转录组测序筛选山羊妊娠早期胚胎附植相关基因

旨在通过胚胎附植前、后的山羊子宫角组织高通量测序筛选妊娠早期胚胎附植的关键基因。本研究选取2～4岁体重相近((44.76±3.49)kg)的经产努比亚母山羊16只,在同期发情-人工输精配种后的第15(D15)和第30天(D30)分别随机选取3只羊颈动脉放血处死。采集子宫角组织利用Illumina HiSeq进行高通量转录组测序(RNA-Seq),筛选差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)并对DEGs进行功能注释,基因功能查询进一步筛选与胚胎附植直接相关的调控基因,荧光定量PCR(qRT-PCR)对筛选的基因进行表达量验证分析。D15和D30子宫角组织转录本比较分析发现了 2 000个DEGs,其中上调基因620个,下调基因1 380个。GO功能聚类分析共分为3大类52组,其中细胞组分17组,生物过程23组,分子功能12组,获得细胞连接与增殖,生物粘附与调节,分子活性与转导等重要生物途径。以D15表达量高低为排序标准,从表达量最高的10个基因中筛选出了与胚胎附植有关的基因MGP和TAGLN;从上调和下调幅度最大的前10个差异表达基因中,获得参与妊娠相关糖蛋白合成与分泌的基因PAG-3、PAG-8、PAG-12,参与生长因子结合与生长激素释放激素受体活性相关基因GHRHR和胰岛素样生长因子结合蛋白基因IGFBP1。qRT-PCR结果显示,随机选取的6个基因在D15和D30子宫角中表达变化趋势与RNA-Seq结果一致。获得的基因MGP、TAGLN、PAG-3、PAG-8、PAG-12、GHRHR、IGFBP1在努比亚山羊胚胎附植中具有重要作用。     

基于高通量转录组测序的红花籽油对肥育猪肝脏差异表达基因的影响

18头肥育猪按饲粮均分为2组,添加红花籽油组和不添加油脂组(对照组)。试验期60d结束,全部屠宰,分别采集肝脏组织样品,进行高通量转录组测序,找出2处理组间的差异表达基因和差异代谢通路。利用Illumina HiSeqTM2500高通量RNA-seq测序技术对2组肥育猪肝脏RNA测序,使用TopHat2软件将测序得到的reads序列与猪(Sscrofa10.2)参考基因组序列比对,找出差异表达基因,在Nr、GO和KEGG数据库中进行功能注释、富集分析和聚类分析。结果显示,红花籽油组和对照组肝脏中差异表达基因共有1 114个,与对照组相比,红花籽油组表达上调的基因有579个,下调的基因有535个。GO功能分类注释到细胞组成、生物学过程和分子功能数据库中的差异表达基因分别有902,903,857个。注释到KEGG通路中差异表达基因414个,显著富集通路4个(P0.05)。     

基于高通量转录组测序的牦牛和犏牛附睾体部差异表达基因分析

本研究旨在通过转录组测序数据库筛选牦牛和犏牛附睾体部之间的差异表达基因(DEGs),了解DEGs对犏牛不育转录调控的影响。分别采集3头牦牛和犏牛的附睾体部,利用RNA测序分析(RNA-seq)技术,通过GO、KEGG富集等生物信息学方法分析筛选DEGs。结果表明,牦牛和犏牛附睾体部DEGs总数有82个,其中54个DEGs显著上调,28个DEGs显著下调;通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证了8个DEGs,与转录组测序结果一致;通过GO和KEGG对DEGs进行分析,SLC22A20、T2R65A、TKTL1的下调与精子获能、运动和抗氧化活性相关;磷酸戊糖通路和嗅觉转导是显著富集通路,OR9K2、OR1E1、OR10AG1、TKTL1的下调可能与犏牛不育相关。本研究揭示了牦牛和犏牛附睾体部基因区域特异性表达与功能特异性表达的密切关系,进而为探索雄性犏牛不育的分子机制以及提高高原哺乳动物繁殖力提供基础数据。     

基于转录组测序的新城疫疫苗免疫鸡胸腺差异表达基因分析

为研究新城疫(ND)疫苗接种的青脚麻鸡胸腺组织相关基因与调控通路变化,对无特定病原体(SPF)的青脚麻鸡人工接种ND疫苗48 h后,取胸腺组织采用Illumina HiSeq 2500高通量测序技术进行转录组测序,使用TopHat2软件对测序得到的reads序列与鸡(Gallus_gallus-5.0)的参考基因组比对...     

