不同腹脂率番鸭回肠转录组差异分析

【目的】解析番鸭回肠组织中与腹脂沉积相关的主效基因。【方法】从2 000只番鸭中随机选取200只70日龄的番鸭进行屠宰,采集腹脂并称重,计算腹脂率。按腹脂率大小排序,选取腹脂率最高的5只和最低的5只番鸭的回肠组织进行转录组测序分析。利用Illumina NovaSeq 6000高通量RNA-Seq测序技术对2种腹脂率番鸭的回肠进行转录组测序,使用RSEM软件将测序得到的reads序列与Trinity拼接的参考基因组进行序列比对,筛选出差异表达基因,利用GO和KEGG数据库进行功能注释、富集分析和聚类分析,并利用皮尔森相关性分析方法分析了腹脂重和腹脂率与差异表达基因的相关性。【结果】高腹脂率和低腹脂率番鸭的回肠差异表达基因共有602个;与低腹脂率番鸭相比,高腹脂率番鸭回肠中有285个基因上调,317个基因下调。GO和KEGG富集分析显示,有5个与脂肪代谢相关的GO条目(脂质应答、类固醇激素介导的信号通路、类固醇激素应答、类固醇激素刺激的细胞应答和脂质的细胞应答)和4个KEGG通路(PPAR信号通路、初级胆汁酸的生物合成、花生四烯酸代谢和胆汁分泌),并筛选出与脂肪代谢显著相关的6个基因(P＜0.05),包括NR5A2、ACBP、ACOX2、FABP2、FABP4和FABP5,其中,ACOX2和FABP5基因与腹脂重和腹脂率呈显著正相关(P＜0.05),ACBP基因与腹脂重和腹脂率呈极显著正相关(P＜0.01)。【结论】不同腹脂率番鸭回肠转录组存在差异,发现5个GO条目和4个KEGG通路,NR5A2、ACBP、ACOX2、FABP2、FABP4和FABP5等基因与番鸭腹部脂肪沉积相关。     

大型迪庆藏猪不同生长阶段肌内脂肪沉积差异表达基因及其调控通路分析

【目的】筛选大型迪庆藏猪不同生长阶段肌内脂肪含量差异的关键基因并分析其调控途径。【方法】选择胎次相同、出生日期及体重相近的大型迪庆藏猪36头,随机分为3组,在相同条件下进行育肥试验,分别在体重达40、80及120 kg左右时屠宰,每组采集3头猪的背最长肌,采用RNA-Seq技术进行转录组测序,测序数据进行拼接、比对和注释,筛选与脂肪沉积相关的差异显著基因进行功能富集、STEM分析,构建基因互作网络,并进行实时荧光定量PCR验证。【结果】40 kg vs 80 kg、80 kg vs 120 kg与40 kg vs 120 kg阶段分别检测到730、981及735个基因差异显著表达;STEM分析共有4个差异显著模块,模块11、14的基因集先显著上调后轻微下调;模块9、10的基因集先显著上调后显著下调。差异基因互作网络显示,40 kg vs 80 kg阶段,EGR1、EGR2、PRKAG2、NOR-1和ATF3基因位于网络核心,EGR1和EGR2基因表达下调,PRKAG2、NOR-1和ATF3基因表达上调;80 kg vs 120 kg阶段,FOXO1、PDK4、PPARD、PPARGC-1、LIPE、ATF3和STAT1基因位于网络核心,FOXO1、PPARD、PPARGC-1基因表达下调,PPARG基因通过级联调控引起STAT1基因表达下调,LIPE和ATF3基因表达上调;40 kg vs 120 kg阶段,ATF3、NOR-1、EGR1、EGR2和STAT1基因位于网络核心,EGR1、EGR2和STAT1基因表达下调,ATF3和NOR-1基因表达上调。ATF3、FOXO1等10个基因的实时荧光定量PCR验证结果与转录组测序结果一致。【结论】EGR1、FOXO1等基因作为核心基因参与大型迪庆藏猪肌内脂肪调控,不同生长阶段参与调控的核心基因并不完全相同,结果可丰富中国地方猪肌内脂肪调控基础数据,为大型迪庆藏猪肌内脂肪含量的遗传改良提供参考。     

