科研产出
基于转录组测序揭示羊毛柔软度差异的遗传基础
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]基于转录组测序揭示羊毛柔软度差异的遗传基础,为优良羊毛性状的品种选育提供候选位点与理论参考.[方法]选择羊毛柔软度差异较大的细毛羊(XMY)、绵羊(MY)和山羊(SY)为试验材料,观察羊毛表型差异,并在体视显微镜下分离毛囊组织,提取总RNA进行转录组测序.利用ARMATS对各样品进行差异可变剪接事件分析,使用StringTie计算各基因外显子每千碱基片段百万比(FPKM),采用DESeq2筛选差异表达基因(DEGs)并进行GO功能富集分析.利用实时荧光定量PCR检测DEGs相对表达量.[结果]MY羊毛质地粗糙,柔软度最低,SY羊毛纤维细密,柔软度最高,XMY羊毛弹性好,纤维结构紧密,柔软度居中.SY与XMY基因表达量相关系数最低,二者差异最大.MY vs XMY组差异可变剪接事件最多,SY vs XMY组差异可变剪接事件最少.MY vs SY、MY vs XMY和SY vs XMY组的DEGs显著富集在角蛋白丝和核糖体等角蛋白合成途径上,MY vs XMY和SY vs XMY组DEGs富集程度最高的是角蛋白丝途径,MY vs SY组DEGs富集程度最高的是核糖体途径.KRT74基因在SY中的FPKM值显著高于MY(P<0.05),而EDAR基因在SY和MY中的FPKM值无显著差异(P>0.05).MY vs SY、MY vs XMY和SY vs XMY组共有65个DEGs,在NR数据库中注释到KRT2等5个角蛋白合成相关基因.候选基因LOC105604740、LOC101108536、LOC114110489和LOC101108798在MY与SY间均存在极显著差异(P<0.01).[结论]羊毛柔软度的形成是角蛋白家族基因(KRT2、KRT74)及其相关调控网络在表达水平和时空模式上的综合作用结果.基于毛囊组织转录组测序筛选出 65 个可能影响羊毛柔软度的DEGs,其中LOC105604740、LOC101108536、LOC114110489 和LOC101108798基因可用于羊毛品质的DNA分子标记开发.
关键词： 羊毛 柔软度 转录组测序 角蛋白 差异可变剪接事件
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基于转录组分析技术筛选骆驼产奶性状相关基因
《草食家畜 》 2025
摘要：【目的】产奶性状是骆驼重要的经济性状，但目前骆驼产奶性状的研究尚不充分，产奶相关遗传机制的研究也鲜有报道。基于此，本研究计划通过转录组分析技术，深入挖掘骆驼产奶性状相关基因，以期为高产骆驼品种的选育工作提供数据支持。【方法】统一采集泌乳阶段骆驼的产奶量数据，将骆驼分为高产和低产组，并采集骆驼的血液进行转录组测序。【结果】通过对转录组数据进行统计分析，共筛选1 893个差异表达基因（FDR<0.05）,1 094个（57.80%）基因显著上调，799个（42.20%）基因显著下调。基因本体（Gene Ontology, GO）功能分析表明，分别有398条富集到生物过程（Biological process,BP）,98条富集到细胞组分（Cellular Component, CC）,260条富集到分子功能（Molecular function,MF）。京都基因和基因组数据库（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）通路分析显示，主要富集到NOD样受体信号通路（NOD-like receptor signaling pathway）、TNF信号通路（Tumor Necrosis Factor signaling pathway）、T细胞通路（T lymphocyte signaling pathway）、溶酶体（Lysosome Cellular）、细胞衰老（Cellular senescence）、金黄色葡萄球菌感染（Staphylococcus aureus infection），以及细胞分化（Osteoclast differentiation）等相关信号通路。【结论】通过转录组数据对比分析及基因功能注释，共筛选MAPK13、CCL5、AKT3、CFD、MAN2A1、CAMK2D,6个与乳腺发育和泌乳调控相关的候选基因。这些发现为未来研究高产骆驼的分子机制提供理论基础，有助于深入理解乳腺发育和泌乳机制的复杂调控网络。后续研究将重点验证这些基因的调控机制，并基于此优化骆驼繁殖策略，以实现高产骆驼的选育目标。
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中国美利奴羊毛密度相关基因的筛选
《新疆农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]分析中国美利奴羊毛密度表型差异,筛选影响中国美利奴羊毛密度性状相关的候选基因,为阐明中国美利奴羊毛密度的分子调控机制提供参考.[方法]采用毛丛法对中国美利奴羊的羊毛密度和毛囊密度进行测定、统计分析,选择不同羊毛密度中国美利奴羊皮肤进行转录组测序,鉴定与羊毛密度性状相关的候选基因.[结果]中国美利奴高羊毛密度组(HWD组)的平均羊毛密度(9 852.02±1 673.98)根/cm2,极显著高于低羊毛密度组(LWD组)(5 390.61±1 365.67)根/cm2(P<0.01).HWD组与LWD组平均初级毛囊密度差异不显著,HWD组的平均次级毛囊密度、初级毛囊密度与次级毛囊密度比值、平均总毛囊密度均极显著高于LWD组(P<0.01).利用羊毛密度显著差异的中国美利奴羊皮肤转录组数据,HWD组相对于LWD组,共筛选出521 个差异表达基因,其中280 个基因表达上调、241 个基因表达下调.通过高、低密度组间差异基因富集、差异基因互作和差异基因表达验证等分析,筛选出KRT18、KRT16、LOC101116157、CCN3、SPARC、C7、ATP12A、ANGPT4、WNT16、S100A1 及S100A4 等,影响了中国美利奴羊毛生长及密度的差异表达基因.[结论]不同羊毛密度的细毛羊皮肤组织的基因表达谱存在差异,这些基因表达可通过改变皮肤毛囊及羊毛生长等过程影响羊毛密度.
