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基于表达谱芯片探究冷冻对鸡精子基因表达的影响

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农业生物技术学报 2021年第8期29卷 1557-1565页

作者：苏运泽邢凯齐晓龙郭勇倪和民盛熙晖陈余王梁王相国肖龙菲北京农学院动物科学技术学院北京市畜牧总站

禽类精子低温保存在人工授精、育种选择和疾病预防等领域具有巨大的应用潜力。尽管冷冻保存条件在许多方面都得到了优化,但精子的受精能力在冷冻后与鲜精相比仍然有所下降。本研究旨在探讨鸡(Gallus)新鲜精液和解冻后精液(冻精)中精子... 详细信息

禽类精子低温保存在人工授精、育种选择和疾病预防等领域具有巨大的应用潜力。尽管冷冻保存条件在许多方面都得到了优化,但精子的受精能力在冷冻后与鲜精相比仍然有所下降。本研究旨在探讨鸡(Gallus)新鲜精液和解冻后精液(冻精)中精子的基因表达差异,采用Affymetrix鸡全基因组表达谱芯片检测鸡鲜精和冻精中精子的基因表达水平,筛选与鸡精液冷冻损伤相关的信号通路和候选基因,并用qRT-PCR技术验证部分差异表达基因。结果表明,两组共有687个显著差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)(|Log2(FC)|>1; q-value表达的基因中,有196个DEGs涉及丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)信号通路、ATP的激活和细胞周期循环等生物学过程。KEGG信号通路分析发现,DEGs在物质和能量的新陈代谢、细胞信号传导、细胞增值与凋亡等途径上显著富集(P芯片结果进行验证,二者结果相吻合。由此可见,MAPK通路和细胞周期调控等通路及CIRBP、HSP90、HSP70和RHOA等基因可能是导致精液冷冻前后精子活率出现显著差异的重要调控通路和候选基因。该研究将为了解鸡精子冷冻损伤的潜在分子机制以及如何提高冻精的受精能力提供了理论参考。

关键词：鸡新鲜精子冻融精子表达谱芯片

表达谱芯片对灰绿藜和水稻NHX1基因在转基因拟南芥中表达差异的研究

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新疆农业科学 2010年第1期47卷 1-6,F0003页

作者：郭继娜张富春新疆大学生命科学与技术学院/新疆生物资源基因工程重点实验室乌鲁木齐830046

【目的】基因芯片作为高通量、高效率的DNA分析技术,已被广泛地用于植物抗逆性功能基因的分析之中。为探讨盐生植物和甜土植物NHX1基因调控盐应答过程和亲水性C端的功能研究提供借鉴,进一步揭示盐生植物和甜土植物耐盐机制的差异,为植... 详细信息

【目的】基因芯片作为高通量、高效率的DNA分析技术,已被广泛地用于植物抗逆性功能基因的分析之中。为探讨盐生植物和甜土植物NHX1基因调控盐应答过程和亲水性C端的功能研究提供借鉴,进一步揭示盐生植物和甜土植物耐盐机制的差异,为植物耐盐机理的实际应用提供依据。【方法】利用Affymetrix拟南芥表达谱芯片对过表达盐生植物灰绿藜和甜土植物水稻NHX1基因及缺失部分C端基因的转基因拟南芥进行基因表达差异的分析。【结果】在盐胁迫的转基因拟南芥组织中,筛选出在四组转基因型拟南芥中共同差异表达的基因有394条,占筛选基因总数的1.64%,其中上调表达的基因有177条,下调表达的基因有217条。将这些差异基因初步分为12类,包括非生物性与生物性刺激的应答过程、胁迫应答过程、电子转移和能量途径、信号转导和转录等功能类别。【结论】表明植物耐盐过程是一个多基因参与的复杂的变化过程,涉及到许多相关基因的变化。联系两两比较散点图和聚类分析结果从理论上说明,转基因拟南芥cgNHX1,cgNHX1dc,osNHX1和osNHX1dc耐盐性有依次减弱的趋势。

关键词：表达谱芯片灰绿藜水稻 NHX1 植物耐盐

基于表达谱芯片挖掘鸡骨骼肌不同类型肌纤维的差异表达基因

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中国农业科学 2017年第14期50卷 2826-2836页