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)。     

猪肌内脂肪沉积相关基因的筛选及其表达特性分析

【目的】通过分析马身猪和大白猪背最长肌转录组测序数据,筛选肌内脂肪沉积相关基因,并对其表达特性进行分析。【方法】采集180日龄马身猪和大白猪背最长肌,采用RNA-Seq技术对其进行转录组测序,筛选差异表达基因并进行GO功能和KEGG通路富集分析;采用GeneCards在线查询基因功能,进一步筛选与肌内脂肪沉积相关的差异基因;采用实时荧光定量PCR技术检测差异基因在2个品种猪不同组织以及肌内脂肪细胞成脂分化过程中的表达变化。【结果】获得2个品种猪背最长肌差异表达基因共280个,其中128个表达显著上调,152个表达显著下调。GO功能富集分析注释到46个条目,其中生物过程24条,分子功能8条,细胞组分14条。KEGG通路分析显著富集到PPAR信号通路、MAPK信号通路和脂肪细胞因子信号等脂肪沉积相关通路。GeneCards功能查询获得TRAF2、DUSP1、ACOT4、NR4A1、SLC27A6、PLIN5共6个与脂肪沉积相关的基因。实时荧光定量PCR分析表明,马身猪和大白猪背最长肌中NR4A1、DUSP1、PLIN5基因表达量差异显著或极显著(P<0.05;P<0.01),T...     

利用RNA-seq技术筛选影响文昌鸡腹脂沉积的重要候选基因

本研究利用RNA-seq技术筛选影响文昌鸡腹脂沉积的重要候选基因，旨在为低脂文昌鸡的分子育种提供理论依据。本研究结果显示，共有15 996个基因在文昌鸡腹部脂肪组织中表达，16 926个基因在儋州鸡腹部脂肪组织中表达，15 580个基因在文昌鸡和儋州鸡腹部脂肪组织中均有表达，95个基因在文昌鸡和儋州鸡腹部脂肪组织中差异表达。GO富集分析结果显示差异表达基因显著富集在细胞过程、分子活性物质运输等过程（P<0.05）。KEGG富集分析结果显示，差异表达基因在PPAR信号通路、TGF-β信号通路、不饱和脂肪酸的生物合成等途径富集。通过筛选与验证，最后确定SCD、SMOC1、IGFBP2、MSMB基因为影响文昌鸡腹脂沉积的重要候选基因。     

不同氧浓度下猪睾丸间质细胞转录组分析

【目的】研究不同氧浓度下猪睾丸间质细胞表达谱差异,筛选缺氧导致猪睾丸间质细胞损伤的关键基因。【方法】将猪睾丸间质细胞分为缺氧组(1%氧气,H24组)、正常组(15.75%氧气,N24组),每组3个重复,在相应条件下分别处理24 h,用CCK8法检测细胞存活率;利用转录组测序技术筛选出缺氧组和正常组睾丸间质细胞中的差异表达基因,利用DESeq 2.0软件进行差异表达基因分析,并对差异表达基因进行GO功能和KEGG通路富集分析,进一步筛选与氧含量相关的调控基因。【结果】缺氧刺激24 h后,与正常组相比,缺氧组猪睾丸间质细胞存活率极显著降低(P<0.01);转录组测序共获得1 654个差异表达基因,其中1 242个基因上调,412个基因下调。GO功能富集分析发现,共获得富集条目8条,其中生物过程1条,分子功能7条;KEGG通路富集分析发现,共获得10个显著富集的信号通路,包括HIF-1信号通路、JAK-STAT信号通路和糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路等。通过GO功能和KEGG通路富集分析共获得6个与缺氧应激相关的基因,分别为信号传导及转录激活蛋白5(signal transd...     

基于转录组测序挖掘广西麻鸡生长发育相关基因

【目的】通过对1和60日龄广西麻鸡腿肌进行转录组测序(RNA-Seq),筛选出广西麻鸡生长发育关键基因。【方法】选择1和60日龄健康母鸡各3只,分别采集腿肌组织,利用Illumina Novaseq^TM 6000平台进行mRNA转录组测序,利用DESeq2软件进行差异表达基因的分析,并对差异表达基因进行GO功能和KEGG通路富集分析,进一步筛选出生长发育相关基因,并用实时荧光定量PCR验证转录组测序结果。【结果】转录组测序结果显示,6个样本分别获得34 296 198～41 647 642条clean reads。与1日龄腿肌相比,60日龄腿肌共获得2 304个差异表达基因,其中998个基因上调,1 306个基因下调。GO功能富集分析发现,共获得富集条目572条,其中生物过程381条,细胞组分70条,分子功能121条。KEGG通路富集分析发现,共获得34个显著富集的信号通路,其中心肌收缩、MAPK信号通路、紧密连接、肌动蛋白细胞骨架信号通路、心肌细胞中的肾上腺素能信号传导等与生长发育相关。通过GO功能和KEGG通路富集分析获得5个生长发育相关基因,分别为肌球蛋白重...     

