利用长链非编码RNAs与mRNAs联合分析半番鸭及番鸭胚胎期性腺发育差异

摘要：

本研究旨在筛选影响鸭胚胎期性腺发育的关键mRNAs和长链非编码RNAs(long non-coding RNAs,lncRNAs),科学解释半番鸭性腺发育缺陷问题.采集半番鸭(BF1、BF2、BF3)和番鸭(F1、F2、F3)各3个雄性胚胎性腺组织并提取其RNA,通过高通量测序筛选差异基因和lncRNAs,预测靶基因并进行功能注释,最后应用实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)对测序结果进行验证.结果显示:从半番鸭和番鸭性腺组织中共筛选出1 109个差异基因;相对于番鸭,半番鸭中上调表达基因共857个,下调表达基因共252个,其中,醛酮还原酶家族1成员D1基因(aldo-keto reductase family 1 member D1 gene,AKR1D1)、17β-羟基类固醇脱氢酶3基因(17β-hydroxysteroid dehydrogenase 3 gene,17β-HSD3)和胆固醇侧链裂解酶基因(cholesterol side-chain cleavage enzyme gene,P450scc)等可能与半番鸭性腺分化发育相关.同时,获得了733个显著差异表达的lncRNAs;相对于番鸭,半番鸭中显著上调的lncRNAs共660个,显著下调的lncRNAs共73个.靶基因预测分析显示,136个下调的lncRNAs和893个上调的lncRNAs可能参与差异基因表达并存在潜在的调控关系,其中,TCONS_00246198靶向17β-HSD3,TCONS_00229529靶向四次穿膜蛋白2基因(tetraspanin-2 gene,TSPAN2),说明以上lncRNAs可能通过靶向关键基因来参与鸭胚胎期性腺发育.qRT-PCR结果显示,差异基因和lncRNAs表达水平与转录组测序中的表达趋势一致,表明通过高通量测序获得的数据较为可靠.RNA结合蛋白免疫沉淀(RNA binding protein immunoprecipitation,RIP)试验结果发现,与IgG相比,TCONS_00246198富集水平达71.51倍,表明TCONS_00246198与17β-HSD3蛋白存在直接或间接的相互作用,即两者可能存在靶向关系.综上所述,本研究获得了一批可能影响鸭胚胎期性腺发育的关键mRNAs和lncRNAs,推测差异lncRNAs可以调控差异基因的表达,为了解鸭胚胎期性腺发育差异及禽类性腺发育机制提供了科学依据.

关键词：半番鸭、番鸭、性腺、不育、长链非编码RNAs、mRNAs

所属期刊栏目：49

分类号：S834.89(家禽)

资助基金：福建省自然科学基金项目;福建省省属公益类项目;福建省农业科学院英才项目;福建省现代家禽产业技术体系建设专项;福建省协同创新工程项目;福建省农业科学院科技创新团队项目

在线出版日期：2023-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：729-743