基于RNA-Seq技术的鲮转录组分析

为满足标记辅助育种的要求,通过454测序平台首次开展了鲮Cirrhina molitorella全鱼转录组深度测序,并用 Newbler 等软件进行数据精细分析。结果表明：共获得了1297479条 reads,总碱基数为486586191 bp,组装后得到19962条contigs,平均长度为1269 bp, N50为1509 bp。基因功能注释研究共获取了10577个特异蛋白,根据特异蛋白注释结果进行GO分析,有7314条contigs有GO注释,包含5381个特异蛋白;采用GO 功能分类工具可将已注释转录物序列划分为分子功能、生物途径和细胞成分3类,为下一步开展生长等性状相关基因功能验证研究提供丰富的序列资源;共鉴定出5931个具有完整的ORF的全长cDNA序列,并且鉴定出2438个微卫星和5014个SNP位点。本研究中,还建立了鲮转录组数据库和网站,方便同行随时调取数据,这为深入开展鲮分子标记辅助的遗传育种、种群遗传学和资源评估等研究提供了丰富的标记资源。     

基于RNA-Seq技术的鲮转录组分析

为满足标记辅助育种的要求,通过454测序平台首次开展了鲮Cirrhina molitorella全鱼转录组深度测序,并用Newbler等软件进行数据精细分析。结果表明:共获得了1 297 479条reads,总碱基数为486 586 191 bp,组装后得到19 962条contigs,平均长度为1269 bp,N50为1509 bp。基因功能注释研究共获取了10 577个特异蛋白,根据特异蛋白注释结果进行GO分析,有7314条contigs有GO注释,包含5381个特异蛋白;采用GO功能分类工具可将已注释转录物序列划分为分子功能、生物途径和细胞成分3类,为下一步开展生长等性状相关基因功能验证研究提供丰富的序列资源;共鉴定出5931个具有完整的ORF的全长c DNA序列,并且鉴定出2438个微卫星和5014个SNP位点。本研究中,还建立了鲮转录组数据库和网站,方便同行随时调取数据,这为深入开展鲮分子标记辅助的遗传育种、种群遗传学和资源评估等研究提供了丰富的标记资源。     

牦牛基因组和转录组研究进展

为了解牦牛基因组和转录组研究现状,以"牦牛、基因组、转录组和高通量测序"为关键词,对2012—2018年的研究进展进行文献检索。研究发现:在牦牛基因组研究方面,已有研究对牦牛基因组进行了首次测序和重测序分析,构建了基因组"草图"和变异图谱,比较了家、野牦牛及与其他物种间全基因组水平上的异同,阐释了牦牛高原适应的遗传学机制,探究了牦牛的驯化和群体历史发展动态,初步揭示了牦牛与普通牛种间杂交渐渗状况,并对部分性状(如角、多肋性状)进行了全基因组关联分析和遗传机理揭示;在牦牛转录组研究方面,已有研究对牦牛睾丸、卵巢、心脏等多个组织器官及不同发育阶段的卵母细胞和胚胎细胞进行了转录组分析,发掘出一批潜在的与牦牛经济性状及一些生物学变化相关的差异表达基因。为推动牦牛分子育种进程,应进一步利用高通量测序技术获得牦牛大数据,继续完善牦牛全基因组结构。     

大刍草苗期转录组RNA-Seq数据的de novo拼接

采用solexa测序技术,对大刍草苗期全株各组织转录组进行了RNA-Seq测序、de novo拼接和信息比对研究。结果表明:转录组测序共得到了46.4 GB的原始数据,归并整理后获得长76 bp的序列有175 101 250条,经质量控制和de novo拼接后,共获得了58 147条大刍草转录本,其平均长度为1 335 bp。比对分析发现其中94.3%的转录本和玉米B73自交系的cDNA序列有较好的匹配,与水稻匹配的有84.1%,高粱84.6%,短柄草83.9%,共56 036条转录本。     