基于高通量测序的水貂胚胎滞育期和激活期卵巢转录组分析

试验旨在获取胚胎滞育期与激活期水貂卵巢组织的转录组信息,挖掘滞育的胚胎激活前后水貂卵巢差异表达基因（DEGs）及其功能信息,为探讨卵巢信号调控水貂胚胎滞育的分子机制提供参考。随机采集8只健康雌性水貂（胚胎滞育期和激活期各4只）的卵巢组织为样本,利用Illumina HiSeq平台RNA-Seq技术对其进行转录组测序,筛选在水貂胚胎滞育期和激活期卵巢中的DEGs并进行生物信息学分析。结果显示,测序获得661 195 568个raw reads,经过滤后获得650 834 900个clean reads,组装后得到389 895个unigenes,通过与Nr、GO、KOG和KEGG数据库比对,对unigenes进行注释,其中Nr数据库注释了156 419个unigenes;GO数据库注释了122 657个unigenes;KOG数据库注释了58 320个unigenes;KEGG数据库注释了72 653个unigenes。滞育期和激活期卵巢中有1 797个DEGs,与胚胎滞育期水貂卵巢相比,激活期卵巢有1 298个DEGs显著上调,499个DEGs显著下调。GO功能分析发现,DEGs显著富集的生物学过程主要有跨膜信号受体活性、信号受体活性、G蛋白偶联受体活性、酶联受体蛋白信号通路、细胞表面受体信号通路、细胞周期阻滞、芳香酯酶活性。KEGG通路分析发现,水貂滞育期和激活期卵巢中的DEGs显著富集于神经活动配体-受体相互作用信号通路。本研究利用高通量测序技术获得水貂胚胎滞育期与胚胎激活期卵巢的转录组信息,为深入探究水貂卵巢调节胚胎滞育的分子机制奠定了基础。     

基于转录组测序的高羊茅分蘖与株高相关差异表达基因分析

分蘖与株高是禾本科草类植物重要的农艺性状,明确参与调控分蘖与株高的基因类型对牧草和草坪草分子辅助育种具有重要意义。以表型差异明显的两个高羊茅品种“Kentucky-31”（K31）和“Regenerate”为材料,旨在构建高羊茅分蘖节转录组图谱,挖掘在分蘖节部位调控生长发育相关的差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）。基于高通量测序技术平台Illumina HiSeq 2500×Miseq 300进行转录组测序,并将得到的数据进行de novo组装,结果共获得77872条单基因簇（unigene）。将获得的unigenes与非冗余蛋白数据库（non-redundant protein database,NR）、蛋白质数据库（universal protein,Uniprot）、基因本体数据库（gene ontology,GO）、东京基因与基因组数据库（kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）以及直系同源蛋白簇（clusters of orthologous groups,COG）数据库进行比对,结果显示：分别有59927、40213、44447、15146和13767条unigenes成功获得注释。“Regenerate”与“K31”对比有1573个上调DEGs和1441个下调DEGs。GO富集分析发现,DEGs主要富集在细胞、细胞组分、大分子复合物组装等生物过程。DEGs中共注释到42个差异表达转录因子,主要包括TCP、WRKY和ARF等19种类型。还注释到与8类植物激素相关的DEGs,包括生长素、细胞分裂素、脱落酸、赤霉素、乙烯、油菜素甾醇、水杨酸和茉莉酸。利用实时荧光定量PCR对DEGs进行表达模式验证,发现其与RNA-Seq测序结果一致,证实了测序结果的准确性。研究结果丰富了高羊茅的转录组序列资源,初步获得控制株高及分蘖发育的候选因子,为进一步开展基因功能及分子育种研究提供了理论支持。     

