTGFR基因的组织差异表达。结果表明:SERPINE1基因在不同时期和不同组织中的表达变化不明显;与未发情期相比,INHA基因在发情期香猪卵巢中的表达水平极显著升高(P0.01),SLPI基因在发情期香猪卵巢和子宫中的表达水平分别显著(P0.05)和极显著上升(P0.01),MSMB基因在发情时期卵巢和子宫中的表达量显著降低(P0.05),INHA、PTGFR基因在发情期子宫中的表达量明显减少(P0.05)。结果提示,INHA、SLPI、MSMB基因对香猪卵巢和子宫都有调节作用,而PTGFR仅对子宫有调控作用。     

香猪卵巢RARRES1基因第1外显子CG位点的甲基化及其与基因差异表达的关联

为验证和探索香猪卵巢转录组RNA测序检测到的视黄酸受体应答1(retinoic acid receptor responder 1,RARRES1)基因在香猪高、低产仔组之间差异表达的原因,本试验针对RARRES1基因第1外显子ATG下游富含CpG位点区段设计特异性引物,采用亚硫酸氢盐测序法(bisulfite sequencing PCR,BSP)研究卵巢RARRES1基因中的甲基化修饰水平;利用实时荧光定量PCR方法检测高、低产仔组香猪卵巢RARRES1基因的表达量,并探究其与基因甲基化水平之间的相关性。结果表明,与低产仔组相比,香猪高产仔组的甲基化水平较高;4个CpG位点均未被甲基化(CpG_7、CpG_11、CpG_12和CpG_15),另外3个CpG位点(CpG_8、CpG_17和CpG_18)基本上全部发生了甲基化。此外,与低产仔组相比,香猪高产仔组中CpG_4(P0.05)、CpG_9(P0.05)和CpG_16(P0.05)位点的甲基化占比较高,而CpG_6位点在香猪低产仔组中的甲基化比例较高,两组差异极显著(P0.01)。实时荧光定量PCR结果显示,高产仔组香猪RARRES1基因的表达水平较高(P0.05)。Spearman相关分析结果显示,CpG_9和CpG_16两个位点的甲基化比例与RARRES1基因的表达水平高度正相关(R2=0.896,P0.01),提示这两个位点的甲基化可能是香猪高产仔组RARRES1基因表达量较高的原因。