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

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 Fold Change|>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.

关键词：牦牛、犏牛、附睾尾部、差异表达基因(DEGs)、精子、雄性不育、高通量转录组测序

所属期刊栏目：54

分类号：S823.85(家畜)

在线出版日期：2023-10-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1273-1282