绵羊不同妊娠时期卵巢转录组差异表达比较分析

[目的]探究随着绵羊体内胎儿的发育,母体卵巢转录组表达水平的变化。[方法]试验绵羊为苏格兰黑面羊和特克赛尔羊F₁代杂交品种,3个妊娠时间分别为妊娠23 d、妊娠35 d和妊娠100 d。从NCBI的高通量测序数据SRA存储库下载3个妊娠时期绵羊卵巢转录组的18个样本数据。使用Z-Score方法对转录组数据进行标准化处理。将妊娠23 d、妊娠35 d的绵羊卵巢组织进行比对,妊娠35 d、妊娠100 d的绵羊卵巢组织进行比对,使用R语言的limma包进行基因差异表达分析,筛选DEGs,以P-Value<0.05和|logFC|≥2作为筛选DEGs条件。利用DAVID在线软件对DEGs进行注释及功能富集分析,并以P-Value<0.05作为信号通路显著富集标志。[结果]在妊娠23 d与妊娠35 d组绵羊卵巢中筛选出54个DEGs,妊娠35 d与妊娠100 d组绵羊卵巢中筛选出68个DEGs,两组均包含HSP90AA1、HSP90AB1、MMP2和HSP90B1基因。妊娠23 d与35 d组绵羊卵巢的54个DEGs显著富集到包括内质网蛋白质加工信号通路、核糖体信号通路、雌激素信号通路、癌症蛋白聚糖信号通路、扩张型心肌病信号通路、肥厚型心肌病信号通路6条通路;妊娠35 d、妊娠100 d组绵羊卵巢的68个DEGs显著富集到包括癌症相关信号通路、黏着斑信号通路、抗原加工与提呈信号通路、细胞外基质受体相互作用信号通路、细菌侵袭上皮细胞信号通路、内质网蛋白质加工信号通路、核糖体信号通路、雌激素信号通路、PI3K-Akt信号通路、癌症蛋白聚糖信号通路和前列腺癌信号通路11条通路。[结论]在妊娠期间雌激素信号通路上的HSP90AA1、HSP90AB1、MMP2和HSP90B1基因表达有很大变化,这些基因可能对绵羊妊娠维持有着重要的作用。     

基于转录组测序分析内蒙古绒山羊毛囊退行期与休止期差异表达基因

为了探究内蒙古绒山羊次级毛囊(SHF)退行期到休止期以及相应时间点的初级毛囊(PHF)的差异表达基因,试验对3只内蒙古绒山羊阿尔巴斯型2周岁成年母羊的退行期和休止期的初、次级毛囊进行转录组测序,并采用生物信息学方法分析数据;在检测测序质量合格的基础上,进行差异表达基因的筛选、GO功能富集和KEGG通路富集分析。结果表明:在次级毛囊中,退行期(1月份)与休止期(3月份)分别对比到50 626个和50 628个转录本,其中1 199个差异表达基因中有953个上调基因和246个下调基因;初级毛囊在这两个时间点分别比对到50 629个和50 626个转录本,其中1 977个差异表达基因中有1 258个上调、719个下调;这两个时期中,共有100个差异表达基因同时比对到初级毛囊与次级毛囊中。GO功能富集结果显示,次级毛囊两个时期的差异表达基因主要富集在肌肉重建、肌丝滑动等功能上;初级毛囊两个时期差异表达基因主要富集在翻译延伸、转录拼接等功能上。     

基于转录组测序筛选鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失菌的差异表达基因

旨在鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失株转录组测序中分析适应环境变化及细菌分泌通路,筛选相关基因。通过使用实时荧光定量PCR对鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失株转录组测序结果进行验证,从而对鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失株的细菌趋化性通路、细菌双组分通路、细菌分泌通路进行深入分析,筛选相关的重要调控基因。结果显示：在细菌趋化性通路中筛选出yiaD、STM3138、STM3216和malE等4个共表达基因;在细菌分泌通路中筛选出spaP、invA、prgH、invE、spaS、invG和ssaV等7个共表达基因;在细菌双组分通路中筛选出ybfM、htrA、pagO、STM3138、STM3031、ttrB、hilD、pstS、STM1530、hilA、pgtC、hydH、pocR、STM3216、ttrR和fljB等16个共表达基因。在鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失株的趋化性通路、细菌双组分通路、细菌分泌通路中筛选出差异表达基因,hfq能够对这些基因进行调控,从而影响如运动性、毒力等相关作用,为沙门菌中的sRNA与hfq后续研究及沙门菌的防治奠定一定基础。     