基于RNA-Seq的杜仲转录组微卫星特征分析

对杜仲(Eucommia ulmoides)国审良种‘华仲6号’和‘华仲10号’花后70和160d的种仁共4个样本进行转录组测序,对测序数据进行组装和功能注释分类,并对转录组获得的单基因簇(unigene)进行微卫星特征分析。利用新一代高通量测序技术Illumina HiSeq~(TM)2000对杜仲样品进行转录组测序,采用软件Trinity进行组装;利用BLAST软件将unigene序列分别与Nr、GO、COG和KEGG等数据库比对分析;利用MISA软件对转录组的96 469条unigenes进行SSR搜索。结果表明:转录组测序分析,共得到72 791 399个高质量的序列读取片段(Clean reads),包含了14 702 548 161个的碱基序列(bp)信息。对reads进行序列组装,共获得96 469个平均长度为690bp的unigene,序列信息量达到了66.56 Mb。同源性分析结果显示,有49 856个与其它物种同源的unigenes得到注释,占All-unigene的51.68%。将杜仲转录组中的unigene与GO数据库进行比对分析,根据其功能可将注释到的38 983条unigene分成3大类(细胞组分、分子功能和生物学过程)56个分支;根据COG功能可将注释的14 796条unigene基因划分成25个类别;KEGG数据库作为参照,可将注释到的11 260条unigene定位到117个代谢途径分支;SSR位点搜索结果显示,96 469条unigenes中共包含9 621个完整型SSR位点,占总SSR位点的84.14%。完整型SSR位点共包含55种重复基元,其中出现频率最高的重复基序类型为单核苷酸重复中的A/T(4 597个),其次是AG/CT(2 597个)、AT/AT(439个)。     

牦牛卵泡发育过程中卵丘卵母细胞复合体的转录组分析

为探讨牦牛有腔卵泡发育过程中卵丘卵母细胞复合体(Cumulus-oocyte complexes,COCs)mRNA转录组变化,对牦牛小(2~3 mm)、中(4~5 mm)、大有腔卵泡(6~8 mm)中的COCs进行Illumina平台测序,筛选差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs),并进行GO分析和KEGG分析。结果表明,1)牦牛小、中、大3个阶段的卵泡COCs中共有17 342个基因表达;2)小卵泡与中卵泡COCs之间有879个DEGs,其中,上调435个,下调444个;DEGs注释到106条GO条目,其中生物过程(BP)类别46条,细胞组成(CC)类别25条,分子功能(MF)类别35条,涉及254条KEGG通路。中卵泡与大卵泡COCs之间有1 560个DEGs,其中,上调590个,下调970个;3)DEGs注释到114条GO条目,其中BP 55条、CC 26条和MF 33条,涉及276条KEGG通路,DEGs主要富集在神经活性配体-受体相互作用、细胞因子-细胞因子受体相互作用、细胞粘附分子、钙离子信号通路和cAMP信号通路等重要通路。综上,牦牛卵泡在不同发育阶段的DEGs、GO条目和KEGG pathway存在明显差异,为揭示牦牛卵泡发育分子调控机制,改善牦牛卵母细胞体外成熟技术提供了理论依据。     

基于RNA-Seq技术的黄连根茎与须根转录组分析

采用RNA-Seq技术,对黄连根茎与须根进行转录组分析,经过trinity软件组装得到130 592条Unigenes,平均长度为700 bp,其中68 976条Unigenes在NR、GO、KEGG、eggNOG、Swiss-Prot和Pfam数据库获得基因注释信息,仅占全部Unigenes的52.82%。39 572个Unigene被注释到GO数据库的生物学进程、细胞组分和分子功能三大类的52个小类中;参与KEGG的5大类代谢通路,34个代谢路径,共搜索到24 999个SSR位点,单核苷酸、两核苷酸和三核苷酸为黄连根部SSR的主要重复基序。黄连根茎与须根的差异表达基因有13 496个,在黄连须根中上调的差异基因有8 375个,下调的有5 121个。两者差异基因GO富集分析表明,跟次生代谢相关进程的前5项为次生代谢进程、次生代谢物生物合成过程、生物碱代谢过程、异喹啉生物碱生物合成过程和异喹啉生物碱代谢过程。在细胞组分分类中,膜结构、细胞壁和外封装结构为差异基因富集的前三;在分子功能分类中,跟氧化还原酶活性相关条目占差异基因富集显著的前四。在KEGG数据库中,共有3 749个差异基因定位到125个代谢途径中,其中,24个差异基因注释到异喹啉生物碱生物合成,在关联的8条KEGG通路中,筛选得到11个关键酶基因;同时,有39个差异基因注释到络氨酸代谢途径中,在关联的21条KEGG通路中,筛选得到10种关键酶基因。黄连根部转录组数据的获得为研究黄连异喹啉类生物碱的合成及黄连根茎与须根代谢差异奠定了基础。     

