摘要
黄牛是我国肉牛产业的主要来源。种公牛的选育可以加快肉牛遗传改良的进程。睾丸组织的发育是种公牛优良繁殖性能的基础，也是睾丸发育和精子生成的前提。睾丸发育和精子生成依赖于转录、转录后水平相关基因精确的调控，而长链非编码RNA（lncRNA）被证实在细胞分化、器官发育、转录和表观遗传的基因调控中扮演着非常重要的角色。 世界家牛有Y1、Y2和Y3共3种父系起源，其中Y1和Y2单倍型组为普通牛起源，Y3单倍型组为瘤牛起源。中国黄牛主要有Y2和Y3单倍型组。为了探究中国黄牛（普通牛和瘤牛）成年期睾丸组织mRNA和lncRNA的转录组特点，本研究选取海南牛（Y3单倍型组）和蒙古牛（Y2单倍型组）分别作为中国瘤牛和普通牛的代表，以黑安格斯牛（Y1单倍型组）作为欧洲普通牛的代表，各采集3头成年期睾丸组织样本，并利用RNA-seq技术构建9个链特异性文库，通过生物信息学分析筛选其mRNAs和候选lncRNAs，分析其编码蛋白基因和差异lncRNAs的靶基因，并进行注释、功能富集分析和RT-qPCR验证，获得的主要结果如下： （1）三个黄牛品种间成年期睾丸组织的差异表达mRNA分析 海南牛和蒙古牛品种间有1468个差异表达基因，其中AR、ZFP42、BCL2、LRP2、1EIF2S2等基因与牛性腺发育有关，GSTA3和HPGD基因与牛前列腺素代谢过程有关；海南牛和黑安格斯牛品种间有2353个差异表达基因，PATZ1、HSPA2、AXL1、SPATA9等基因富集在牛精子发生过程，MAMLD1、LRP2、GATA6、NR5A1、OSR1等基因与牛雄性性腺发育有关，CNTFR、DMRT1、DMRT3基因与牛性别分化有关。蒙古牛和黑安格斯牛品种间有550个差异表达基因，BMP7和RXRA与牛前列腺素形态有关。对三个品种各自特有的基因功能进行分析，黑安格斯牛主要富集在锥虫病、疟疾、阿米巴病等免疫基因，蒙古牛主要富集在黑色素生成及部分免疫基因，海南牛主要富集在激素调节、动脉形成和发育以及与雄性生殖相关基因。随机选取22个差异表达基因进行RT-qPCR验证，证明定量分析与测序分析结果基本一致。 （2）三个黄牛品种间成年期睾丸组织的差异表达lncRNA分析 海南牛和蒙古牛品种间有3967个lncRNAs，其中有406个差异表达lncRNAs，其靶基因DMRT1、FSHR和NUP210L与睾丸支持细胞发育相关；海南牛和黑安格斯牛品种间有4635个lncRNAs，其中有541个差异lncRNAs，其靶基因DMRT1、FSHR、NANOS2与DMRT3与睾丸支持细胞发育以及性别分化有关；蒙古牛和黑安格斯牛品种间有5584个lncRNAs，其中有116个差异表达lncRNAs，其靶基因TTLL5和SPEF2与精子细胞变态过程有关。随机选取22个差异表达lncRNAs进行RT-qPCR验证，证明定量分析与测序分析结果一致。 综上所述，本研究通过对三个黄牛品种间成年期睾丸组织RNA-seq分析，发现三个黄牛品种成年期睾丸组织中大量差异表达基因和lncRNAs，且与睾丸发育与精子生成有关，为利用分子辅助选育技术筛选优良种公牛提供基础数据。
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