基于转录组测序的奶牛泌乳初期与干奶期肝脏差异表达基因分析

旨在通过对奶牛干奶期和泌乳初期肝脏组织进行转录组测序和生物信息学分析,探明其不同生理阶段的差异表达基因和差异代谢通路。选取305 d产奶量接近、干奶天数一致、怀孕天数接近的中国荷斯坦奶牛3头,分别在干奶期(产前50 d)和泌乳初期(产后15 d)活体采集肝脏组织,利用Illumina Hiseq~(TM)2500高通量RNA-seq测序技术对干奶期和泌乳初期肝脏RNA测序,使用TopHat2软件将测序得到的reads序列与牛(UMD3.1.66)参考基因组序列比对,在GO和KEGG数据库中进行聚类分析和富集分析。结果显示,泌乳初期和干奶期肝脏中差异表达基因共有409个,与干奶期相比,泌乳初期表达上调的基因有235个,下调的基因有174个。GO功能分类注释到生物学过程、细胞组成和分子功能数据库中的GO条目分别有63,41,15条。注释到KEGG的显著富集通路有21条(P0.05)。该研究结果为挖掘奶牛产奶性状的候选基因提供了技术依据。     

基于转录组测序筛选鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失菌的差异表达基因

旨在鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失株转录组测序中分析适应环境变化及细菌分泌通路,筛选相关基因。通过使用实时荧光定量PCR对鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失株转录组测序结果进行验证,从而对鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失株的细菌趋化性通路、细菌双组分通路、细菌分泌通路进行深入分析,筛选相关的重要调控基因。结果显示:在细菌趋化性通路中筛选出yiaD、STM3138、STM3216和malE等4个共表达基因;在细菌分泌通路中筛选出spaP、invA、prgH、invE、spaS、invG和ssaV等7个共表达基因;在细菌双组分通路中筛选出ybfM、htrA、pagO、STM3138、STM3031、ttrB、hilD、pstS、STM1530、hilA、pgtC、hydH、pocR、STM3216、ttrR和fljB等16个共表达基因。在鼠伤寒沙门菌hfq基因缺失株的趋化性通路、细菌双组分通路、细菌分泌通路中筛选出差异表达基因,hfq能够对这些基因进行调控,从而影响如运动性、毒力等相关作用,为沙门菌中的sRNA与hfq后续研究及沙门菌的防治奠定一定基础。     

猪胚胎附植部分因子研究进展

产仔数性状是养猪业中一个重要的经济性状,而胚胎附植对猪产仔数的高低有重要的影响。胚胎附植的调控涉及到多个生物学过程,在其中发挥作用的物质(附植因子)很多。作者针对孕酮、孕酮受体、雌二醇、雌激素受体α(ESR1)和促红细胞生成素产生肝细胞受体配体(Eph-ephrin)系统这几种附植因子的相关研究进行了归纳总结,重点阐述了这些因子在母胎对话过程中的时空表达、功能、突变、调控等方面的研究进展。其中,孕酮及其受体在猪胚胎附植活动中全程发挥着重要作用,黄体分泌的孕酮与母猪子宫内膜腔上皮、腺上皮、基质和肌细胞中的孕酮受体结合发挥作用,使这些组织细胞分泌多种附植因子,这些附植因子进一步参与胚胎附植过程。雌二醇是雌激素中含量最多、活性最强的一种激素,主要由卵巢颗粒细胞分泌,雌激素受体α是子宫内雌二醇的主要受体,二者结合可使母猪发情;此外,附植中处于游离状态的胚泡也分泌雌二醇,其是一个让母猪子宫内膜得以识别的信号,允许胚泡附植。Eph-ephrin系统作用广泛,其在人、小鼠和猪的胚胎附植过程中发挥着重要作用。系统中的EphA1、ephrin A1、EphA4等基因在猪的胚胎附植期表达量显著高于空怀猪,它们在子宫内膜附植点的表达量显著高于附植点间的部位,且ephrin A1的抑制表达会降低子宫内膜上皮细胞的迁移和黏附能力。这些附植因子都在猪胚胎附植活动中发挥着重要作用,对它们的深入研究将有利于明确猪胚胎附植调控机理,进一步揭示猪高繁机理。     