牦牛与犏牛睾丸组织转录组、蛋白组比较研究进展

为了解牦牛与犏牛睾丸组织转录组、蛋白组比较研究进展,本文通过检索2012～2020年的相关文献,主要从转录、翻译水平对牦牛与犏牛睾丸组织差异分析归纳.研究发现,转录组学找到了牦牛与犏牛睾丸组织存在的差异及与犏牛雄性不育相关的基因和非编码RNA,发掘了一大批与犏牛精子发生阻滞的相关的差异表达基因;蛋白组学获得了一批表达差...     

基于Iso-Seq技术的野生马齿苋叶片转录组分析

基于全长转录组测序(isoform sequencing, Iso-Seq)技术对野生马齿苋叶片(对照、干旱和低温胁迫3种处理的叶片)转录组进行测序及其转录组信息分析的结果显示,总共得到641 732条原始片段,质控后得到合格的插入片段26 758 071条,总碱基量为44 Gb,利用CCS软件获得442 760条一致性序列,根据smrtlink软件得到全长的插入片段和全长的去除嵌合体的插入片段分别为391 258条和301 412条,去除冗余得到103 298条转录本,最终得到39 717条unigene,预测出40 952条LncRNA和38 419条CDS序列;并将unigene与Uniprot、Pfam、GO、KEGG、eggNOG、Pathway和Nr等数据库进行同源比对,其中36 381条unigene被注释,从这些unigene里查找到25 898个简单重复序列标记(simple sequence repeats, SSR)位点。利用差异表达分析软件DESeq2筛选不同处理组间的差异表达基因,对照和干旱处理、对照和低温胁迫处理及干旱和低温胁迫处理间分别鉴定出16 194(...     

黄牛小腔卵泡卵母细胞体外受精及早期胚胎发育的影响因素

从屠宰场收集黄牛卵巢,取皮质深层卵母细胞进行体外成熟、体外受精和早期胚胎体外培养,分析影响其效果的因素。结果表明,在成熟培养液中添加促卵泡素(FSH)(10 IU/mL)、人绒毛膜促性腺激素(HCG)(20 IU/mL)和17β-雌二醇(17β-E2)(1μg/mL)对卵母细胞受精后早期胚胎发育能力有极显著的促进作用。等量牛卵泡液(BFF)与初生犊牛血清(NCS)效果差异不显著,以添加15?F为最宜。颗粒细胞与输卵管上皮细胞均能显著提高卵母细胞体外成熟受精后早期胚胎的发育率,颗粒细胞 输卵管上皮细胞对克服胚胎阻滞现象效果最显著。     

牦牛促黄体素放射受体分析方法的建立

以大鼠睾丸组织匀浆作受体,~(125)I—hCG作放射配体,hCG作参考标准,且在标准曲线各测定管中加入与待测血浆等量的无LH牦牛血浆,籍以排除血浆干扰因子的影响,成功地建立了LH/hCG的放射受体分析方法。试验表明,该法是一种测定牦牛LH的灵敏可靠的方法。     

