母猪初情期性腺轴mRNAs和lncRNAs的组学研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xingzhe009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
母猪初情期是母猪第一次排卵并获得繁殖能力的开端,它影响着母猪的繁殖性能。初情期启动受到多基因的调控。长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)作为表观遗传调控的一种模式,参与生物体发育的各个阶段。已有研究表明,lncRNA可能通过调控靶基因的转录表达,影响动物的初情期启动。本研究首先收集了6810条杜洛克、长白和大白母猪的初情期日龄记录,估计初情期日龄的遗传力,并结合其他繁殖记录分析了初情期日龄的早或晚对母猪终身生产力的影响;然后,采用全同胞实验设计,以初情期前(pre-pubertal;n=3)和初情期启动时(in-pubertal;n=3)母猪的性腺轴组织(下丘脑-垂体-卵泡)为研究对象,利用链特异性转录组测序和全基因组DNA甲基化测序技术,构建了检测lncRNAs的新流程;在该流程的基础上,整合分析转录组和DNA甲基化组的数据,筛选了影响母猪初情期启动的重要候选mRNAs和lncRNAs、并对候选mRNAs和lncRNAs进行了功能分析。本研究主要获得如下结果:(1)母猪初情期日龄的遗传力为0.25~0.42。初情期日龄显著影响初配日龄(P<0.05)和初产日龄(P<0.05)。初情期日龄显著影响母猪淘汰胎次(P<0.05),初情期早的母猪具有较高的利用胎次。初情期日龄的早或晚对母猪终身产活仔数(P>0.05)和终身初生窝重(P>0.05)无显著影响。(2)与卵泡相比,下丘脑和垂体的mRNAs表达模式更相似。在下丘脑、垂体和卵泡中分别筛选到1131、881和1492个差异表达的mRNAs。这些mRNAs主要富集雌激素信号通路、类固醇激素介导的信号通路、GABA能神经元突触、突触、胰岛素分泌、催产素信号通路和信号转导通路。同时,在卵泡中筛选到157个差异甲基化基因,其中30个基因与差异表达mRNAs有重叠。(3)构建了一个预测新lncRNA的流程。利用该流程在初情期性腺轴组织中共检测到28919个新lncRNAs,其中基因间区长链非编码RNA(Long intergeneic non-coding RNAs,linc RNAs)数量最多。与mRNAs相比,lncRNAs表达量更低,长度更短,外显子数更少。在下丘脑、垂体和卵泡中分别检测到1020、733和1179个差异表达的lncRNA转录本。这些lncRNAs靶基因主要富集催产素信号通路、雌激素信号通路、GABA能神经元突触、突触、胰岛素分泌和信号转导等。其中许多lncRNAs靶向IGF1、IGF1R、FSHR、ESR1、ESR2和KISS1等已经证实调控哺乳动物初情期启动的关键基因。本研究主要结论如下:(1)母猪初情期启动日龄属于中等遗传力性状;(2)初情期日龄的早与晚影响母猪终身生产力;(3)构建了一个预测新lncRNAs的流程;(4)与卵泡相比,下丘脑和垂体的mRNAs和lncRNAs的表达模式更相似;(5)初情期前和初情期启动时卵泡lncRNAs的表达谱不同;(6)筛选了影响母猪初情期启动的重要候选mRNAs和lncRNAs。这些研究工作为深入探索母猪初情期启动机制奠定了一定的理论基础。
其他文献
野牡丹科现分为2亚科14族,约有180属5800种,为被子植物的十大科之一,主要分布于各大洲的热带及亚热带地区。蜂斗草族植物Sonerileae隶属于野牡丹亚科Melastomatoideae,约有40属600余种,中国约有15属80余种。前人对该族的系统发育做了少许研究,但族的界定及其族中属间的关系仍不清楚且存在不少分类学问题和争议。本研究共选取野牡丹科14族71属344种,其中蜂斗草族23属2
