论文部分内容阅读
牦牛与普通牛的种间杂种犏牛雄性不育机理一直是畜牧科学研究的热点之一,关于犏牛雄性不育机理,国内外学者从解剖生理学、内分泌学、组织形态学、细胞遗传学、生物化学、分子遗传学等方面进行了许多研究,但至今尚未得到确切的、有说服力的理论解释。本研究以犏牛和牦牛的睾丸组织为实验材料,提取总RNA,构建文库(Agilent 2100 Bioanalyzer和ABI StelaOnePlus Real-Time PCR System质检合格),应用超高通量的新一代测序技术(RNA-seq),依托Ⅲumina HiSeqTM 2000测序平台进行测序,建立综合性的数据分析流程。通过对犏牛和牦牛睾丸组织相关信息的差异比较分析,从犏牛和牦牛睾丸组织中分别获得总reads条数51519136和53385024,其中犏牛中约有0.18-0.28亿条序列为唯一比对到基因组上的序列,占所有产出序列的34.94%~54.32%,而在牦牛中约有0.23~0.30亿条,占产出序列的42.15%~55.92%:牦牛和犏牛分别含有18529和17784个表达基冈,在两者中共同表达的基因有17120个,新基因有478个,并且发现表达量最高的基因均与精了发生相关。牦牛获得新转录本10041个,犏牛获得新转录本6727个。实验对文库中表达的基因进行了GO分类,将它们分别归在细胞组分、分了功能及生物过程3个类别下。在细胞组分一类中,基因大多富集在细胞组成(cell,cell part)中:在分子功能一类中,与结合功能(binding)相关的基因最多:在生物过程一类中,与发育过程(developmental process)和多细胞生物发乍过程(muiticellularorganismal development)相关的基因富集的最多,大多数注释基因在犏牛睾丸组织中均有表达。在可变剪接分析中,犏牛的可变剪接主要集中于内含子保守区域(Intron retention),共有2421个,较牦牛的可变剪接数高。将牦牛和犏牛睾丸组织中获得的大量基因及差异表达基因在细胞信号通路中定位,结果发现,P<0.01的代谢通路有32条,几乎全部通路均与睾丸组织的精子发生过程密切相关,如Focal adhesion、Tight iunction、Oocyte meiosis、Wnt signalingpathway、Progesterone-mediated oocyte maturation、MAPK signaling pathway、p53 signalingpathway等,这一结论验证了犏牛雄性不育的最终表现是精子发牛过程受阻。本研究还分析了犏牛和牦牛睾丸转录组的差异,其结果加深了对睾丸生精功能分了调控机制的认识。为进一步通过对与生殖相关基因表达调控的研究,最终揭示犏牛雄性不育的分子机制提供基础。