作者：束婧婷姬改革单艳菊章明肖芹屠云洁盛中伟张笛邹剑敏江苏省家禽科学研究所江苏省家禽遗传育种重点实验室

【目的】肌纤维类型的差异是直接影响肌肉生长发育和肉品质的重要因素,红肌纤维比例高的肌肉肉品质要显著优于白肌纤维比例高的肌肉,然而,目前对于鸡骨骼肌纤维类型形成及转换的分子调控机制尚不明确。本究以中国优良的地方品种清远麻... 详细信息

【目的】肌纤维类型的差异是直接影响肌肉生长发育和肉品质的重要因素,红肌纤维比例高的肌肉肉品质要显著优于白肌纤维比例高的肌肉,然而,目前对于鸡骨骼肌纤维类型形成及转换的分子调控机制尚不明确。本究以中国优良的地方品种清远麻鸡为研究对象,首次对其骨骼肌中不同类型肌肉的转录组差异进行了研究,以期挖掘在鸡肌纤维生成和类型转换中发挥调控作用的关键因子。【方法】采用Agilent鸡全基因组表达谱芯片对清远麻鸡骨骼肌表型差异较大的比目鱼肌和趾长伸肌中与肌纤维类型组成和转换相关的候选基因进行系统筛查,采用荧光定量PCR对芯片筛选出的差异表达基因进行验证,采用慢病毒质粒包装系统构建特异靶向鸡PPARGC1A基因的RNA干扰慢病毒载体进行基因功能研究。【结果】芯片结果共发现差异倍数在2倍及以上的基因1 224个(P芯片和荧光定量PCR两种方法得出的差异倍数并不完全一致,但所选基因的表达趋势是一致的,表明芯片结果是可靠的。对差异表达基因进行GO(GO ontology)功能分类,共发现了74个显著性GO,主要分为生物学过程、分子功能和细胞组分等3大类。基于KEGG Pathway分析发现,一些已知的与肌纤维类型转换、肌肉发育以及脂质代谢相关的信号通路在两种类型的肌肉中被显著富集。综合差异基因的GO、KEGG Pathway和共表达网络分析,推测PRKAG3,ATP2A2以及PPARGC1A可能是与肌纤维类型性状紧密关联的关键基因。进一步对PPARGC1A基因进行功能研究发现,PPARGC1A基因的敲低,引起了PPP3CA,MEF2C以及SM等慢肌纤维标志基因以及与肌纤维发育与转换相关基因表达水平的显著降低,而快肌纤维标志基因FWM的表达水平则显著上升。【结论】揭示了鸡红肌和白肌两种不同类型肌肉间的转录组差异,证明了PPARGC1A基因能够与钙离子信号通路相关基因协同从而在鸡肌纤维类型组成和转换中发挥着重要作用,从而为中国地方鸡肉品质性状的遗传改良提供一定的理论依据。

关键词：表达谱芯片转录组差异肌纤维类型 PPARGC1A 鸡

利用表达谱芯片数据筛选不同表达丰度的内参基因

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中国实验动物学报 2017年第1期25卷 8-13页

作者：胡世贤陆佳涛徐福意晁天柱周梁良李凯周宇荀肖君华东华大学生物科学与技术研究所上海201620

目的基于表达谱芯片的检测结果,筛选多个内参基因,用于小家鼠肝脏组织中具有不同表达丰度基因的定量检测。方法应用表达谱芯片技术,完成小鼠肝脏组织的表达谱检测;依据基因表达丰度将基因分为3组,并进一步通过变异系数(coefficient of v... 详细信息

目的基于表达谱芯片的检测结果,筛选多个内参基因,用于小家鼠肝脏组织中具有不同表达丰度基因的定量检测。方法应用表达谱芯片技术,完成小鼠肝脏组织的表达谱检测;依据基因表达丰度将基因分为3组,并进一步通过变异系数(coefficient of variation,CV)组内筛选候选内参基因;采用实时荧光定量PCR技术(realtime quantitative polymerase chain reaction,q PCR)和ge Norm软件确定内参基因。结果表达谱芯片成功采集超过60000个小鼠肝脏组织中转录本的表达量数据,并将之分为低、中、高3个组合。最终筛选了低表达Casp2和Lrrc14、中表达Nrd1和Trpc4ap、高表达Atp5a1和Clu,共6个内参基因。结论基于表达谱芯片数据筛选的6个内参基因,可适用于q PCR技术准确定量小家鼠肝组织转录组中不同表达丰度基因的表达量。