猪胚胎附植部分因子研究进展

产仔数性状是养猪业中一个重要的经济性状,而胚胎附植对猪产仔数的高低有重要的影响。胚胎附植的调控涉及到多个生物学过程,在其中发挥作用的物质（附植因子）很多。作者针对孕酮、孕酮受体、雌二醇、雌激素受体α（ESR1）和促红细胞生成素产生肝细胞受体配体（Eph-ephrin）系统这几种附植因子的相关研究进行了归纳总结,重点阐述了这些因子在母胎对话过程中的时空表达、功能、突变、调控等方面的研究进展。其中,孕酮及其受体在猪胚胎附植活动中全程发挥着重要作用,黄体分泌的孕酮与母猪子宫内膜腔上皮、腺上皮、基质和肌细胞中的孕酮受体结合发挥作用,使这些组织细胞分泌多种附植因子,这些附植因子进一步参与胚胎附植过程。雌二醇是雌激素中含量最多、活性最强的一种激素,主要由卵巢颗粒细胞分泌,雌激素受体α是子宫内雌二醇的主要受体,二者结合可使母猪发情;此外,附植中处于游离状态的胚泡也分泌雌二醇,其是一个让母猪子宫内膜得以识别的信号,允许胚泡附植。Eph-ephrin系统作用广泛,其在人、小鼠和猪的胚胎附植过程中发挥着重要作用。系统中的EphA1、ephrin A1、EphA4等基因在猪的胚胎附植期表达量显著高于空怀猪,它们在子宫内膜附植点的表达量显著高于附植点间的部位,且ephrin A1的抑制表达会降低子宫内膜上皮细胞的迁移和黏附能力。这些附植因子都在猪胚胎附植活动中发挥着重要作用,对它们的深入研究将有利于明确猪胚胎附植调控机理,进一步揭示猪高繁机理。     

基于高通量测序的梅花鹿卵巢衰老的转录组分析

【目的】获取青年梅花鹿和老年梅花鹿卵巢组织的转录组信息,为深入研究梅花鹿卵巢衰老的潜在机制提供依据。【方法】以4岁龄青年梅花鹿和10岁龄老年梅花鹿卵巢作为试验样本,对样本进行石蜡切片、苏木精-伊红染色和卵泡计数;用Trizol法提取卵巢样本RNA构建转录组文库,应用Illumina HiSeq^TM2000测序平台测序,对测序结果进行差异表达基因、GO功能、KEGG通路和蛋白互作网络分析,并挑选部分差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证。通过RIPA裂解液提取卵巢样本蛋白并对组蛋白H3赖氨酸4三甲基化(H3K4me3)蛋白在青年和老年梅花鹿中的表达情况进行Western blotting检测。【结果】组织学分析结果表明,老年梅花鹿的卵巢卵泡数显著低于青年梅花鹿(P<0.05),而闭锁卵泡数极显著高于青年梅花鹿(P<0.01)。转录组学分析结果表明,老年和青年梅花鹿卵巢间共有1 477个差异表达基因,其中表达上调基因503个,表达下调基因974个。GO功能和KEGG通路富集结果表明,免疫系统过程、转录、DNA损伤修复、炎症反应、凋亡等生物事件与卵巢衰老有关...     

