[目的]雌牦牛性成熟晚是影响牦牛繁殖率的重要原因之一,分析不同发育时期牦牛卵巢的全基因组DNA甲基化差异,筛选出调控卵巢卵泡发育的差异甲基化基因,为研究表观遗传在牦牛卵巢组织生长发育过程中的作用提供数据基础。[方法]分别选取0.5...[目的]雌牦牛性成熟晚是影响牦牛繁殖率的重要原因之一,分析不同发育时期牦牛卵巢的全基因组DNA甲基化差异,筛选出调控卵巢卵泡发育的差异甲基化基因,为研究表观遗传在牦牛卵巢组织生长发育过程中的作用提供数据基础。[方法]分别选取0.5岁(幼年)、2.5岁(初情期)和4.5岁(性成熟)的牦牛各3头,采用全基因组重亚硫酸盐测序法,检测分析不同发育时期牦牛卵巢组织的全基因组DNA甲基化谱。[结果]牦牛卵巢组织中,甲基化位点以CpG序列类型为主,其甲基化水平明显高于CHG和CHH类型。CpG序列在CDS区、内含子和3′UTR的甲基化水平高于基因下游2 kb、基因上游2 kb和5′UTR。对比3个年龄组的甲基化位点,统计出3种类型的差异甲基化区域数量分别为4233(0.5 vs 2.5)、7302(2.5 vs 4.5)和1133(0.5 vs 4.5),其中CpG序列的差异甲基化区域分别对应334(0.5 vs 2.5)、640(2.5 vs 4.5)和371(0.5 vs 4.5)个差异甲基化基因。采用重亚硫酸盐测序法对测序结果进一步验证,结果显示变化趋势一致。GO和KEGG富集分析结果显示,CpG序列的差异甲基化基因显著富集到包括卵母细胞减数分裂、剪接体通路、Hippo信号通路、催产素信号通路、GnRH信号通路、Wnt信号通路、钙信号通路和Rap1信号通路等与卵巢卵泡发育相关的通路(P<0.05)。并从这些通路中筛选出8个甲基化差异显著且与牦牛卵巢卵泡发育相关的基因作为候选基因(P<0.05)。[结论]本研究利用全基因组重亚硫酸盐测序法检测分析了不同发育阶段牦牛卵巢全基因组甲基化谱,筛选出调控卵巢卵泡发育的8个候选基因,为进一步研究DNA甲基化对牦牛卵巢生长发育的调控机制提供数据基础。展开更多
磷酸酶互作蛋白2(Phosphatase-interacting protein 2,PSTPIP2)和溶质载体家族6成员18(Solute carrier family 6 member 18,SLC6A18)基因在动物先天性自身免疫中发挥着重要的作用。为探讨PSTPIP2基因g.43165308C>T位点和SLC6A18基因g...磷酸酶互作蛋白2(Phosphatase-interacting protein 2,PSTPIP2)和溶质载体家族6成员18(Solute carrier family 6 member 18,SLC6A18)基因在动物先天性自身免疫中发挥着重要的作用。为探讨PSTPIP2基因g.43165308C>T位点和SLC6A18基因g.8294767T>C位点多态性与牦牛免疫性状的关联性,本研究对189头娘亚牦牛的PSTPIP2基因g.43165308C>T位点和SLC6A18基因g.8294767T>C位点进行了PCR扩增,并利用PARMS SNP分型,采用IBM SPSS Statistics 26.0软件分析了不同基因位点与牦牛免疫球蛋白、炎症标志物及细胞因子等免疫性状的关联性。结果表明,PSTPIP2基因g.43165308C>T位点存在CC、CT和TT三种基因型,优势等位基因和基因型分别是C和CC,其频率分别为0.720和0.534。PSTPIP2基因g.43165308C>T位点属于中度多态位点,且处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。SLC6A18基因g.8294767T>C位点存在CC、TC和TT三种基因型,优势等位基因和基因型分别是T和TT,其频率分别为0.796和0.660。SLC6A18基因g.8294767T>C位点属于中度多态位点,且处于Hardy-Weinberg不平衡状态(P<0.05)。关联分析结果表明,PSTPIP2基因g.43165308C>T位点与牦牛免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、C反应蛋白(CRP)、白介素-2(IL-2)、白介素-4(IL-4)、白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)均呈显著相关(P<0.05);SLC6A18基因g.8294767T>C位点与C反应蛋白(CRP)、白介素-4(IL-4)、干扰素-γ(IFN-γ)均呈显著相关(P<0.05)。综上所述,PSTPIP2和SLC6A18基因的多态性与牦牛免疫性状显著相关,这两个基因可能是影响牦牛免疫性状的潜在候选基因。展开更多
