基于RNA-Seq测序的高、低产双黄蛋高邮鸭卵巢组织SNP筛选分析

试验旨在进一步完善高邮鸭基因组结构信息,探索高邮鸭双黄蛋产蛋性能的调控机制。通过高通量测序技术对高邮鸭双黄蛋高、低产组卵巢组织转录组进行RNA-Seq测序,对测序数据进行质控和注释,筛选与高邮鸭双黄蛋产蛋性能相关的SNP位点。测序获得的初始数据（raw reads）进行系列质控筛选,6个高邮鸭卵巢组织分别获得84 540 140~87 479 660个有效数据（clean data）,70.79%以上的测序数据被已注释的鸭基因组数据覆盖;在所覆盖的基因组数据中,检测到位于基因外显子区域的108 260~116 478个SNP位点（转换和颠换类型）,转换类型总数极显著高于颠换类型总数（P<0.01）。利用KEGG数据库对筛选出的SNP位点所在基因进行信号通路分析,筛选出前20条信号通路,其中包括核糖体信号通路、碳代谢信号通路和氨基酸生物合成信号通路等。试验对双黄蛋高、低产组高邮鸭的卵巢进行了RNA-Seq测序分析,为发掘高邮鸭双黄蛋产蛋性能相关SNP位点提供了基础,为进一步研究高邮鸭双黄蛋产蛋性能的调控机制提供了新的数据支撑。     

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RNA-Seq高通量测序技术对肉牛下丘脑基因表达分析及新基因挖掘研究

通过对9头不同月龄的安格斯母牛下丘脑组织进行转录组测序和生物信息学比较分析,筛选和挖掘与肉牛生长、繁殖活动相关候选基因和信号通路。通过转录组测序,进行表达基因分析、GO和KEGG富集分析以及信号通路筛选。结果显示,共获得59.74 Gb clean data,各组的样品clean data均达到6.64 Gb, Q30碱基百分比平均在94.60%及以上。有18 979个基因在所有组织中都有表达,有1 706个基因只在2个月龄段下丘脑组织中共同表达,有2 149个基因只在其中的1个月龄段下丘脑组织中表达。在所有下丘脑所表达的基因中,GO、KOG和KEGG数据库得到注释的分别为2 621,12 930和13 453个。在所有KEGG通路中,血管内皮生长因子信号通路、Notch信号通路和Hippo信号通路在各年龄段下丘脑组织中检出频率最高,说明这些信号通路可能通过下丘脑和性腺轴对母牛生殖活动产生影响。     

福清山羊和戴云山羊夏季发情期卵巢组织比较转录组分析

试验旨在从分子遗传学角度探讨戴云山羊夏季维持较高繁殖力的遗传机制,从中发掘有用的遗传变异信息。利用转录组测序方法对福清山羊和戴云山羊夏季发情期卵巢组织进行研究,筛选品种间的差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）,利用基因本体（gene ontology,GO）、蛋白相邻类的聚簇（cluster of orthologous groups of proteins,COG）和京都基因与基因组百科全书（kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）数据库对筛选的差异表基因进行功能注释,并进行差异表达基因聚类分析,通过实时荧光定量PCR验证测序结果。结果显示,福清山羊和戴云山羊发情期卵巢的DEGs共357个,其中上调基因221个,下调基因136个。357个DEGs中的287个基因能够被GO数据库注释,78个DEGs能够被COG数据库注释,219个DEGs能够被KEGG数据库注释。KEGG数据库注释结果显示,这些差异基因显著富集的信号通路为蛋白消化吸收（protein digestion and absorption）、吞噬体（phagosome）、肺结核（tuberculosis）、胞外基质受体互作（ECM-receptor interaction）、金黄色葡萄球菌感染（Staphylococcus aureus infection）、同种异体移植物排斥（allograft rejection）等通路。经实时荧光定量PCR验证,所选基因（转录本）表达变化模式与转录组测序结果一致,表明测序结果可靠。本试验利用高通量测序获得大量山羊卵巢转录组信息,有助于从分子水平对山羊卵巢进行深入研究。     

转录组测序——RNA-Seq技术在动物疾病检测中的应用研究进展

从第二代测序技术发展起来的转录组测序技术(RNA-Seq),具有不受物种限制、更高分辨率、背景噪音低、重复性高、成本低廉等优点;被广泛应用于遗传育种、癌症筛查、病原检测等各个领域。目前在野生动物疾病预防诊断工作中还没有该技术应用的报道。本文从RNA-seq技术在动物病毒病、细菌病、寄生虫病三个方面的应用进展进行了阐述,以期能尽早将该技术应用到野生动物疾病防治工作中,为野生动物预防与抵抗病原体感染提供解决策略。     

利用转录组测序筛选鸡繁殖性状相关lncRNAs

为探讨长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)在鸡繁殖性状中的作用,研究通过分析苏禽3号高产组和低产组母鸡垂体转录组数据,结合edgeR软件预测出在鸡垂体中差异表达的lncRNA,并通过GO和KEGG pathway富集分析,找出与鸡繁殖性状相关的差异表达lncRNA.结果 表明,通过预...     