牦牛矿物质营养研究进展

自20世纪90年代以来,牦牛矿物质营养研究一直受到科研人员的重视。目前,在对牦牛部分组织及畜产品、牦牛生存地牧草和土壤中矿物质含量测定等方面已取得一定的成果。对近20a来牦牛矿物质营养研究进展进行了综合论述和分析。受牦牛性别、年龄以及组织类型、所测矿物质元素种类、不同区域生态类型和草场状况等因素的影响,所测定的矿物质元素水平间缺乏可比性。同时,牦牛矿物质营养研究缺乏系统性,这在一定程度上限制了其研究成果在牦牛生产中的实际指导作用。由此提出,应建立针对不同区域生态类型、草场状况和针对不同年龄、性别、组织以及不同季节的牦牛矿物质营养标准。     

EGF、EGFR在牦牛卵母细胞中的表达及对胚胎发育能力的作用

【目的】探明表皮生长因子（epidermal growth factor,EGF）及其受体（EGFR）在牦牛卵母细胞成熟过程中的表达动态,并且研究EGF对牦牛卵母细胞成熟的影响及可能的分子作用机制。【方法】采集牦牛卵巢,捡取质量较好的牦牛卵丘-卵母细胞复合体（cumulus-oocyte complexes,COCs）,进行体外成熟培养;分别处理未成熟和成熟的牦牛COCs,采用Real-time PCR和间接免疫荧光方法检测COCs成熟过程中EGF及EGFR在基因和蛋白水平的表达动态;牦牛COCs成熟培养时在基础培养基中分别添加0、50、100和200 ng·mL^-1 EGF及最佳作用浓度的EGFR抑制因子Gefitinib,比较作用前后卵母细胞成熟率、受精后卵裂率及囊胚率;Real-time PCR方法分析不同浓度EGF和Gefitinib作用后成熟COCs中凋亡相关基因Bax和Baxi的相对表达量。【结果】EGF,EGFR基因在成熟COCs的表达显著高于未成熟COCs,成熟COCs中EGF基因的相对表达量为未成熟COCs 的2.17±0.36倍,EGFR基因在成熟COCs的表达量为未成熟COCs 6.82±0.21倍,且在未成熟和成熟COCs中EGFR基因表达量均显著高于EGF。免疫荧光检测显示未成熟COCs和成熟COCs均表达EGF和EGFR蛋白,EGF和EGFR蛋白的标记荧光主要集中在卵丘细胞,卵母细胞表达较弱。100 ng·mL^-1 EGF可以显著提高COCs成熟率（73.45±2.09）%及其受精后的卵裂率（59.46±1.41）%和囊胚率（26.23±1.08）%;对照组中（0 EGF）COCs成熟率为(54.16±3.25)%,卵裂率为 (48.33±1.93)%,囊胚率为(15.34±0.43)%;EGF浓度为50 ng·mL^-1时成熟率、卵裂率及囊胚率分别为(61.79±1.04)%、(51.76±0.61)%和(18.62±1.13)%;200 ng·mL^-1成熟率、卵裂率及囊胚率分别为(71.26±4.18)%、(57.13±2.06 )% 和(23.96±0.53)%;而加入EGFR抑制因子Gefitinib显著的降低了COCs的成熟率及其受精后的卵裂率及囊胚率,分别为(43.63±1.46)%、(41.79±2.81)%和(12.65±0.67)%。COCs成熟过程中EGF的作用可以显著抑制促凋亡基因Bax的表达,在50 ng·mL^-1、100 ng·mL^-1、200 ng·mL^-1EGF作用后成熟COCs中Bax基因的相对表达量分别仅为对照组（0 EGF）的0.83±0.12,0.21±0.02,0.27±0.03倍,EGF浓度为100 ng·mL^-1时Bax基因表达量最低,而Gefitinib作用后可以显著促进成熟COCs中Bax基因的表达,其相对表达量为对照组的4.24±0.10倍;EGF在COCs成熟过程中可以显著促进抗凋亡基因Baxi的表达,其相对表达量在EGF浓度为50、100、200 ng·mL^-1EGF分别为对照组的2.18±0.12、7.06±0.59和6.73±0.31倍,EGF浓度为100 ng·mL^-1时Baxi基因表达量最高,而Gefitinib作用后可以显著降低成熟COCs中Baxi基因的表达,其相对表达量为对照组的0.32±0.04倍。【结论】EGF和EGFR作为牦牛COCs体外成熟过程中重要的自分泌因子,且外源的EGF可以显著提高卵母细胞成熟率、卵裂率及囊胚率,最佳作用浓度为100 ng·mL^-1,其作用机制可能与调控凋亡相关基因Bax和Baxi表达有关。     