火炬松是世界范围内重要的造林和工业用材树种之一,每年为全世界提供16%左右的木材用量。除此之外,火炬松树体中还含有丰富的松脂,其主要成分萜类化合物被广泛应用于医药、化妆品和工业化学品等领域。这一特性为其林业经济带来了巨大的收益。为了进一步了解松脂生物合成和代谢的分子机制,从而为高产脂火炬松品系的定向选育工作提供理论基础。本研究以火炬松202号无性系及其部分半同胞的子代为研究材料。利用RNA-Seq
黄梁木(Neolamarckia cadamba)又名团花,是茜草科(Rubiaceae)团花属(Neolamarckia)多年生落叶乔木,因其树型通直优美、材质优良、活性代谢产物丰富,适用于园林绿化、工业用材和医药原料等,开发利用前景十分广阔。过去对黄梁木的研究主要集中在引种栽培、药效成分鉴定和药理学分析,而在分子设计育种和多抗新品种培育方向的研究几乎空白。转基因是研究植物功能基因的重要技术手段
传粉生物学是进化生物学研究的热点内容之一,对理解植物与生物或非生物传粉媒介、植物与环境之间的交互作用及协同进化关系具有重要意义。兰科是物种多样性最丰富的类群之一,拥有极其多样的遗传和形态变异,自达尔文时代起,兰科中就发现了许许多多的传粉系统和各式各样的传粉机制,这些生物学信息为探讨和理解兰花的起源与进化、繁殖生态和种群扩张等提供有效线索和证据。小沼兰(Oberioides microtatanth
鱼类为适应复杂的水体环境进化出一套独特的黏膜免疫系统,其不仅可以作为物理屏障,非特异性抵御病原的入侵,还可以通过产生抗体发挥特异性免疫防御的功能。合适的病原感染模型是研究鱼类黏膜免疫系统的重要工具,刺激隐核虫作为一种危害严重的海水鱼类寄生虫,主要寄生于海水硬骨鱼类皮肤、鳍条和鳃等体表黏膜组织,并可引起鱼类产生特异性免疫应答。因其独特的寄生特点,刺激隐核虫可作为研究鱼类黏膜免疫应答的良好病原模型。因
质型多角体病毒(Cytoplasmic polyhedrosis virus,CPV)是一种典型的双链RNA(Double stranded RNA,dsRNA)呼肠孤病毒,该病毒的基因组由10个分节段的dsRNA组成。CPV的外层衣壳仅由衣壳蛋白(Capsid shell protein,CSP)VP1组装形成,并且无囊膜包被。CPV的宿主范围非常广泛,并且对宿主细胞具有一定的选择特异性,仅在宿
拟穴青蟹(Scylla paramamosain)是我国青蟹的常见种,是华南地区主要的养殖蟹类。近些年水产养殖产业发展迅速,饲料原料日益紧张,水产动物饲料供需矛盾逐年增加。为缓解国际鱼油资源短缺,本研究以拟穴青蟹为研究对象,在室内循环水系统进行养殖实验,以观察不同比例豆油替代鱼油的饲料对拟穴青蟹生长、体成分、组织脂肪酸组成和脂质代谢相关酶活指标的影响,以及青蟹肝胰腺和肌肉组织中脂肪酸合成、转运和分
昆虫先天免疫是抵御病原物入侵的第一道防线,通过Toll和IMD途径调控抗菌肽表达,是体液免疫的一个重要环节。细胞自噬作为细胞内一种普遍存在的机制,可以通过异源吞噬(Xenophagy)作用发挥免疫性自噬响应(Immune autophagy response)以对抗微生物的入侵,参与昆虫先天免疫。近年来的研究表明,先天免疫信号途径与类胰岛素信号(Insulin-like signaling pat
水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物。由玉米狄克氏菌(Dickeya zeae)引起的水稻基腐病是重要的水稻细菌性病害。为了更好地防控该病害,需要从分子层面深入了解水稻基腐病菌的致病机理,为发展水稻基腐病新的防控策略和防控手段提供坚实的理论支撑。细菌第二信使c-di-GMP在细菌中广泛存在,调控多种细胞表型,包括:运动性、生物被膜、毒性因子和细胞分裂等等。在细胞内,包含有
Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)是动物天然免疫信号传递中最重要的模式识别受体(pathogen recognition receptor,PRR)之一。作为最古老的受体家族,TLRs在体腔动物中广泛存在,在无脊椎动物昆虫以Tolls命名,在脊椎动物以TLRs命名。Tolls和TLRs是导致昆虫和脊椎动物发生不同免疫响应信号传递的关键跨膜受体蛋白家族,其功能分化和分