基于RNA-seq探究光周期对扬州鹅睾丸发育的影响机制

摘要

旨在探究光周期对扬州鹅睾丸发育的影响及机制。试验对象为经产扬州鹅(735 d,公母比例为1∶5),饲养于全封闭人工控制光照和温度的棚舍内(1 500只/棚),饲养期间光照程序为短光照(L∶D=6.5 h∶17.5 h)饲养60 d,随后延长光照(L∶D=11.5 h∶12.5 h)饲养，分别于短光照第38天(短光照组)以及长光照第73天(长光照组)采集血液，分离血清并检测相关的生理生化指标和激素水平；采集其左侧睾丸组织进行转录组测序(RNA sequencing, RNA-seq)分析，筛选不同光周期的差异基因，并对差异基因进行富集分析。结果：与短光照组相比，长光照组睾丸体积增大、曲细精管中有大量的成熟精子，且曲细精管直径、上皮高度、管腔直径、精子数量均有显著升高(P<0.05);长光照组血液中睾酮(T)、促卵泡激素(FSH)、黄体生成素(LH)浓度均显著高于短光照组(P<0.05);RNA-seq测序结果显示，与短光照组相比，长光照组扬州鹅睾丸组织中表达上调的基因有4 383个，表达下调的基因有2 928个；其差异表达基因主要富集于细胞外基质(ECM)与细胞表面受体之间的相互作用、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)信号通路、核糖体等通路。综上，延长光照后PI3K-AKT通路被激活，从而促进扬州鹅睾丸发育，为深入认识光照对动物繁殖的调控作用提供了参考资料。

关键词

扬州鹅 / 光照 / RNA-seq / 睾丸

基金资助

江苏省农业科技自主创新项目(CX(24)1012); 江苏省种业振兴“揭榜挂帅”项目(JBGS(2021)111)