基于RNA-Seq技术筛选影响猪肌纤维性状的候选基因

旨在探究影响肌纤维性状的候选基因和信号通路。本研究以马身猪和大白猪为研究对象,采用HE染色法分析6月龄马身猪和大白猪背最长肌肌纤维直径和密度,利用RNA-Seq分析马身猪和大白猪背最长肌组织中基因表达情况,并对差异表达基因进行GO和KEGG富集分析,再通过qRT-PCR验证RNA-Seq结果的准确性。结果显示,马身猪背最长肌肌纤维直径极显著低于大白猪(P<0.01),而肌纤维密度极显著高于大白猪(P<0.01)。转录组测序结果显示,在6月龄马身猪和大白猪背最长肌中,差异倍数在2倍以上的基因共105个,其中,马身猪相对于大白猪上调的基因有55个,下调的基因有50个。GO富集分析表明,差异表达基因主要富集在与线粒体相关的细胞组分和骨骼肌分化有关的生物学过程中;KEGG分析结果显示,这些差异表达基因主要参与到与氧化磷酸化有关的信号途径。qRT-PCR和RNA-Seq对6个DEGs表达情况的检测结果表明它们的表达趋势相同,说明RNA-Seq结果准确可靠。结合差异基因表达丰度、GO和KEGG富集分析结果,本研究发现,MYL3、MYH3、MYH6基因通过影响肌纤维的组成而影响肌纤维特性,ND6基因通过参与线粒体氧化磷酸化过程影响肌纤维类型,MICU2基因通过维持线粒体Ca²⁺浓度的稳态影响细胞功能,编码转录因子的EGR1和FOS基因通过调节细胞增殖、分化和凋亡等过程影响肌肉生长发育。本研究初步揭示了造成马身猪和大白猪肌纤维性状差异的主要原因,为猪肉品质的改善提供了相应的理论依据。     

去势对淮南公猪背最长肌转录组的影响

旨在分析去势对猪背最长肌基因表达的影响,探讨去势对肉质性状的分子调控机制。本研究将6头健康公猪分为两组,去势组和非去势组(对照组),在体重达到130 kg时(大约300～315日龄)采集背最长肌样品,利用Illumina HiSeq 2000高通量RNA-seq测序技术对两组猪背最长肌进行转录组测序,使用DESeq软件筛选差异表达基因,并在GO和KEGG数据库中对这些差异表达基因进行功能注释和富集分析。结果显示,去势和非去势淮南公猪分别获得83 613 018和83 746 508条可用读段,与猪参考基因组(Sscrofa10.2)的比对率分别为73.78%和74.09%。与非去势组相比,去势后共有差异表达基因935个,其中上调基因503个,下调基因432个(P0.05且|log_2(Fold Change)|0.8)。其中与肌肉发育相关上/下调最显著的基因分别是胶原蛋白XI型α1(COL11A1)和血管紧张素Ⅱ1型受体(AGTR1),而与脂肪代谢相关上/下调最显著的基因分别是硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD-1)和脂肪特异性磷脂酶A2(PLA2G16)。GO和KEGG通路分析发现,两组差异表达基因显著富集于胰岛素、脂解、脂肪酸延长等脂质代谢相关通路,以及肾上腺素能、心肌收缩、磷酸腺苷活化的蛋白激酶等肌肉发育相关通路。本研究表明,去势后公猪脂肪沉积能力增强,肌肉发育改变,肉质性状随之改变。SCD-1、激素敏感脂酶(HSL)、葡萄糖转运体4(GLUT4)、丝氨酸/苏氨酸激酶(AKT)、促分裂原活化蛋白激酶(MEK)等12个差异表达基因能同时或部分参与激素分泌、脂肪沉积和肌肉发育的调控,这些基因与去势后肉质性状的改变显著相关,值得进行进一步的功能验证。     