大额牛（Bos frontalis）与黄牛（Bos taurus） 的种间杂交研究

【目的】探讨大额牛（Bos frontalis）与黄牛（Bos taurus）种间杂交利用及杂交育种前景。【方法】以云南黄牛（大理黄牛、德宏黄牛,n=379）和西本杂（西门塔尔牛♂×云南黄牛♀,n=136）为母本,大额牛为父本,采用人工授精进行种间杂交。母牛在输精后约60 d,通过直肠检查进行妊娠诊断,并对妊娠母牛进行跟踪调查,统计产犊数,测定云南黄牛及杂种牛的初生、6月龄、12月龄、18月龄和24月龄体重、体尺,观察调查杂种牛的主要外貌特征。【结果】①用大额牛冷冻精液累计输精515头母牛,平均受胎率和产犊率分别达73.98%和92.13%,其中黄牛母本的平均受胎率和产犊率分别为68.87%和90.81%,西本杂母本的受胎率和产犊率分别达88.24%和95.00%。②大西本杂（大额牛♂×西本杂♀）的初生、6月龄、12月龄、18月龄和24月龄体重分别为22.86、103.86、142.40、176.21和243.25 kg,比云南黄牛的11.73、82.42、108.37、124.60和132.10 kg提高94.89%（P＜0.01）、26.01%（P＜0.01）、31.40%（P＜0.01）、41.42%（P＜0.01）和84.14%（P＜0.01）,比大本杂（大额牛♂×云南黄牛♀）的17.70、102.19 、134.81、161.43和201.91 kg提高29.15%（P＜0.01）、1.63%（P＞0.05）、5.63%（P＞0.05）、9.16%（P＜0.05）和20.47%（P＜0.01）;大本杂的初生、6月龄、12月龄、18月龄和24月龄体重亦分别比云南黄牛提高50.90%（P＜0.05）、23.99%（P＜0.01）、24.40%（P＜0.01）、29.56%（P＜0.01）和52.85%（P＜0.01）;大西本杂初生到24月龄的平均日增重为301.90 g,极显著高于大本杂的264.67 g和黄牛的164.89 g(P＜0.01),大本杂平均日增重亦极显著高于云南黄牛 (P＜0.01);大本杂的初生、12月龄和24月龄体重的杂种优势率分别为28.21%、3.87%和4.20%,以初生重的杂种优势率最高。③初生时,大西本杂的体高和胸围分别比同龄云南黄牛提高8.38%(P＜0.05)和8.34%(P＜0.05),大本杂的体高和胸围分别比云南黄牛提高11.48%(P＜0.05)和7.23%(P＜0.05)。在6月龄,大西本杂的体高、胸围、腹围和管围分别比云南黄牛提高25.88%(P＜0.05)、16.50%(P＜0.05)、9.81%(P＜0.05)和29.48%(P＜0.05);大本杂的胸围、腹围和管围分别比云南黄牛提高10.89%(P＜0.05)、11.10%(P＜0.05)和21.23%(P＜0.05)。在12月龄,大西本杂的体斜长、体高、胸围、腹围和管围分别比云南黄牛提高33.82%(P＜0.05)、30.64%(P＜0.05)、31.16%(P＜0.01)、29.95%(P＜0.01)和26.63%(P＜0.05);大本杂的胸围、腹围和管围分别比云南黄牛提高11.41%(P＜0.05)、13.34%(P＜0.01)和21.86%(P＜0.05);大西本杂的体斜长、体高、胸围、腹围分别比大本杂提高33.20%(P＜0.05)、31.43%(P＜0.05)、17.72%(P＜0.01)和14.65%(P＜0.01);在24月龄,大西本杂的体斜长、体高、胸围、腹围和管围分别比云南黄牛提高33.30%(P＜0.01)、31.69%(P＜0.01)、38.83%(P＜0.01)、32.12%(P＜0.01)和41.60%(P＜0.05);大本杂的胸围、腹围和管围分别比云南黄牛提高22.69%(P＜0.01)、24.42%(P＜0.01)和40.92%(P＜0.05);大西本杂的体斜长、体高、胸围分别比大本杂的明显提高38.72%(P＜0.01)、27.83%(P＜0.01)和13.16%(P＜0.01)。表明杂种牛在初生时体高和胸围优势明显,6月龄以后以胸围、腹围和管围生长较为明显;特别是三元杂的体斜长、体高和胸围生长从12月龄开始明显地超过二元杂。④大额牛与大理黄牛杂交F₁的初生体重显著高于大额牛与德宏黄牛杂交F₁(P＜0.05),但两者的各体尺指标比较差异不明显（P＞0.05）,表明大额牛与两地黄牛杂交效果基本一致。⑤成年杂种的外貌特征和主要习性与大额牛的非常相近。【结论】大额牛和云南黄牛种间杂交可行,杂种生长发育快,适应性强,杂种优势明显,且三元杂优于二元杂;F₁代母牛可育,但公牛可能不育;大额牛与黄牛杂交利用潜力大,推广应用前景好。     

