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半番鸭与番鸭精巢组织差异表达转录组测序分析
- 李丽,缪中纬,辛清武,朱志明, 章琳俐,庄晓东,郑嫩珠
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中国农业科学. 2017, 50(18):
3608-3619.
doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2017.18.016
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【目的】研究半番鸭与番鸭精巢组织转录组差异表达基因,为进一步阐明半番鸭不育的遗传机制奠定理论基础。【方法】利用转录组测序方法对半番鸭和番鸭的精巢组织进行研究,筛选其差异表达基因,并对其功能进行注释和荧光定量PCR(quantitative real-time PCR, QRT-PCR)验证。【结果】测序共获得43.84Gb Clean Data,组装后共获得193 535条Unigene。DESeq分析发现3 597个基因在两个鸭品种间差异表达,其中上调基因1 194个和下调基因2 403个,包括与生殖功能相关的基因,如成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor, FGF)、蛋白激酶A(protein kinaseA, PKA)、丝裂原活化蛋白激酶7(mitogen-activated protein kinase 7-like, partial, BMK)、生长因子受体结合蛋白2(growth factor receptor-bound protein 2, GRB2)、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase, JNK)和肿瘤坏死因子受体超家族成员6(tumor necrosis factor receptor superfamily member 6, FAS)等。GO (gene Ontology)分析发现382个差异基因获得功能注释,其中97个基因涉及发育繁殖生物学过程。KEGG (kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路分析表明差异表达基因共富集到50 条信号通路中,其中17个通路显著富集,包括丝裂原活化蛋白激酶信号转导通路 (mitogen-activated protein kinase signaling pathway, MAPK)、甘油酯代谢(glycerolipid metabolism)以及钙信号途径 (calcium signaling pathway)信号通路等,与生殖功能密切相关的有促性腺激素释放激素信号通路(gonadotropin releasing hormone (GnRH) signaling pathway)和MAPK信号转导通路。经QRT-PCR验证,差异基因表达变化模式与转录组测序结果一致,测序结果可靠。【结论】在转录组水平上筛选出半番鸭和番鸭精巢组织差异表达基因,揭示了GnRH和MAPK信号通路在鸭的生殖活动中发挥了重要作用,为进一步探索半番鸭生殖系统的分化机理提供可靠的参考依据。