关键词：内参基因表达谱芯片实时荧光定量PCR ge Norm软件

基于表达谱芯片挖掘清远麻鸡和科宝肉鸡比目鱼肌差异表达基因

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畜牧兽医学报 2016年第1期47卷 25-33页

作者：束婧婷章明宋迟单艳菊徐文娟宋卫涛李慧芳江苏省家禽科学研究所扬州225125

对生长速度长期的高压选择导致了快大型肉鸡与优质型地方鸡显著的表型差异,本研究旨在研究这种表型差异的分子遗传机理。采用Agilent鸡全基因组表达谱芯片对达到性成熟的优质型清远麻鸡(112d)和快大型科宝肉鸡(42d)比目鱼肌中与肌纤维... 详细信息

对生长速度长期的高压选择导致了快大型肉鸡与优质型地方鸡显著的表型差异,本研究旨在研究这种表型差异的分子遗传机理。采用Agilent鸡全基因组表达谱芯片对达到性成熟的优质型清远麻鸡(112d)和快大型科宝肉鸡(42d)比目鱼肌中与肌纤维发育和类型组成相关的候选基因及信号通路进行系统筛查。结果,芯片分析共筛选到差异倍数在2倍及以上的基因1 318个,以科宝肉鸡作为参照,清远麻鸡中上调基因501个,下调基因817个,主要涉及到肌肉发育、能量代谢、脂质代谢等生物学过程。基于KEGG Pathway分析发现,差异基因除了参与肌纤维发育和分化相关信号通路(如Hedgehog信号通路和Ca2+信号通路)外,Wnt信号通路,mTOR信号通路,MAPK信号通路,ErbB信号通路、JAK-STAT信号通路等一些跟能量代谢相关的信号通路也被富集为显著的信号通路。与能量代谢相关的信号通路和与肌肉发育相关的信号通路相互作用形成一个调控网络从而影响肌纤维的发育,筛选出了20个在肌纤维生长发育及分化过程中可能具有重要影响的候选基因,但这些差异表达基因在肌纤维的发育和分化过程中的作用尚待深入研究。

关键词：肌纤维性状表达谱芯片差异表达基因清远麻鸡科宝肉鸡

基于表达谱芯片筛选鸡不同部位皮肤组织差异表达基因

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畜牧兽医学报 2018年第1期49卷 36-45页

作者：姬改革束婧婷单艳菊章明屠云洁刘一帆巨晓军邹剑敏江苏省家禽科学研究所江苏省家禽遗传育种重点实验室扬州225125

旨在筛选鸡不同部位(背部和腿部)皮肤组织中的差异表达基因,探讨二者皮肤毛囊出现表型差异的分子机制。以处于上市日龄的(63日龄)商品代肉鸡为素材,利用Agilent鸡全基因组表达谱芯片对皮肤厚度、毛囊密度和直径出现显著差异的背部和腿... 详细信息

旨在筛选鸡不同部位(背部和腿部)皮肤组织中的差异表达基因,探讨二者皮肤毛囊出现表型差异的分子机制。以处于上市日龄的(63日龄)商品代肉鸡为素材,利用Agilent鸡全基因组表达谱芯片对皮肤厚度、毛囊密度和直径出现显著差异的背部和腿部皮肤组织mRNA表达水平进行检测,对与皮肤毛囊发生发育相关的候选基因及信号通路进行系统筛查,并运用实时荧光定量PCR技术对部分差异表达基因进行验证。结果显示,芯片分析共筛选到差异表达基因676个(|FC|≥2,P表达基因的表达趋势与芯片结果基本一致。GO分析表明,差异表达基因参与细胞增殖和凋亡调控、Wnt信号通路、神经元分化、细胞间黏附调节、细胞命运的确定等生物学过程。KEGG信号通路分析发现,除了部分已知的与皮肤毛囊生长发育相关的信号通路(Wnt和Hedgehog信号通路),ECM受体相互作用、黏着、细胞黏附分子、黏合连接等信号通路也被富集。蛋白互作网络分析表明,这些差异表达基因相互作用形成一个调控网络,可能通过影响皮肤毛囊的生长发育和周期变化来影响皮肤毛囊的性状,推测ECM受体相互作用、黏着、运输等调控通路及DKK1、WNT3A、SHH、FGF1、IGF1等基因可能是参与鸡不同部位皮肤毛囊性状出现差异的重要调控通路和候选基因。