山羊副流感病毒3型感染MDBK细胞的转录组分析

本研究旨在探究山羊副流感病毒3型(CPIV3)感染MDBK细胞后的转录组基因变化情况,丰富CPIV3转录组信息。取1MOI CPIV3JSHA2014-1病毒液感染MDBK细胞,设非感染正常细胞为对照,于24h后收获细胞,提取总RNA,利用Illumina HiSeqTM2500对感染组与对照组进行高通量测序,并用测序评估、基因注释等生物信息学方法进行分析。结果显示,差异表达基因共261个,其中表达上调140个,表达下调121个,经RT-qPCR方法验证8个差异表达的干扰素信号通路相关基因,结果与高通量测序一致。进一步GO分类结果显示,差异表达基因主要涉及细胞生物学进程、构成细胞的组分以及实现的分子功能三个方面,KEGG分析显示这些基因参与代谢、生物系统、细胞进程、基因信息进程和环境信息进程。本研究为深入探究CPIV3的致病机制奠定了基础。     

山羊转录因子及其功能研究进展

山羊可提供丰富的肉、乳、绒、毛等畜产品。转录因子是一类结合特异DNA片段的蛋白质,通过调节基因表达影响山羊的各类经济性状。本文概括了约42个转录因子在绒毛、繁殖、泌乳和产肉等生产性状的功能,发现与模式生物相比,山羊转录因子功能的研究还不深入和系统：山羊已知转录因子的数目少于模式生物;已知转录因子的功能较单一,多功能转录因子的研究相对较少;大部分研究关注转录因子表达与表型的关联,对转录因子结合位点及其靶基因等机制尚未清晰阐述。为深入理解调控山羊经济性状的分子机理,今后可采用高通量技术和生物信息学等方法,从系统生物学的角度预测转录因子及靶基因、挖掘和解析关键调控模块。     

基于转录组测序技术研究饲粮维生素E调控山羊皮下脂肪中脂肪酸代谢的机理

本研究旨在利用RNA测序(RNA-Seq)方法探究饲粮维生素E(VE)调控山羊皮下脂肪中脂肪酸代谢机理。试验选取40只健康的初始平均体重[(16.39±0.59) kg,P>0.05)]相近的灵丘青背山羊断奶公羔,随机分为4组,每组10个重复。各组VE(DL-α-生育酚乙酸酯)的添加水平分别为0(CON组)、100(VE₁₀₀组)、250(VE₂₅₀组)和500 IU/(只·d)(VE₅₀₀组)。预试期10 d,正试期92 d。结果表明：1)饲粮中添加VE对山羊生长性能无显著影响(P>0.05)。2)与CON组相比,饲粮中添加VE显著提高了山羊皮下脂肪组织中VE含量(P<0.05)。3)与CON组相比,VE500组皮下脂肪组织中总饱和脂肪酸(SFA)含量显著减少(P<0.05),总单不饱和脂肪酸(MUFA)含量显著升高(P<0.05)。4)在CON组和VE₅₀₀组中共筛选出866个差异表达基因(DEGs),包括429个上调基因和437个下调基因。GO功能分析表明,DEG...     