撒坝猪与大白猪背脂差异circRNA筛选与调控网络分析

为探究撒坝猪背脂中circRNAs的表达模式与背脂沉积的关系，本研究采用RNA-seq和生物信息学方法筛选撒坝猪和大白猪背部皮下脂肪组织差异表达circRNA，使用MiRanda预测circRNA与miRNA的靶向关系，TargetScan和miRDB预测miRNA的靶基因，对靶基因进行GO和KEGG富集分析，构建与脂质代谢相关的circRNA-miRNA-mRNA互作网络。结果显示：以|log2fold change|≥1且Padj<0.05筛选到27个差异表达circRNA，在撒坝猪中上调7个，下调20个；GO和KEGG富集分析显示，靶基因主要富集在PI3K-Akt信号通路等与脂质代谢相关的过程；circRNA-miRNA-mRNA互作网络显示，novel＿circ＿0003253上调，靶向miR-148a-3p和miR-182下调，靶基因ROCK1和SNAP23表达上调，促进脂肪生成相关基因表达，可能导致脂肪沉积速率增加，脂肪生成增多，脂滴和脂肪细胞直径增大；novel＿circ＿0002314下调，靶向miR-29b上调，靶基因SPARC下调，可能促进皮下脂肪细胞增殖。随...     

驴肌内脂肪沉积关键调控因子研究

旨在基于转录组(RNA-Seq)和代谢组(UPLC-MS/MS)关联分析,筛选驴肌内脂肪沉积的关键调控因子.本研究选用饲养条件相同、平均体重为236.10 kg的雌性广灵驴30头,对其背最长肌进行肌内脂肪(IMF)含量的测定,选择年龄一致的驴,并根据其IMF含量的高低分为两组:低肌内脂肪组(L组,每组3头)与高肌内脂肪...     

基于转录组测序鉴定猪肌内脂肪沉积相关生物学通路及候选基因

本研究主要从转录组的角度对猪肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)含量可能的沉积机理进行研究,以期找到IMF沉积相关的通路及候选基因。选择IMF含量差异较大的全同胞个体进行双末端链特异性转录组测序,并利用edgeR软件筛选相关基因;应用ClusterProfiler软件对差异基因进行GO功能和KEGG通路富集分析,并对其进行分子模块(MCODE)分析,挖掘IMF相关候选基因。结果显示,共筛选出474个差异表达基因,其中329个显著上调,145个显著下调,富集参与20个生物学过程。结合GO网络分析,共筛选出15个与IMF相关过程,主要有离子跨膜转运的调节、葡萄糖跨膜转运膜电位的调节和脂肪酸代谢过程等。MCODE分析结果发现,差异表达基因PPP1CB、CLCA1、COX4I1、SGK1、PAK6、PC、KRAS、PAK6、MAST1、VWC2、CACNG家族基因(尤其PPP1CB、CLCA1、COX4I1、KRAS及CACNG家族基因)可能是调节IMF的关键基因,可作为IMF候选基因进一步研究。本研究鉴定出了IMF作用新通路,并筛选出IMF相关候选基因,可为IMF的沉积机理研究提供材料,为优质肉品质猪的育种提供参考。     

低温胁迫下不同青海野生草地早熟禾的转录组比较分析

为探究青海野生草地早熟禾（Poa pratensis）低温胁迫下的分子应答机制,本试验以青海省野生草地早熟禾耐寒材料‘10-122’和低温敏感材料‘09-126’为研究对象,采用高通量Illumina Hiseq测序技术分析了在低温胁迫与常温对照间的转录组差异。结果表明：‘10-122’共有31 943个差异表达基因,其中,17 088个差异表达基因上调表达,14 855个差异表达基因下调表达;‘09-126’共有25 905个差异表达基因,其中,13 513个差异表达基因上调表达,12 392个差异表达基因下调表达;对2种材料进行差异表达基因富集分析,得出差异表达基因低温胁迫下在光合作用、氧化还原反应过程、碳水化合物代谢、细胞膜系统、转运蛋白以及次生物代谢中富集显著;此外,一些钙信号调节、激素代谢和信号传导、抗氧化系统、碳水化合物代谢等通路的基因仅在耐寒型种质材料‘10-122’上调表达,可作为潜在的抗寒基因,如CML、CPK、CALM、DHAR、GST、NCED、SNRK2、BSK、CKX、BIN2、ARF和PEK等。     