牦牛DGAT1基因多态性及其与乳质性状关联分析

【目的】检测牦牛DGAT1基因多态性,评估基因突变对牦牛乳品质性状的影响,以期丰富牦牛重要经济性状的分子遗传研究基础。【方法】采用PCR-SSCP方法,检测甘南牦牛、天祝白牦牛、青海牦牛及野血牦牛DGAT1基因intron5-exon7和intron15-exon17区突变,分析基因突变对乳品质性状的影响。【结果】牦牛DGAT1基因intron5-exon7区发现c.562+32_c.562+33ins CCGCCC的插入/缺失,等位基因M、基因型MM频率最高为优势等位基因和基因型,各类群牦牛PIC0.5属中度或低度多态;intron15-exon17区检测到c.1249-23CT和c.1336CT的突变,其中exon17发现的c.1336CT突变导致编码氨基酸p.Arg447Cys转变,等位基因A频率最高为优势等位基因,甘南牦牛、天祝白牦牛和青海牦牛中基因型AA为优势基因型,野血牦牛基因型AB为优势基因型,各类群牦牛0.25PIC0.5属中度多态;两区域3处突变位点构建出6种单倍型和11种单倍型组合,突变位点间存在连锁关系且接近于连锁平衡。关联分析表明,甘南牦牛intron5-exon7区基因型与乳质性状无显著相关;intron15-exon17区基因型BB个体乳品质性状最低,且乳蛋白率、乳脂率、总固体物质含量中显著低于其他基因型个体(P0.05);携带等位基因A的个体乳蛋白率、乳脂率、总固体物质含量及无脂固体含量显著高于未携带者(P0.05),携带等位基因C的个体乳脂率也显著高于未携带者(P0.05),而携带等位基因B的个体乳脂率、总固体物质含量显著低于未携带者(P0.05);单倍型组合H1H3个体的乳蛋白率、乳脂率、总固体物质含量和无脂固体物质含量均较高,且乳脂率及总固体物质含量显著高于其他单倍型组合(P0.05),而H2H2单倍型组合个体则较低,除乳糖率以外的其他乳品质性状均显著低于其他7种单倍型组合(P0.05)。【结论】牦牛DGAT1基因intron5-exon7和intron15-exon17区为低度和中度多态,intron6存在c.562+32_c.562+33ins CCGCCC的插入/缺失,intron15和exon17分别检测到c.1249-23CT突变和c.1336CT的非同义突变。intron15-exon17区突变影响甘南牦牛乳品质性状,选留携带等位基因A的个体和淘汰携带等位基因B的个体、或选留H1H3单倍型组合及淘汰H2H2单倍型组合个体,均可显著改善后代群体的乳品质。     