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基于转录组测序分析SOX18在湖羊毛囊毛乳头细胞中的功能
《畜牧兽医学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：旨在初步探究SOX18基因在湖羊毛囊毛乳头细胞中的功能。本研究首先采用免疫荧光染色试验对从湖羊毛囊中分离的细胞进行鉴定，然后构建SOX18基因过表达载体并通过qRT-PCR和Western blot检测其过表达效率。将经过鉴定且生长状态良好的毛乳头细胞分为两组，分别转染SOX18过表达载体和空载质粒，每组3个重复。采用Trizol法提取6个样本的总RNA并构建cDNA文库，利用Illumina Novaseq6000平台进行测序，然后对样本相关性和差异表达基因进行分析，并对差异表达基因进行GO功能分类和KEGG通路注释，寻找SOX18基因调控的相关候选基因和通路。为确认转录组数据的准确性，随机选取9个差异表达基因进行qRT-PCR验证。免疫荧光结果显示，毛乳头相关基因在所分离的细胞中高表达，表明所分离的毛乳头细胞纯度高。qRT-PCR和Western blot检测发现，SOX18基因过表达能够增加毛乳头细胞中SOX18的mRNA和蛋白水平，表明构建的SOX18基因过表达载体可用于后续试验。转录组分析结果表明样本间相关性好，SOX18过表达组和对照组相比共发现157个基因差异表达，其中103个基因在SOX18过表达后上调，54个基因下调，qRT-PCR分析表明转录组数据准确性高。GO功能分析显示，一些差异基因富集于细胞进展和毛囊发育过程。KEGG富集分析表明，一些差异表达基因富集于细胞增殖和毛囊发育相关信号通路。GO功能分析和KEGG富集分析表明SOX18在毛乳头细胞的增殖和毛囊发育过程中起作用。本研究通过转录组测序分析发现SOX18可能通过影响细胞增殖和毛囊发育相关的基因和信号通路来影响毛乳头细胞增殖和毛囊生长发育，研究结果为解析SOX18基因在湖羊毛乳头细胞和毛囊中的分子调控机制提供了理论基础。
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无芒雀麦幼苗对温度变化的适应性策略
《草地学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：全球气温变化对植物形态、生理及分子调控产生不同程度的影响，改变了植物的生长状态。本研究为探究野生无芒雀麦（Bromus inermis）应对温度变化采取的适应对策，设置5个温度处理，分别为对照T1（15/5℃）、增温T2（17.5/7.5℃）、增温T3（20/10℃）、增温T4（22.5/12.5℃）和增温T5（25/15℃）,观测其幼苗的表型和解剖结构，测定生理特征，利用转录组测序技术进行分析。结果表明：增温显著提高叶长和叶生物量分配，降低了叶片厚度和表皮细胞厚度，部分增温处理（T3,T5）减少根生物量分配并减小根系直径（P＜0.05）;增温使叶片中的可溶性蛋白含量显著降低（P＜0.05）,过氧化氢酶和过氧化物酶活性更强，形态和生理指标间相关性较弱；T5增温下叶片差异表达基因199个，根系484个。总体而言，无芒雀麦幼苗地上部分比地下部分对增温的响应更敏感。
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新疆褐牛分子生物学和组学研究进展
《中国牛业科学 》 2024
摘要：[目的]回顾与总结近十年新疆褐牛研究应用分子生物学技术和组学技术在遗传,育种,产品品质,消化道微生物和疾病方面的研究现状及进展,为新疆褐牛持续深入的研究提供参考.[方法]检索美国国立医学图书馆(NCBI PUBMED)数据库和中国知网(CNKI)数据库中与新疆褐牛研究相关的文献,收集到SCI文献 28 篇和中文文献 22 篇,共汇总分析50 篇文献.[结果]分子生物学研究的新疆褐牛经济性状基因包括:生长性状6 个基因,肉质性状7 个基因,泌乳性状10 个基因,抗病性状4 个基因.组学(基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学,宏基因组学和DNA甲基化)研究了新疆褐牛的遗传进化,基因组选择育种,经济性状候选基因,消化道微生物组成和功能,抗乳房炎和抗呼吸道疾病的分子机理.[结论]新疆褐牛研究已进入组学时代,但相较于国内其他牛种起步较晚,文献数量较少,可借鉴和研究的空间比较大.应加强与内地省份科研院所的联合攻关,积极加入国内外有关牛组学的大型研究计划,利用其中的大数据资源和新算法或模型,深入挖掘新疆褐牛的遗传潜力和经济价值,加快科研成果转化,培育新疆褐牛新品系,在种业振兴方面做出应有的贡献.