苏丹草和高丹草转录组测序及其差异基因表达分析

为了初步探明苏丹草[Sorghum sudanense(Piper) Stapf.]和高丹草[Sorghum bicolor(Linn.) Moench.×Sorghum sudanense(Piper) Stapf.]相关差异基因的表达,本研究对两者进行转录组测序,并对分蘖调控以及粗蛋白和木质素合成关联基因的差异表达进行分析。结果表明：与苏丹草相比,高丹草的单株分蘖数显著降低,粗蛋白、木质素和独角金内酯含量以及果糖激酶、苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、反肉桂酸4-单加氧酶活性显著提高,己糖激酶-3(HXK3)、果糖激酶2(FRK2)、天冬氨酸转氨酶(ASPAT)、S-腺苷甲硫氨酸合成酶1(SAMS1)、多酚氧化酶II(PPOII)、双功能天冬氨酸激酶/高丝氨酸脱氢酶2(AKI/DHI2)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、反-肉桂酸4-单加氧酶(C4H)基因表达上调,独角金内酯酯酶D14(SLsE D14)基因表达下调。本研究为苏丹草和高丹草相关功能基因的克隆、分子标记开发等工作奠定了基础。     

基于转录组测序的饲料添加淫羊藿对番鸭睾丸组织差异表达基因分析

为研究饲料添加淫羊藿的番鸭睾丸组织相关基因和调控通路变化,本研究将60只公番鸭随机分为2组,每组3个重复,一组饲喂基础日粮（对照组）,另一组饲喂基础日粮的基础上添加量为1%的淫羊藿（实验组）。饲喂75 d结束后,测定血清生殖激素和抗氧化指标,并进行睾丸组织形态学观察和高通量转录组测序。结果显示,实验组生精上皮层数多,生精细胞数量多,管腔饱满,成熟精子多。实验组血清生殖激素中睾酮含量、雌二醇含量、促卵泡素含量和促黄体素含量均显著高于对照组,实验组血清抗氧化指标中超氧化物歧化酶含量、谷胱甘肽过氧化物酶含量、总抗氧化水平均显著高于对照组,丙二醛含量显著低于对照组。通过转录组测序分析,本研究最终得到2 414个差异表达基因,这些差异表达基因主要被注释到白细胞激活、受体等过程,主要富集于细胞因子受体相互作用、铁死亡等代谢途径和信号通路。本文研究表明饲料添加淫羊藿激活了番鸭睾丸相关基因或通路表达,对番鸭繁殖力的提高具有重要意义。     

基于转录组测序筛选高盐培养下双峰驼肾皮质细胞差异表达基因

为探讨双峰驼的高盐适应机制并筛选出受高盐调控的基因,本试验采用RNA-Seq技术对双峰驼肾皮质细胞进行转录组测序分析。试验分为2个组,等渗培养基处理的肾皮质细胞为对照组（Control）,高渗培养基处理的肾皮质细胞为高渗组（HS）,进行转录组测序,从而筛选出一系列差异表达基因（DEGs）,并用GO富集和KEGG富集分析对DEGs进行基因功能和途径的注释。结果显示,在高盐环境下双峰驼肾皮质细胞中共有4 854个显著DEGs;GO富集分析显示,DEGs显著富集在G蛋白偶联受体活性、受体结合、核酸结合转录因子活性、质膜、离子通道的活动和免疫反应等功能中;KEGG通路富集显示,DEGs显著富集在信号传导、辅助因子和维生素代谢、信号分子相互作用、运输和分解代谢、免疫系统等通路中;采用实时荧光定量PCR技术随机检测了参与高盐代谢的3个差异表达基因,其表达趋势与RNA-Seq一致,可以验证RNA-Seq技术的准确性。因此,双峰驼肾皮质细胞的高盐耐受性可能与这些途径和通路中重要基因的调控有关。本试验结果将为进一步揭示双峰驼耐盐性的分子调控机制提供重要的参考依据。     

转录组测序及其在猪上的研究进展

转录组学是研究基因结构和功能的重要研究方法,其中RNA-seq测序技术的快速发展使得转录组学日益成为分子生物学和功能基因组学的重要组成成员。转录组测序技术是转录组学研究的重要基础,该技术关系着能否高效、准确地识别转录组信息,因而关乎着转录组分析的可行性。基因转录组测序技术的转录组学分析已经在猪、牛等畜种上有所运用,丰富了畜牧学的研究。文章主要对转录组测序的相关概念以及其在猪上的运用进行综述。