IGF-1调控RBM3表达抑制低温应激诱导牦牛卵丘细胞凋亡

【目的】探索动物机体遭受低温应激及细胞冷冻过程中胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor, IGF-1)与RNA结合基序蛋白3(RNA-binding motif protein 3, RBM3)之间的作用关系,及IGF-1参与哺乳动物细胞抑制低温损伤的机制。【方法】体外培养牦牛卵丘细胞,采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)、蛋白免疫印迹(Western blot, WB)和免疫荧光技术检测不同浓度(0、50、100、200ng·mL^-1)IGF-1和低温应激(30℃、25℃)对RBM3表达影响。卵丘细胞经最佳浓度IGF-1(100 ng·mL^-1)和对照组(0IGF-1)作用30 h后,低温(30℃、25℃)应激8 h,比较RBM3表达水平。评估在低温应激组、100 ng·m L^-1 IGF-1处理组和100 ng·mL^-1 IGF-1+RBM3抑制剂处理组,卵丘细胞25℃应激8 h后凋亡水平差异,并从基因...     

山羊IGFBP-2基因的克隆、序列分析及其组织表达

【目的】克隆获得南江黄羊IGFBP-2（Insulin-like growth factor binding protein -2）基因的CDS区全序列,对其进行生物信息学分析,并分析IGFBP-2的mRNA和蛋白组织表达特征,为深入研究该基因在出生后山羊生长和发育过程中的作用以及表达调控提供基础资料。【方法】下载NCBI的GenBank数据库中公布的绵羊（Ovis aries,NM_001009436）和牛（Bos taurus,NM_174555）的IGFBP-2基因的mRNA序列,经序列比对后采用保守区域序列并利用Primer Premier 6.0软件设计克隆引物,经PCR扩增后采用TA克隆技术获取含有阳性克隆子的菌液,送公司测序得到山羊IGFBP-2基因的完整编码区序列,并利用EditSeq、DNAMAN 6.0、MEGA 6.0和ExPASy在线平台等软件对CDS区序列和其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析;获得山羊IGFBP-2基因CDS区序列后,利用该序列设计实时荧光定量PCR（Q-PCR）引物,采用Q-PCR和蛋白质免疫印迹杂交（Western blotting）方法检测了IGFBP-2的mRNA和蛋白在出生后南江黄羊不同组织（心脏、肝脏、肺、背最长肌、半膜肌和臂三头肌）和不同发育阶段（3、30、60、90和120 d）的表达情况。【结果】①克隆得到954bp的南江黄羊IGFBP-2基因的CDS区全序列,碱基组成为GC含量69.39%,AT含量30.61%,共编码317个氨基酸残基,预测的山羊IGFBP-2蛋白分子量大小为33.8808 kD,等电点为7.82,二级结构由无规卷曲（68.14%）、α-螺旋（18.30%）和延伸链（13.56%）三种形式组成;蛋白结构域分析发现,IGFBP-2蛋白序列包含保守的IB（IGFBP homologues）和TY（Thyroglobulin type Ι repeats）结构域,IB结构域位于第37-125位氨基酸处,TY结构域位于第250-302位氨基酸处;②磷酸化位点预测发现,IGFBP-2蛋白中存在Ser（5）和Thr（7）共12个磷酸化位点;糖基化位点预测发现,IGFBP-2蛋白序列中存在10个N-糖基化位点和2个O-糖基化位点;③CDS区序列相似性比较发现,山羊IGFBP-2与绵羊、牛、猪、人和小鼠的相似性分别达到98.99%、97.73%、87.12%、78.33%和76.26%;氨基酸序列相似性比较发现,山羊IGFBP-2与绵羊、牛、猪、人和小鼠的相似性分别达到99.24%、98.10%、87.07%、70.27%和73.00%;④系统进化树分析发现,山羊IGFBP-2与绵羊和牛的亲缘关系最近;⑤组织表达分析表明,IGFBP-2在肝脏中的mRNA和蛋白的相对表达量均最高(P<0.01),背最长肌次之;在不同发育阶段的肝脏组织中,IGFBP-2 mRNA和蛋白相对表达量均呈现一直上升的趋势;在不同发育阶段的背最长肌组织中,IGFBP-2的mRNA表达水平呈现一种“上升-下降-上升”的波动平衡。【结论】获得了山羊IGFBP-2基因完整的编码区序列和组织表达特征,生物信息学分析发现IGFBP-2基因的编码区序列具有物种间的保守性,肝脏是山羊IGFBP-2 的mRNA和蛋白表达的主要组织,同时在山羊不同发育阶段的肝脏和背最长肌组织中,IGFBP-2基因的mRNA和蛋白表达丰度呈现一定的规律性,表明IGFBP-2基因可能在出生后山羊的早期生长发育过程中发挥着重要的作用。     

