基于二代测序秦川牛剩余采食量相关RNA分子挖掘

发布时间：2020-05-16 15:09

【摘要】：在肉牛饲养行业中,饲料投入占生产总成本的70%以上,是限制肉牛生产的主要因素。因此,从遗传角度提高肉牛饲料利用效率,降低饲养成本是当前育种热点之一。剩余采食量(Residual feedintake,RFI)是衡量动物饲料利用效率的指标,其平均日增重不相关,属于中等遗传力,对低剩余采食量的肉牛个体进行选育不仅节约养殖成本,也可加快饲料利用效率的遗传进展。为探究影响秦川牛饲料利用效率的分子遗传机理,本研究进行了三个试验:1)高、低RFI秦川牛生长性状差异和相关性分析对于不易测量或测量成本较高的性状,探求此类性状与易测量性状之间的相关关系均具有重要经济价值。本研究利用SAS 9.2中的TTEST过程对16头高RFI和13头低RFI秦川牛各生长性状进行差异分析,利用R语言中CORR函数进行相关性分析,以期解析不同RFI组生长性状差异和与RFI间的相关性。结果表明HRFI组腰角宽与采食量极显著高于LRFI组(P0.01)、胸深显著高于LRFI组(P0.05);HRFI组的RFI与FI存在极显著正相关(r=0.61,P0.01);LRFI组的RFI与坐骨端宽存在显著负相关(r=-0.66,P0.05),与 FI 存在极显著正相关(r=0.90,P0.01)。2)基于RNA-seq挖掘秦川牛与剩余采食量相关关键基因 为了明确肉牛RFI性状有关的主要调控分子,本研究以4头高RFI和4头低RFI的中国秦川牛十二指肠组织作为试验材料,进行6G转录组测序,得到43个差异表达基因(P0.05,FDRq0.05)。差异表达基因GO分析和通路分析结果显示差异基因富集在脂肪酸代谢、氨基酸代谢、采食行为、炎症反应以及免疫应答等生物学过程。通过整合分析,得到8个与RFI相关关键候选基因(TFF2、LOC509961、RARRES1、PRDX4、CCK、CCL5、ACOT2 和 HPD)。3)利用small RNA测序技术筛选RFI相关miRNAs miRNA在基因表达过程中具有重要的调控作用。利用试验2中同一批组织样进行small RNA测序,共筛选出34个差异表达miRNA(P,FDR,q0.05),其中3个miRNA在高RFI组中表达下调,其余均表达上调。通过生物信息学分析,得到 8 个与 RFI 相关的候选 miRNAs:bta-miR-146b,bta-miR-148b,bta-miR-615,bta-miR-363,bta-miR-2890,bta-miR-2892,bta-miR-11972,bta-miR-11985,并预测到 bta-miR-11972 靶基因为 HPD,TH,ASCL1;miR-146 靶基因为 GRP,miR-615 的靶基因 HPD。肉牛RFI属于复杂的数量性状,差异RNA分子(基因与miRNAs)及其参与的主要生物学通路可能共同参与了肉牛采食量差异的表达调控。
【图文】：