关键词： 新疆褐牛 PCR 基因组 转录组 蛋白质组 代谢组 宏基因组 DNA甲基化
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基于转录组测序筛选疆南绒山羊次级毛囊周期发育相关的circRNA
《中国畜牧兽医 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨疆南绒山羊皮肤毛囊的生长发育机制，加深对次级毛囊发育相关候选基因遗传调控和功能的认识，为指导疆南绒山羊后期培育，改善其绒产量提供参考。【方法】利用高通量测序技术对疆南绒山羊次级毛囊生长期、退行期和休止期皮肤组织中环状RNA（circRNA）进行分析，筛选出不同比较组的差异表达circRNA（DE circRNA）,对其宿主基因进行GO功能、KEGG通路及蛋白互作（PPI）分析，并联合前期转录组数据构建竞争性内源RNA（ceRNA）网络。【结果】在9个疆南绒山羊皮肤组织中共鉴定到2 482个circRNAs。其中包含138个DE circRNAs,退行期和生长期、退行期和休止期、休止期和生长期比较组中分别存在54、74、65个DE circRNAs。GO功能和KEGG通路分析揭示，DE circRNA宿主基因主要富集在细胞黏附、整合素介导信号通路、细胞整合素复合物等功能通路，以及一些与毛囊生理过程有关的信号通路，如MAPK、TGF-beta、Hedgehog等。结合PPI网络推测14个circRNAs可能参与调控疆南绒山羊皮肤次级毛囊生长发育。通过6个DE circRNAs、20个DE miRNAs、3个DE mRNAs和2个DE lncRNAs构建了疆南绒山羊ceRNA网络。【结论】本研究通过转录组测序筛选出与疆南绒山羊次级毛囊周期发育相关的关键circRNAs,包括novel-gene5238-2、novel-gene7855-1、novel-gene4455-1等。研究结果为circRNA在绒山羊次级毛囊发育中的生物学功能和调控特性提供理论依据，也为疆南绒山羊育种提供了新的方向。
关键词： 疆南绒山羊 转录组测序 环状RNA（circRNA） 次级毛囊周期
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基于血液转录组探究皮山红羊繁殖性状候选基因的差异表达
《中国畜牧杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：皮山红羊作为新发现的优良地方品种，以多胎而闻名，本研究基于血液转录组测序技术对不同产羔类型皮山红羊差异表达基因（Differential Expression Genes,DEGs）进行筛选，同时探究皮山红羊在不同时期基因的表达差异。从具有连续两胎产羔记录的母羊群体中，随机选取20只体况一致的皮山红羊，分为高繁殖力组（H，胎产羔数≥2）和低繁殖力组（L，产单胎）。通过同期发情技术，采集埋栓前（T1,0 d）、黄体期（T2,10 d）和卵泡期（T3，撤栓后48 h）3个时期共60个血液样本，筛选不同产羔类型皮山红羊在不同时期的DEGs，利用实时荧光定量PCR对筛选出的DEGs进行验证。对60个血液样本进行转录组测序获得34 881 676～61 334 354 bp数据，有效过滤率94.72%～97.33%,Q20≥97.42%，比对率在93.21%～95.11%。在T1LvsT1H、T2LvsT2H及T3LvsT3H组分别有301、228、294个DEGs。其中，CCL14、PTGIS、PRLH等11个基因为不同产羔类型的共有DEGs。KEGG富集分析发现，ECM-受体相互作用、黏着斑、PPAR信号通路、细胞粘附分子等6条通路与繁殖性状相关，包含31个DEGs。结合蛋白互作网络分析，筛选到与皮山红羊繁殖过程相关的潜在基因COL3A1、COL1A1、ERBB2等。RT-qPCR结果表明，RNA-Seq结果准确可靠。本研究揭示了不同产羔类型皮山红羊血液中的DEGs，筛选到影响皮山红羊胚胎发育的ECM-受体相互作用、黏着斑、细胞粘附分子等重要通路，筛选出CCL14、PRLH、PTGIS、COL3A1、COL1A1、ERBB2等关键候选基因，以期为皮山红羊选种选育提供理论依据。
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