关键词：鸡不同部位皮肤毛囊表达谱芯片

利用RNAi和表达谱芯片分析日本血吸虫Sj34.9基因的功能

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中国血吸虫病防治杂志 2012年第2期24卷 127-131,145页

作者：刘萍萍石艳丽杨云霞刘金明林矫矫金亚美中国农业科学院上海兽医研究所、国家防治动物血吸虫病专业实验室、农业部动物寄生虫学重点开放实验室上海200241

目的分析日本血吸虫新基因Sj34.9的功能,为进一步研究该基因提供依据。方法采用RNA干扰(RNAi)技术对Sj34.9基因在血吸虫体内的表达进行干扰,利用血吸虫寡聚核苷酸表达谱芯片分析Sj34.9基因表达沉默后血吸虫基因的表达情况。结果 Sj34.9... 详细信息

目的分析日本血吸虫新基因Sj34.9的功能,为进一步研究该基因提供依据。方法采用RNA干扰(RNAi)技术对Sj34.9基因在血吸虫体内的表达进行干扰,利用血吸虫寡聚核苷酸表达谱芯片分析Sj34.9基因表达沉默后血吸虫基因的表达情况。结果 Sj34.9基因RNAi组与对照组相比,显著差异表达的基因共378个,其中上调基因202个,下调基因176个;通路分析显示,表达差异基因主要与信号转导、信号分子间相互作用及各类物质代谢有关;基因本体论分类结果显示,多数基因与分子间结合、膜构成、细胞过程和机体生长发育及代谢相关。结论 Sj34.9基因可能对日本血吸虫的形成、生长、发育、调节、代谢等具有重要作用。

关键词：日本血吸虫 RNA干扰(RNAi) 表达谱芯片基因表达

表达谱芯片技术在动物胚胎发育研究中的应用进展

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草食家畜 2013年第6期 1-5,12页

作者：吴伟伟宫平哈尼克孜石晓雷于丽娟徐新明田月珍田可川新疆畜牧科学院畜牧研究所新疆乌鲁木齐830000

基因表达谱芯片在基因芯片中应用最广泛,具有灵敏、高效、平行化、高通量等优点,可检测胚胎发育过程中成千上万个基因的表达情况,绘制基因表达图谱,筛选特异性表达基因,从而揭示胚胎发育过程在基因水平上的本质。近年,利用表达谱芯片技... 详细信息

基因表达谱芯片在基因芯片中应用最广泛,具有灵敏、高效、平行化、高通量等优点,可检测胚胎发育过程中成千上万个基因的表达情况,绘制基因表达图谱,筛选特异性表达基因,从而揭示胚胎发育过程在基因水平上的本质。近年,利用表达谱芯片技术检测胚胎发育不同时期中miRNA的表达情况取得一定进展,这对全面研究胚胎基因组激活、胚胎发育阻滞等问题具有重要意义,本文对此进行综述。

关键词：表达谱芯片动物胚胎发育

高通量表达谱芯片和MAS工具探讨普洱茶保健作用的分子机制

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云南农业大学学报（自然科学版） 2014年第6期29卷 853-860页

作者：宋爽王宣军郝淑美盛军吉林大学生命科学学院吉林长春130012 云南农业大学普洱茶学教育部重点实验室云南昆明650201 云南大学校长办公室云南昆明650091

为了解饮用普洱茶2个月后健康小鼠肝脏中mRNA表达情况及关信号通路的变化,本研究选用健康昆明鼠为模型,自由饮用普洱茶2个月,使用高通量基因芯片分析肝脏细胞中mRNA变化情况,通过聚类分析软件Cluster以及分子作用注释系统MAS对基因芯片... 详细信息

为了解饮用普洱茶2个月后健康小鼠肝脏中mRNA表达情况及关信号通路的变化,本研究选用健康昆明鼠为模型,自由饮用普洱茶2个月,使用高通量基因芯片分析肝脏细胞中mRNA变化情况,通过聚类分析软件Cluster以及分子作用注释系统MAS对基因芯片的结果进行统计分析。试验共得到409个表达差异的基因,其中291个表达差异基因参与了123条信号通路;在胆固醇和不饱和脂肪酸生物合成、胰岛素信号通路、PPAR信号通路成分的mRNA表达变化都很明显。这些变化表明普洱茶在防治高血脂、脂肪肝、糖尿病等疾病有很好的效果。本研究为研究普洱茶保健作用的机制提供了线索。

关键词：普洱茶功效表达谱芯片分子功能注释系统代谢调节