见第二章２．２．１．逡逑３．３．２邋ＲＮＡ提取与质量控制逡逑在提取十二指肠总ＲＮＡ后，通过１％琼脂糖凝胶电泳检测ＲＮＡ的完整性，见图３－２。随后逡逑利用安捷伦２２００对样品总ＲＮＡ进行纯度与浓度的检测，结果见表２－２。在进行转录测序时，对逡逑ＲＮＡ完整性及浓度要求如下：１％琼脂糖凝胶电泳图条带清晰、无拖尾现象；浓度与纯度检测中逡逑ＲＩＮ值大于７。均完整性、纯度及浓度检测后，本研宄均满足上述条件，可进行后续ＲＮＡ－ｓｅｑ。逡逑对照（Ｌ）逦ＬＲＦＩ－１逦ＬＲＦＩ－２逦ＬＲＦＩ－３逦ＬＲＦＩ－４逦ＬＲＦＩ－５逦ＨＲＦＩ－１逦ＨＲＦＩ－２逦ＨＲＦＩ－３逦ＨＲＦＩ－４逦ＨＲＲ－５逡逑４０００逦＇逦；逦灥ＭＭＨＩ＊邋ｊＭＭ＊逦？媝＿！＜逡逑ｍ…逦？逡逑激 逦？逡逑灥—＿逡逑２５逦ｍｍｍｍｒｎｍ邋ｍｍｍｍｍｍ邋ｍｍｍｍｓｍ＊邋ｍｍｍｍｍｍｍ邋ｍｍｍｍｍ＊邋ｍｅｍｍｍｍｍ＊邋ｍｍｍｍｍｍ邋ｍｍｍｍｍｍ邋ｍｍｍｍｍｍ邋ｍｔｍｍｍｍｍｍ逡逑ＲＩ．Ｔ逦ＲＩＮ＊逦ＲＩＮ＂逦ＲＩＮｆ逦ＲＩ＞Ｔ逦ＲＩＮ＊逦ＲＬＶ逦ＲＩＮ＇逦ＲＩＮｒ逦ＲＩＴ逡逑８．０逦７．７逦７．６逦８．０逦７．５逦７．８逦７．８逦７．８逦８．０逦８．４逡逑图３－２十二指肠总ＲＮＡ邋１％琼脂糖凝胶电泳图逡逑３．３．３原始测序数据质量控制逡逑分析结果的可靠性和准确性，取决于对测序原始数据的质量控制（去除含有ａｄａｐｔｅｒ、逡逑ｐｏｌｙ－Ｎ以及质量较低的ｒｅａｄｓ）。本研宄测序在ＨＲＦＩ组和ＬＲＦＩ组分别得到Ｒａｗ邋ｄａｔａ的逡逑ｒｅａｄｓ数分别为４６６５０４９５和４６４３６５０５条，此时ＧＣ碱基含量分别为４９．３８和４９．１３；通过逡逑去除质量较差的ｒｅａｄｓ

ＨＲＨ－２逦７．８逦１．０逦２７９逦１００逡逑ＨＲＦＩ－３逦７．８逦１．４逦３９５逦１００逡逑ＨＲＦＩ－４逦８．０逦１．２逦３４０逦１００逡逑ＨＲＦＩ－５逦８．４逦１．３逦２３１逦１００逡逑表３－２原始数据过滤统计逦逡逑过滤前总邋过滤前总碱基过滤后总邋过滤后总碱基邋读段过滤邋碱基过滤逡逑读段数逦数逦读段数逦数逦比（％）邋比（％）逦＾逡逑ＨＲＦＩ逦４６６５０４９５逦７０４３８２４４５５逦４２９３６５４８逦６４７１００６６８３逦０．９２逦０．９２逦４９．３８逦４９．３８逡逑ＬＲＦＩ逦４６４３６５０５逦７０１１５０３６７９逦４２７３７４４０逦６４４０９８２０５１逦０９２逦０９２逦４９．１３逦４９．１３逡逑３．３．４样本重复相关性筛查逡逑根据ＲＦＩ值的大小将３０头研宄对象分为高、低ＲＦＩ组，并选取组内各５头具有极端值的分逡逑为ＨＲＦＩ和ＬＲＦＩ组，为了验证ＲＦＩ表型分组结果的准确性，本研宄在转录组测序表达量水平进逡逑行了相分析。相关性分析表明（图３－３），邋ＨＲＦＩ组中ＨＲＦＩ－５个体和其它四个研宄对象Ｐｅａｒｓｏｎ相逡逑关性较差，故剔除ＨＲＦＩ－５；在进行组间样本表达量主成分分析时，，发现ＬＲＦＩ－４（图３－４中ＬＲＦＩＱ９邋）逡逑
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S823.5

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本文编号：2666924