紫花苜蓿不同发育时期次生壁合成调控的转录组分析

【目的】探讨紫花苜蓿次生壁合成的基因网络调控变化和表达模式,确定一些关键候选基因和转录因子,为紫花苜蓿次生壁加厚调控网络的分子机制研究奠定基础。【方法】对‘中苜1号’紫花苜蓿分枝期（S1）、现蕾期（S2）、初花期（S3）和盛花期（S4）的茎进行近红外光谱法测定次生壁主要物质含量和Illumina HiSeq^TM 2500高通量转录组测序。以紫花苜蓿的近缘物种蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）基因组作为参考基因组进行序列比对并组装构建转录本。利用FPKM法计算基因表达量,以Fold change（差异表达倍数）≥2或≤0.5（表达上调或下调）、FDR（false discover rate）≤0.05为筛选条件,在3个相邻时期转录组比较组合中（S2vs S1,S3 vs S2,S4 vs S3）筛选差异表达基因。通过Gene Ontology数据库和KEGG Pathway数据库对紫花苜蓿不同发育时期差异表达基因的功能和参与的代谢途径进行注释。【结果】共获得41 734个基因在紫花苜蓿不同发育时期的转录表达情况,27个功能注释与紫花苜蓿纤维素、木质素合成密切相关的基因差异表达,其变化趋势与纤维素和木质素含量测定结果基本一致,即随着生长发育时期的变化,表达水平逐渐提高。研究表明,初花期是紫花苜蓿次生壁合成调控的转折期,纤维素和木质素含量与其合成基因表达量在初花期均显著提高。MTR_2g016630（Ces）和MTR_7g103590（Ces A1）等纤维素合成酶基因表达水平在初花期显著上升,木质素合成途径中,MTR_1g064090（PAL1）、MTR_1g111240（C4H）和MTR_2g104960（CCR）基因表达量在初花期或盛花期相比分枝期上调表达倍数达到10倍以上。本研究中27个与植物生长发育相关的转录因子在紫花苜蓿不同发育时期差异性表达,其中NAC家族和MYB家族转录因子有18个,也有少量WRKY、BHLH、ERF、C3H等转录因子。【结论】获得‘中苜1号’紫花苜蓿在4个生长发育时期茎的基因表达谱数据,共获得54个差异表达基因,其中稳定上调基因24个,稳定下调基因30个。这些基因很有可能参与紫花苜蓿次生壁的合成调控。     

Effect of Swim-Up and Percoll Treatment on Sperm Quality and In vitro Embryo Development in Yak

This study was designed to determine the effect of different sperm preparation treatments on yak sperm quality and in vitro embryo development.Frozen-thawed semen samples were treated using swim-up or percoll gradient centrifugation methods.Sperm concentration,progressive motility,recovery of motile sperm,membrane integrity,acrosome and chromatin integrity were scored and compared in recovered samples and controls.In addition,the effects of two sperm separation treatments on embryos capable of cleavage and in vitro development to the blastocyst stage were evaluated.Swim-up separated sperm showed a higher motility,while the concentration of spermatozoa recovered and percent recovery of motile sperm were higher with percoll gradient centrifugation separation.According to the optical and electron microscopies,swim-up produced higher percentage of sperm with intact plasma membrane and acrosome than percoll gradient centrifugation separation.However,there was no difference in the percentage of sperm with intact chromatin between two treatment groups.Cell numbers in the blastocysts of two groups were not different.The blastocyst rate was similar in both groups,whereas cleavage rate was higher when swim-up was used.