鸭输卵管壳腺部参与绿壳蛋性状形成的miRNAs富集与分析

发布时间：2019-08-04 13:47

【摘要】：禽类绿壳蛋性状不仅有躲避捕食的作用,还是禽类的一个重要经济性状,由于进化和遗传背景差异,不同禽类的绿壳蛋性状形成机制不同。本研究以绿壳蛋鸭(Anas platyrhynchos)和白壳蛋鸭输卵管壳腺部组织为研究对象,基于高通量测序技术,富集和分析参与绿壳蛋性状形成的小RNA(micro RNAs,mi RNAs)及其靶基因。结果显示,在绿壳蛋鸭和白壳蛋鸭壳腺部共预测到269个mi RNAs,其中已知的mi RNAs 245个,新预测的mi RNAs 24个;相对于白壳蛋鸭,绿壳蛋鸭壳腺部存在169个差异mi RNAs,包括85个上调的mi RNAs,84个下调的mi RNAs,共预测获得4 872个靶基因。样本间mi RNAs表达量分析发现,各样品之间相关性均较高。富集基因本体(Top Gene Ontology,Top GO)分析结果显示,存在参与血红素结合的分子功能(富集基因23个,P=0.008),并且大部分均伴有电子和Fe2+的转运功能。另外,ggami R-133b、gga-mi R-193b-3p和gga-mi R-449a(log2(差异倍数(fold change,FC)2)1,P0.05)预测到了参与胆绿素合成的血红素加氧酶1基因(heme oxygenase 1,HMOX1)和大量的有机物转运代谢基因。以上结果提示,部分mi RNAs可能参与了鸭绿壳蛋性状的形成调控,但可能不是影响鸭绿壳蛋形成的主要因素。研究结果为揭示家禽绿壳蛋的形成分子机制提供了理论依据,为基于基因操作技术培育绿壳蛋禽类提供了基础资料。
【图文】：

显著的生物学通路(富集数＞100,P＜0.05)，其中靶基因主要参与细胞原件装配、信号调节、碳水化合物衍生物代谢过程和核苷酸代谢等通路。在分子功能水平包括18类分子功能显著富集(富集数＞100,P＜0.05)，靶基因以催化活性、离子结合、阳离子结合、阴离子结合、金属离子结合等分子功能为主，其中也包括少量参与血红素结合的基因(富集基因=23,P=0.008)，并且参加血红素结合靶基因，大部分均伴有电子和Fe2+的转运功能(图2)；另外、虽然白壳蛋鸭和绿壳蛋鸭组间差异miRNAs靶基因富集到2326个KEGG通路，，但是并没有富集到显著的KEGG通路。3讨论胆绿素是禽类绿壳蛋形成的关键色素，其在蛋壳中含量会直接影响禽类蛋壳颜色的形成。另外，壳腺部作为禽类蛋壳色素的主要分泌器官，一直备受研究者的关注，但禽类壳腺部中miRNAs在绿壳蛋形成过程中的作用还未见报道。本研究结果显鸭输卵管壳腺部参与绿壳蛋性状形成的miRNAs富集与分析EnrichmentandAnalysisofmiRNAsInvolveintheFormationofBlueShell-EggTraitinDuckOviductShellGland因数目基umberNfoeneg150010005000GO分类GOclassification1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859图2差异miRNAs靶基因GO分析Figure2TheGOanalysisofmiRNAstargetgene1~30：生物学通路，分别为脂肪酸合成过程、有机氮化合物代谢过程、生殖过程、细胞间信息传递调控、多生物体过程、细胞组装、单生物体代谢过程、细胞内信息传递、信号调控、蛋白代谢过程、大分子复合物亚基转换、信号传递调控、凋亡过程调控、细胞内信号传递调控、碳水化合物衍生物代谢过程、细胞器构成、单有机体生殖过程、细胞循环、高分子组装、单有机体

鸭输卵管壳腺部参与绿壳蛋性状形成的miRNAs富集与分析

显著的生物学通路(富集数＞100,P＜0.05)，其中靶基因主要参与细胞原件装配、信号调节、碳水化合物衍生物代谢过程和核苷酸代谢等通路。在分子功能水平包括18类分子功能显著富集(富集数＞100,P＜0.05)，靶基因以催化活性、离子结合、阳离子结合、阴离子结合、金属离子结合等分子功能为主，其中也包括少量参与血红素结合的基因(富集基因=23,P=0.008)，并且参加血红素结合靶基因，大部分均伴有电子和Fe2+的转运功能(图2)；另外、虽然白壳蛋鸭和绿壳蛋鸭组间差异miRNAs靶基因富集到2326个KEGG通路，但是并没有富集到显著的KEGG通路。3讨论胆绿素是禽类绿壳蛋形成的关键色素，其在蛋壳中含量会直接影响禽类蛋壳颜色的形成。另外，壳腺部作为禽类蛋壳色素的主要分泌器官，一直备受研究者的关注，但禽类壳腺部中miRNAs在绿壳蛋形成过程中的作用还未见报道。本研究结果显鸭输卵管壳腺部参与绿壳蛋性状形成的miRNAs富集与分析EnrichmentandAnalysisofmiRNAsInvolveintheFormationofBlueShell-EggTraitinDuckOviductShellGland因数目基umberNfoeneg150010005000GO分类GOclassification1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859图2差异miRNAs靶基因GO分析Figure2TheGOanalysisofmiRNAstargetgene1~30：生物学通路，分别为脂肪酸合成过程、有机氮化合物代谢过程、生殖过程、细胞间信息传递调控、多生物体过程、细胞组装、单生物体代谢过程、细胞内信息传递、信号调控、蛋白代谢过程、大分子复合物亚基转换、信号传递调控、凋亡过程调控、细胞内信号传递调控、碳水化合物衍生物代谢过程、细胞器构成、单有机体生殖过程、细胞循环、高分子组装、单有机体
【作者单位】：四川农业大学畜禽遗传资源发掘与创新利用四川省重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(No.31301964) 四川省应用基础研究计划(No.2015JY0110)
【分类号】：S834

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