宁都三黄鸡卵巢组织性早熟候选基因的筛选及功能分析
作者单位：江西农业大学
学位级别：硕士
导师姓名：刘三凤;周敏
授予年度：2015年
摘 要：宁都三黄鸡属于江西地区具有肉质鲜美和性早熟等特色的地方品种鸡,是优质的性早熟性状研究的遗传资源。性成熟是一个复杂的繁殖性状,若能找到控制该性状的主要基因或是主要代谢途径,能加快对性早熟的研究。但是目前对于宁都三黄鸡性早熟的遗传机制还未见报道。本试验前期通过对宁都三黄鸡性早熟未开产卵巢(P-F-O1)、性早熟开产卵巢(P-F-O2)、性晚熟未开产卵巢(L-F-O1)和性晚熟开产卵巢(L-F-O1)进行Tag-DGE测序,并对部分差异表达基因开展qPCR验证及在广丰白耳黄鸡卵巢表达量分析,在此基础上进一步选取基因HEP21和SOX14进行在宁都三黄鸡中的突变位点搜寻及其与繁殖性状的关联分析,主要结果如下:⒈DGE测序及功能富集分析:对测序结果进行统计分析,P-F-O1与P-F-O2比较后得到差异表达显著基因共有5083个,而在L-F-O1与L-F-O2比较中差异表达显著基因共有4201个。其中,仅在早熟鸡卵巢中出现的差异显著基因有1840个,仅在迟熟鸡卵巢中出现的差异显著基因有966个。在P-F-O1和P-F-O2对比组中差异表达的基因,按照GO条目,富集到分子功能、所处细胞位置和参与的生物学过程分别有38、34和52个GO term。在L-F-O1和L-F-O2对比组差异表达基因富集于这三大类的GO term分别有52、40、57条。对P-F-O1和P-F-O2差异表达的基因与KEGG数据库进行比对时,归类到69条生化途径,其中11条显著富集分别为:Ribosome、Intestinal immune network for IgA production、Neuroactive ligand-receptor interaction、Herpes simplex infection、Phagosome、Influenza A、Tryptophan metabolism、Cytokine-cytokine receptor interaction、Calcium signaling pathway、NOD-like receptor signaling pathway、Cell adhesion molecules(CAMs)。在L-F-O1和L-F-O2对比组中差异表达的基因与KEGG数据库进行比对时,归类到68条生化途径,其中12条显著富集分别为:Calcium signaling pathway、Intestinal immune network for IgA production、Neuroactive ligand-receptor interaction、Cardiac muscle contraction、Herpes simplex infection、Phagosome、Jak-STAT signaling pathway、Vascular smooth muscle contraction、Dorso-ventral axis formation、Cell adhesion molecules(CAMs)、Cytokine-cytokine receptor interaction、ECM-receptor interaction。⒉通过功能富集结合表达差异情况最终筛选出10个(VMO1、ASPG、BMP5、BMP15、INHA、INHBA、PTGS1、RRH、HEP21和SOX14)与繁殖相关的功能候选基因,开展基于荧光定量PCR(qRT-PCR)的验证分析及在广丰白耳黄鸡卵巢中表达量分析。结果显示,8个基因(BMP5、BMP15、INHA、INHBA、PTGS1、RRH、HEP21和SOX14)在宁都三黄鸡未开产和开产卵巢中表达趋势与测序结果一致,表明前期Tag-DGE结果的准确性。基因SOX14、PTGS1和BMP15在广丰白耳黄鸡未开产和开产卵巢中表达差异不显著而其他基因差异显著,由此初步推测基因SOX14、PTGS1和BMP15或许为宁都三黄鸡母鸡性早熟特色基因的候选基因。⒊基因HEP21和SOX14突变位点与宁都三黄鸡繁殖性状关联分析表明,HEP21.A+550G位点与宁都黄鸡84日龄和91日龄的冠高显著相关(P0.05)。SOX14.G-1101A对各繁殖性状的影响均不明显。因此,HEP21.A+550G位点可作为宁都三黄鸡早熟性状选育的分子标记。通过对宁都三黄鸡不同发育状态的卵巢进行Tag-DGE测序,初步筛选出影响性早熟的候选基因,为我国地方鸡品种遗传资源种质特性研究提供分子基础数据。
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