首页|绵羊脱毛性状相关可变剪接的分析及SNP/Indel的初步筛选

绵羊脱毛性状相关可变剪接的分析及SNP/Indel的初步筛选

扫码查看
脱毛,可省去剪毛的繁琐操作,方便生产,是现代规模化肉羊育种的一个重要选育方向。脱毛性状是由毛囊的周期性生长发育导致的,目前对于其分子调控机制的研究尚少。本研究以杜泊成年母羊作为试验研究对象,采集脱毛组(S组,shedding)5只和不脱毛组(N组,non-shedding)3只,分别在2019年9月、2020年1月、3月对杜泊羊体侧中部的皮肤组织进行采样,使用转录组测序技术及WGCNA分析、差异表达转录本分析、可变剪接事件分析、富集功能分析等分析方法,筛选影响绵羊毛囊循环过程的差异表达转录本及相关可变剪接事件,并对影响转录本表达量的SNP进行筛选,最终进行qRT-PCR的验证。结果如下: 1.通过WGCNA方法对两组24个样本的转录本表达量进行分析,使用动态剪枝法对模块进行划分,设置0.25为MEDissThres切割线合并相似模块,最终得到8个模块。其中,MEpink(p=1e-05)、MEgreen(p=0.004)和 MEturquoise(p=8e-12)三个模块与 KRTs 表达模式呈极显著相关,确定MEpink、MEgreen和MEturquoise为影响毛囊发育的关键模块。 2.通过对三个关键模块中转录本的表达模式分析,确定两种表达模式:A(Anagen,在生长期高表达)模式与T(Telogen,在休止期高表达)模式。筛选到A模式的转录本1439个、T模式的转录本57个,其中差异转录本为401个,MEpink和MEturquoise模块有382个A模式差异转录本,MEgreen模块有19个T模式差异转录本。 3.对三个关键模块中的相关基因进行功能富集分析,并逐条分析通路中转录本表达模式,发现Wnt、Hippo、MAPK、P13K-AKT、RAS、TGF-BETA等17条信号通路对毛囊生长发育起关键作用,并构建毛囊相关通路调控网络图和蛋白互作网络。其中,筛选出CTNNB1基因可能与绵羊脱毛性状有比较重要的作用。 4.通过|MM|值和cytoHubba中 MCC算法筛选出16个枢纽基因:NDUFA4、NDUFB9、NDUFS8、UQCRQ、NDUFB5、UQCRC2、ATP5J2、ATP5H、NDUFA12、NDUFA5、NDUFS1、COX5B、CYC1、UQCRB、NDUF43、COX6A1。 5. 为鉴定可变剪接事件对毛囊发育阶段的影响,进一步对具有清晰毛囊周期性发育的S组的三个阶段,利用rMATS软件进行可变剪接事件(AS)的差异分析,发现S1vsS2、S1vsS3和S2 vs S3三个比较组共有3448个差异AS事件,三个比较组分别鉴定出1646、776和1026个差异AS事件。对上述获得的差异AS事件进行转录本表达量的分析,三个比较组分别鉴定到差异转录本8843、3936和5129个。结合A、T模式分析,筛选出40个A模式差异转录本和7个T模式差异转录本,并结合筛选得到的17条毛囊发育相关通路及蛋白互作网络分析筛选出CTNNB1(XM_015102080.2)可能是在毛囊生长期发挥重要作用的转录本。 6.对原始数据进行SNP/Indel分析,获得3.14G数据,共12,001,343条SNP/Indel位点信息。杜泊羊S组与N组毛囊发育的最大差异在于休止期阶段的有无,针对摘要中第2条19个T模式差异转录本进行SNP位点的筛选,筛选出S组与N组有差异的12个SNP突变位点,位于MLXIP、GAS7、SYVE3三个基因上。 7.采用实时荧光定量PCR技术定量检测13个差异基因转录本的表达水平,结果显示qRT-PCR定量水平与转录组测序结果的变化趋势基本一致。 本试验通过WGCNA、可变剪接事件的鉴定、影响转录本表达量的SNP筛选等方法,鉴定绵羊毛囊周期性发育相关的候选基因,有助于解析绵羊脱毛性状相关的分子调控机制,并为将来培育春季自动脱毛的肉羊新品种奠定分子遗传理论基础。

袁晓春

展开 >

绵羊 脱毛性状 可变剪接 分子调控机制

硕士

畜牧

李新海

2023

宁夏大学

中文

S8