Expression Analysis of THBS3 Gene in Different Tissues and Skeletal Muscles at Different Periods from Landrace and Tongcheng Pigs

To study the expression pattern of THBS3 gene in different tissues and during skeletal muscle development, the THBS3 gene expression in different tissues and skeletal muscles during prenatal periods (33, 45, 65, 70 and 90 d) and postnatal periods (0, 9, 30, 60, 120 and 160 d) from Landrace and Tongcheng pigs were detected by Real-time quantification PCR.The results showed that THBS3 gene widely expressed in all tissues examined, exhibiting similar spatial expression patterns with expression peaks in lung in both pig breeds except in stomach and intestine.Moreover, although THBS3 gene showed a significant higher expression level in gestation than after birth in Landrace and Tongcheng pigs (P<0.05), it exhibited different expression patterns between Landrace and Tongcheng pigs, the expression peak was detected at gestation day 45 in Landrace pig, while was detected at gestation day 65 in Tongcheng pig.The results suggested that THBS3 gene involved in skeletal muscle growth and development in pigs, as well as the regulation of asynchronization of skeletal muscle development in different pig breeds.     

冷应激后民猪背脂中差异lncRNA的筛选与分析

旨在分析冷应激对猪脂肪组织内lncRNA表达的影响,探讨冷应激下lncRNA与靶基因的改变对脂肪代谢及机体的影响。本研究以6头6月龄雌性民猪为试验材料,随机分为2组,一组置于正常舍内饲养,温度控制在（18±2）℃,设为对照组;另一组置于室外半敞篷舍内饲养,温度控制在（-18±5）℃,设为试验组。处理24 h后,屠宰,取背部皮下脂肪为试验材料,通过转录组测序筛选出受低温诱导的lncRNA及其靶基因,并对差异基因开展生物学功能分析,构建两者间的调控网络。结果发现,166个差异表达lncRNAs和269个基因受到冷应激诱导,其中仅有2个为已知的lncRNAs。差异基因中有多个与机体免疫相关,如干扰素刺激基因、DHX58、PTX3和OASL等,与呼吸、氧化应激和血液循环相关的基因有KCNK3、CCDC38、GAS2L2、KNDC1、LIPG和C1QL3等,与脂类代谢相关的基因有ANGPTL4、KLF11、NUPR1和HERC5,它们均发生了显著上调。而与神经系统相关的基因,如SLIT1、MAP6、TREM2和IRFN2等则发生了显著下调。差异基因参与的生物学过程主要包括防御反应、对生物刺激的反应以及病毒的反应等。通过相关系数分析发现,144个lncRNA与208个靶基因共表达,并以反式调控为主,两者间存在着复杂的调控关系,所筛选出的靶基因显著富集到真核生物的核糖体生物发生和基底细胞癌通路。据此推测,冷应激下机体的先天免疫系统、呼吸、氧化应激、血液循环和神经系统的敏感性等生理过程均受到影响,脂类代谢发生了改变。     

THBS3基因在长白猪和通城猪不同组织和不同时期骨骼肌中的表达分析

本研究主要探究血小板反应蛋白3 (thrombospondin-3,THBS3)基因在不同组织及不同时期骨骼肌生长发育过程中的表达规律。利用实时荧光定量PCR方法对THBS3基因在长白猪和通城猪中的组织表达谱,以及在胚胎期(33、45、65、70和90 d)和出生后阶段(0、9、30、60、120和160 d)骨骼肌中的差异表达进行了比较分析。结果表明,THBS3基因广泛表达于长白猪和通城猪各个组织器官,除胃和肠中的表达存在差异外,其在两个猪种中的组织表达谱基本一致,在肺脏中表达量最高。THBS3基因在长白猪和通城猪胚胎期骨骼肌中的表达水平均显著高于出生后阶段(P<0.05),但胚胎期骨骼肌中的表达模式在两个猪种间存在一定差异,THBS3基因表达峰值出现在长白猪胚胎期45 d,而其在通城猪中表达峰值出现在胚胎期65 d。结果提示,THBS3基因参与了猪骨骼肌生长发育过程及不同类型猪种骨骼肌生长发育异步性的调控。