基于肝脏转录组测序对不同海拔喜马拉雅旱獭的低氧适应性研究

为探究低、中、高3个不同海拔梯度下喜马拉雅旱獭（Marmota himalayana）基因表达是否存在差异,筛选该物种与高原低氧及强紫外辐射环境适应的相关候选基因,采用Illumina HiSeq 2500高通量测序平台对喜马拉雅旱獭肝脏组织进行无参转录组学分析,通过对质控后测序数据与参考基因组的比较分析,筛选差异表达基因后进行GO功能注释和KEGG富集分析。结果显示：乐都样品（低海拔组,LD）、玉树样品（高海拔组,YS）喜马拉雅旱獭肝脏组织中差异表达基因差异较大,刚察样品（中海拔组,GC）与其他两组间均具有较小的基因表达差异模式。上调表达基因在19个GO Terms和6个KEGG通路上有显著富集,氧化磷酸化相关基因（HiF-1α、MPKA3）、矿物质吸收及脂质代谢相关基因（PPARs）在高海拔组中呈现上调表达,推测这些基因可能直接或间接在喜马拉雅旱獭适应高海拔低氧等极端环境中,通过调整细胞代谢、提高氧化还原能力以及增强免疫反应来维持自身的生理功能和生存能力,为后续深入研究高原野生动物基因多样性以及喜马拉雅旱獭低氧适应性提供基因组学数据。     

基于RNA-Seq技术挖掘绵羊背最长肌肉质性状相关基因

试验通过对小尾寒羊与巴美肉羊背最长肌进行转录组分析,旨在挖掘影响两种绵羊肉质性状的关键基因。分别选取小尾寒羊和巴美肉羊各3只,利用转录组高通量测序（RNA-Seq）技术对其背最长肌转录组文库进行测序,利用生物信息学对测序结果进行分析,筛选影响两者肉质相关的候选基因。结果发现,6个样品测序数据经质量控制后共得到120 Gb的有效数据,共筛选出333个差异基因,其中上调基因有82个,下调基因有251个。GO功能富集与KEGG Pathway显著性富集分析结果共筛选了6个与肉质性状相关的候选基因：PDK4、MYF6、PPARGC1A、SLCO4A1、FABP4、LEP。试验通过对比小尾寒羊与巴美肉羊背最长肌转录组数据,筛选影响肉质性状的候选基因,丰富了绵羊基因组信息,为进一步阐述不同品种绵羊肉质性状分子机理奠定了基础。     

川中黑山羊和雷州山羊大小卵泡转录组学分析

试验旨在通过比较两个品种山羊大小卵泡的mRNA表达图谱来挖掘影响山羊卵泡发育的基因,为进一步阐述山羊卵泡发育机制提供数据基础。使用氯前列醇钠对川中黑山羊和雷州山羊进行同期发情处理,屠宰后采集卵巢并在体视显微镜下分离单个卵泡（大卵泡>6 mm;小卵泡<3 mm）,提取卵泡组织总RNA进行RNA-seq,利用生物信息学方法检测mRNA表达谱,筛选差异基因,并对其进行GO功能、KEGG通路富集分析。结果显示,川中黑山羊大小卵泡差异基因共4 451个,雷州山羊2 355个,二者共有差异基因1 771个。分析筛选出两个品种共有（INHBA、INHA、CYP19A1、KITLG、LHCGR和STAR）及各自特有（IGFBP6、BMP6和BMPR2）的已报道与卵泡发育相关的基因,此外还筛选出可能与这两种山羊繁殖性能相关的基因（GADD45B、TC2N和MSMO1）。GO功能分析显示,两个品种共有差异基因主要与各种物质的跨膜转运活性有关;KEGG通路分析显示,类固醇生成、细胞因子受体相互作用和cAMP信号通路在两个品种中均存在显著变化。类固醇生成过程中细胞色素P450代谢差异可能是川中黑山羊高产仔数的一个潜在因素。本研究结果为进一步探究山羊卵泡发育的基因功能及不同山羊品种繁殖性能差异提供参考。     

低海拔与高海拔斑头雁肺脏的比较转录组学分析

为探究高低海拔斑头雁肺脏差异表达基因和差异代谢通路的变化,基于Illumina NovaSeq 6000测序平台对斑头雁肺脏组织进行转录组测序,分析差异表达基因,利用荧光定量PCR对部分差异表达基因进行验证,进一步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:与高海拔组斑头雁肺脏相比,筛选出差异表达基因84个,其中上调差异表达基因51个,下调差异表达基因33个。经GO功能注释后富集到21个显著性GO功能,"生物过程"显著富集到11个条目,涉及代谢过程以及内源性刺激的应答等。"细胞组成"显著富集到1个条目,涉及到细胞外区域。"分子功能"显著富集到9个条目,涉及到酶活性、激素、转录因子、钠离子跨膜转运等。注释到KEGG的显著性富集通路有3条,涉及到糖胺聚糖降解通路、丝裂原活化蛋白激酶信号通路以及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢通路。本研究结果丰富了斑头雁的基因资源,为该物种海拔适应相关基因的功能研究奠定了基础。     

不同降温模式下高加索三叶草的转录组比较分析

为探讨高加索三叶草(Trifolium ambiguum Bieb.)对不同降温模式低温胁迫的响应机制,本试验以缓慢降温(Gradual cooling,GC)和骤然降温(Sudden cooling,SC)处理对其进行了胁迫处理.通过转录组测序,比较了2个低温处理组与常温对照组(CK)间的转录组差异,并筛选了抗寒相关...     

