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基于高通量转录组测序的牦牛和犏牛附睾尾部差异表达基因分析
作者: 赵旺生1  李柯锐1  张婷婷2  潘美兰1  王 鹏1  李春海1  张 鹏3  张永德2*  
单位: 1西南科技大学生命科学与工程学院  四川绵阳 621000;2西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室   四川绵阳 621000;3果洛雪山食品有限公司  青海果洛 814099  
关键词:
分类号:
出版年,卷(期):页码:2023 ,54 ( 5 ): 页码:1273-1282
摘要:

【目的】探明牦牛和犏牛的附睾尾部差异表达基因(DEGs),筛选出与精子成熟和贮存密切相关的功能基因,为揭示犏牛精子发生及其成熟过程的分子机制打下理论基础。【方法】以牦牛和犏牛的附睾尾部为研究对象,通过Illumina 127-HiSeq 2000平台完成高通量转录组测序,经过滤、质量控制及拼接组装后,依据FDR<0.05且|log2 FoldChange|>1的筛选标准,通过EBSeq筛选出DEGs,然后进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析,并以实时荧光定量PCR验证高通量转录组测序数据的准确性。【结果】在牦牛和犏牛的附睾尾部共筛选获得76个DEGs,其中43个DEGs上调、33个DEGs下调;76个DEGs在COG、GO、KEGG、KOG、Nr、Pfam、Swiss-Prot和eggNOG等数据库中均有注释信息,尤其在COG和Pfam数据库中的注释率最高(达88.16%)。GO功能注释分析结果显示,DEGs被注释到生物过程(Biological process)、细胞组分(Cellular component)和分子功能(Molecular function)三大功能类别上;KEGG信号通路富集分析发现76个DEGs主要显著富集在3条信号通路上,分别是胆汁分泌通路(ko04976:Bile secretion)、ABC转运器(ko02010:ABC transporters)和cAMP信号通路(ko04024:cAMP signaling pathway)。随机选择8个DEGs(SERPINA1、MMP7、ATP2C1、ABCC1、NMT1、、NAT1、CFTR和PRX)进行实时荧光定量PCR检测验证,结果显示这8个DEGs的表达模式与高通量转录组测序的结果基本一致,表明转录组数据准确可靠。【结论】在牦牛和犏牛的附睾尾部存在76个DEGs(43个DEGs上调,33个DEGs下调),显著富集在胆汁分泌通路、ABC转运器及cAMP信号通路上,与精子获能相关的DEGs有MMP7、IGFBP2和ABCC4基因,且这3个基因在犏牛附睾尾部呈下调表达,即精子获能失败可能是导致犏牛雄性不育的主要原因。

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