基于高通量测序筛选鸽子下丘脑和卵巢组织早熟性状相关基因

摘要

【目的】解析调控鸽子早熟性状的关键基因和信号通路，丰富鸽子早熟性状研究数据。【方法】选取同一批次180日龄开产和未开产大宝鸽各4只，处死后采集下丘脑和卵巢组织进行高通量测序分析，筛选与鸽子早熟性状相关的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),并对其进行GO和KEGG富集分析。从DEGs中选取P值由小到大的前1 000个基因进行蛋白互作(protein-protein interaction, PPI)分析，筛选早熟性状相关DEGs。采用qRT-PCR方法检测早熟相关DEGs的转录水平，验证高通量测序数据的可靠性。【结果】(1)下丘脑和卵巢共鉴定出685个DEGs。相比于未开产鸽子，已开产鸽子下丘脑中存在上调基因159个，下调基因201个；卵巢中存在上调基因118个，下调基因207个。(2)GO富集分析发现，DEGs显著富集于微管运动、神经系统过程、膜筏、细胞死亡和免疫反应等；KEGG分析显示，DEGs在ECM-受体相互作用、细胞因子-细胞因子受体相互作用、焦点黏连、MAPK信号通路、肌动蛋白细胞骨架调控等信号通路显著富集。这些信号通路和生物学过程涉及多个与卵泡形成和发育密切相关的基因。(3)筛选到AKR1D1、COL1A1、FAS、PRLR和TGFBR2等5个早熟性状相关DEGs,其中AKR1D1在开产鸽子下丘脑中上调表达，其他4个在卵巢中下调表达。(4)对5个DEGs进行qRT-PCR验证，结果与高通量测序结果一致，表明测序结果可靠。【结论】试验揭示了开产和未开产大宝鸽下丘脑和卵巢DEGs及相关信号通路，筛选到5个可能调控鸽子早熟性状的关键基因。

关键词

鸽子 / 下丘脑 / 卵巢 / 早熟性状 / 差异表达基因 / 高通量测序

基金资助

泉州市专家工作站项目; “5511”协同创新工程项目(XTCXGC2021008); 福建省农业科学院科技创新团队项目(CXTD-2021006-2); 福建省星火计划项目(2023S0040)