基于RNA-Seq技术的牦牛卵巢比较转录组研究

发布时间：2019-09-03 12:56

【摘要】：牦牛(Bos grunniens)是我国的珍稀物种,是牧民赖以生存的生产生活资料。与平原黄牛相比,牦牛的繁殖能力较低。因此,研究和改善牦牛繁殖能力对促进高原经济发展有着重要意义。卵巢是雌性动物的生殖器官,以往针对牦牛卵巢的研究集中在解剖学和基因层面,本研究采用RNA-Seq技术对卵巢转录组进行测序,结合牦牛基因组和黄牛转录组进行了对比和分析。结果如下:1.提取牦牛及黄牛卵巢总RNA,利用RNA-Seq技术测序,分别获得53653032条和54855396条clean reads,质量控制分析表明所建测序文库质量良好。2.与牦牛基因组比对分析显示,牦牛卵巢总映射reads为33168751条,占产出序列的61.82%,共发现6321个新转录本,长度分布为180~14884 bp,其中2264个新转录本被预测具有编码蛋白质能力,此结果为进一步挖掘牦牛卵巢生理生殖相关功能基因提供了数据。3.比较gene model与现有注释基因的差别,牦牛基因组上共有7340个基因可在原有牦牛基因组位置的基础上发生了延伸,其中5′端延伸的基因为4241个,3′端延伸的基因为3099个基因。4.可变剪接分析及SNP分析结果显示,牦牛共有3734条已比对上的基因涉及可变剪接,可变剪接数量为6996个。其中比例最大的为内含子保留性剪接方式,其次为外显子跳跃剪接及3′端可变剪接。SNP分析显示,牦牛卵巢转录组基因中存在81647个单核苷酸多态性位点。5.差异表达基因筛选结果显示牦牛卵巢组织共有16815个表达基因,与黄牛相比,牦牛卵巢组织中差异表达的基因数量有1307个,其中上调661个,下调646个。差异表达基因GO富集分析表明,细胞组分差异集中在细胞外区域和细胞质膜上,这些区域对参与和调节牦牛卵巢分泌激素具有重要意义。分子功能差异主要是跨膜运输和离子转运、糖胺聚糖结合,提示可能与母牦牛卵巢抵抗和适应高原恶劣环境有关。KEGG注释共涉及247个通路,其中补体和凝血级联反应最为富集,其次为代谢细胞色素P450的外源性物质及药物代谢。哺乳动物昼夜节律差异富集可成为解开牦牛生殖生理特性成因的重要途径。本研究通过RNA-Seq转录组测序技术获得了牦牛与黄牛卵巢转录组数据,并结合牦牛基因组和基因进行对比,筛选出差异表达基因,利用生物信息学分析方法,从转录组学角度探讨牦牛卵巢与黄牛的差异,从而为从分子角度揭示牦牛繁殖特性、解决牦牛生殖生理问题以及完善基因组的结构信息和探索可能存在的新基因提供数据支持。
【学位授予单位】：西南民族大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S823.85

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本文编号：2531367