不同体重鹅肝脏转录组的功能分析

旨在探讨肝调节营养物质吸收转化影响鹅平均日增重的分子机制。本研究依据平均日增重将70日龄的四川白鹅进行分组（高：H;中：M;低：L）,然后采用RNA-Seq技术分析各组肝RNA表达,筛选出差异表达基因,并对其进行功能富集及聚类关联分析。结果显示,H、M和L组的平均日增重差异显著（P<0.05）,分别为（52.24±0.41）、（44.44±0.42）和（37.80±0.47）g·d^-1。从测序数据分别鉴定出14 632、14 651和14 819个表达基因,其中有13 776个基因共表达。Top 100的基因表达量占所有基因表达量的65.38%~70.37%,其中,有85个共表达基因,17个特异性表达基因。鉴定出435个差异表达基因,主要富集于细胞凋亡、蛋白重折叠、胰岛素分泌、营养反应、细胞增长、氨基酸转运、cAMP信号通路等生物学过程。聚类构建的5个差异表达基因模块与平均日增重和脂质代谢指标显著相关（|r|≥ 0.75,P<0.05）。总体而言,本研究鉴定了体重相关的潜在候选基因和代谢通路,初步探讨了肝调节营养物质吸收转化影响鹅体重的分子机制,以使人们更深入地了解肝代谢如何影响鹅的体重及有助于设计新的选择策略来改善鹅的生产。     

组学技术在山羊乳研究中的应用

山羊乳是一种含有丰富营养成分的生物学流体,也是全球乳源的重要组成部分。山羊乳生物分子结构和功能一直是研究的热点,组学技术可以对这些生物分子成分进行全面分析。对蛋白质组学、脂质组学和代谢组学在山羊乳研究中的应用进行了综述。     

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。     

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。     

高剂量酒糟摄入对山羊肾脏组织氧化指标、炎性因子、转录谱的影响

旨在探索高剂量酒糟摄入对山羊肾脏组织氧化指标、炎性因子、转录谱的影响,为揭示高剂量酒糟饲喂对山羊肾脏损伤的机制提供理论基础。选取6只30日龄荣昌本地山羊随机分为2组,每组3只,对照组按照《肉羊饲养标准》(NY/T816-2004)推荐的山羊饲养标准饲喂;试验组用酒糟代替日粮中75%蛋白质和能量成分,试验期为90 d。90 d后采集山羊肾脏组织,利用生化法测定山羊肾脏组织T-SOD、CAT、GSH-Px、XOD、T-AOC含量,用ELISA法测定山羊肾脏组织IL-6、IL-1β、TNF-α含量,用RNA-Seq技术进行转录组测序分析。结果显示,试验组XOD水平显著低于对照组(P<0.05),T-SOD和T-AOC水平极显著低于对照组(P<0.01)。试验组IL-1β水平极显著高于对照组(P<0.01),IL-6、TNF-α水平显著高于对照组(P<0.05)。与对照组比较,试验组共发现546个差异表达基因,其中有385个基因表达上调,161个基因表达下调,qRT-PCR显示挑选的基因与转录组测序结果的表达趋势具有一致性。GO富集分析显示试验组差异表达基因在生物过程中...     

基于高通量测序技术的山羊遗传多样性及其生产性状研究进展

近年来,高通量测序技术的规模化应用及生物信息技术的普及,极大地推动了家畜基因组学的发展,实现了分子育种标记全基因组水平的快速、精准定位,为全基因组选择育种奠定了重要基础。数千年来的驯化和选择,形成了用途多样的山羊品种,如乳用、皮用、绒用及肉用等,为人类提供了丰富的生产和生活资料。国内外学者采用高通量测序技术对山羊的遗传多样性及生产性能的遗传机制进行了研究,以期找到与山羊种质特性相关的基因,从而为山羊的遗传改良提供新的标记。作者对近五年来基于高通量测序技术研究山羊的遗传多样性和产绒、产奶、繁殖等生产性状的研究进展进行了综述,以期为评估山羊优良种质特性和与生产性状相关的优异基因定位的工作提供参考。