摘要
犏牛作为牛属动物牦牛与良种肉牛杂交产生的后代(F1代),表现出优于亲本的杂种优势,是牦牛遗传改良的重要方向之一。本研究追踪测定了30头安格斯牛(♂)×牦牛(♀)杂交F1代公牛犊(以下简称安犏牛)和30头牦牛公牛犊初生、3月龄和6月龄的生长性能指标,开展生长发育评测。选择6月龄安犏牛和牦牛各三头采集其背最长肌组织,利用全转录组测序技术系统地分析了安犏牛和牦牛背最长肌组织中mRNA、lncRNA和cirRNA的差异表达谱,利用生物信息分析软件构建了内源性竞争结合RNA调控网络,以期筛选参与肌肉生长发育的关键基因,挖掘犏牛和牦牛背最长肌组织中的差异表达基因,为骨骼肌功能分子机制研究提供重要的参考信息。研究内容和主要结果如下: 1.跟踪测定了安犏牛和牦牛初生、3月龄和6月龄的生长性能指标,结果表明安犏牛各个年龄阶段的生产性能均极显著优于牦牛(P<0.001)。初生时安犏牛体重、体长、体高和胸围分别比牦牛提高了22.60%、17.62%、11.06%和8.92%。3月龄安犏牛的体重、体长、体高和胸围分别比牦牛提高了28.35%、15.39%、15.01%和15.12%,6月龄安犏牛的体重、体长、体高和胸围分别比牦牛提高了11.50%、9.09%、7.37%和7.04%。 2.通过转录组测序分析安犏牛和牦牛背最长肌组织中的差异表达mRNA,共鉴定出7,126个差异表达基因。其中3,563个表达上调基因,3,563个表达下调基因。共有6,902个差异表达基因在安犏牛和牦牛背最长肌组织中共表达,119个差异表达基因仅在安犏牛背最长肌中特异性表达,而其余105个差异表达基因仅在牦牛背最长肌组织中特异表达。对上述筛选出的差异表达基因进行功能注释,发现许多GO条目和KEGG通路与成骨细胞和脂肪细胞增殖、对细胞缺氧反应的调控及能量代谢有关。 3.通过生物信息学和表达水平分析,共鉴定出791个具有显著差异表达的lncRNAs和1,057个具有显著差异表达的circRNAs。其中455个lncRNAs和353个circRNAs表达上调,336个lncRNAs和704个circRNAs表达下调。共有742个DELs和273个DECs在安犏牛和牦牛背最长肌组织中共表达,41个DELs和232个DECs仅在安犏牛背最长肌中特异性表达,而其余8个DELs和552个DECs仅在牦牛背最长肌组织中特异表达。对上述筛选出的lncRNAs宿主基因和circRNAs邻近基因进行功能注释,发现许多GO条目和KEGG通路与氨基酸代谢、蛋白质和能量代谢、维生素消化有关。 4.通过构建ceRNA调控网络,筛选到11个DEGs、6个DELs和8个DECs,这些RNA与肌肉组织生长发育相关,可作为关键性候选mRNA和ncRNA。