[目的]探究阿什旦牦牛的分子遗传多样性和群体遗传结构组成。[方法]试验选取52头阿什旦牦牛(32头公牛、20头母牛),通过PCR方法扩增其线粒体DNA控制区(mitochondrion DNA D-loop,mtDNA D-loop)序列并测序,基于核苷酸序列变异探究阿什旦...[目的]探究阿什旦牦牛的分子遗传多样性和群体遗传结构组成。[方法]试验选取52头阿什旦牦牛(32头公牛、20头母牛),通过PCR方法扩增其线粒体DNA控制区(mitochondrion DNA D-loop,mtDNA D-loop)序列并测序,基于核苷酸序列变异探究阿什旦牦牛的母系遗传多样性和群体遗传结构。利用5个Y染色体单核苷酸多态性(Y-chromosome single nucleotide polymorphism,Y-SNP)标记(SRY4、USP9Y、UTY19、AMELY3和OFD1Y10)和1个Y染色体微卫星(Y-chromosome short tandem repeat,Y-STR)标记(INRA189),对32头阿什旦牦牛公牛进行PCR扩增和测序分型,分析其父系遗传多样性和群体结构组成情况。[结果](1)PCR扩增测序共获得52条阿什旦牦牛mtDNA D-loop序列,长度为617~618 bp。比对分析共检测到49个SNPs位点,包括6个单一多态位点和43个简约信息位点;根据D-loop区序列间核苷酸变异共确定了29种单倍型。母系遗传多样性分析显示,阿什旦牦牛的单倍型多样度和核苷酸多样度分别为0.954±0.017和0.018±0.009。系统发育分析显示,阿什旦牦牛由Mt-Ⅰ和Mt-Ⅱ2个母系遗传支系组成,其中Mt-Ⅰ为优势支系,由单倍型组A(H5、H6、H11~H14、H16~H18、H24~H27和H29)、B(H1、H3、H15和H23)和E(H2和H28)组成,占68.97%;Mt-Ⅱ支系由单倍型组C(H4、H7、H9和H21)和D(H8、H10、H19、H20和H22)组成,占31.03%。(2)基于Y-SNP和Y-STR分子标记的联合分型,在阿什旦牦牛中共确定6种Y染色体单倍型(H1Y1、H2Y1、H6Y1、H8Y1、H9Y1和H11Y2)。父系遗传多样性分析显示,阿什旦牦牛Y染色体单倍型多样度为0.742±0.049。系统发育分析显示,阿什旦牦牛6种Y染色体单倍型聚为Y1和Y2两个父系支系,占比分别为65.62%和34.38%。[结论]阿什旦牦牛拥有丰富的母系、父系遗传多样性,由2个母系支系(Mt-Ⅰ和Mt-Ⅱ)和2个父系支系(Y1和Y2)组成,与中国大多数牦牛品种(群体)的遗传结构组成相似。展开更多
【目的】本研究旨在通过转录组学分析围产期牦牛营养均衡供给与早期断奶的营养调控方式对母体营养代谢和繁殖影响的相关分子机制。【方法】选取18头健康、体重(233.9±18.3)kg、2~4胎次、预产期相近的妊娠后期牦牛,随机分为放牧对照...【目的】本研究旨在通过转录组学分析围产期牦牛营养均衡供给与早期断奶的营养调控方式对母体营养代谢和繁殖影响的相关分子机制。【方法】选取18头健康、体重(233.9±18.3)kg、2~4胎次、预产期相近的妊娠后期牦牛,随机分为放牧对照组(GF)、营养供给组(SF)、营养供给+早期断奶组(SW)3个组(n=6),GF、SF和SW组牦牛在产前30 d至产后90 d自然放牧,每日归牧后SF和SW组补充全混合饲粮(TMR)。GF和SF组犊牛在产后哺乳和自然断奶,而SW组犊牛在产后60 d进行早期断奶。采集GF、SF、SW组牦牛产前15 d(―15 d),产后30 d(30 d)和90 d(90 d)的全血样本,进行转录组学分析。【结果】(1)对牦牛母体全血cDNA文库进行测序,数据过滤后,各组Q20平均值均>95%;各组Q30平均值都>90%,表明转录组信息质量较高。参考基因比对统计结果显示,各组平均比对率均>70%标准,比对结果较好。(2)SF vs GF组在―15、30和90 d分别鉴定出884、443和354个显著差异表达基因。在90 d, SW组与GF、SF组相比分别鉴定出502和160个显著差异表达基因。(3)GO功能富集分析结果显示,各组在―15、30、90 d两两对比中,分别富集到生物过程(BP)、分子功能(MF)和细胞组分(CC)1 464~4 638、308~891、253~586个显著差异条目,差异表达基因主要在正向调节对营养水平的反应、固醇转运ATP酶活性、乳糜微粒、脂蛋白颗粒受体活性等与营养代谢功能相关的条目中富集。(4)KEGG富集分析结果表明,在―15 d, SF vs GF组差异表达基因显著富集到16个通路,其中与营养代谢、繁殖相关的通路包括:蛋白质的消化和吸收、胃酸分泌、唾液分泌以及脂肪细胞的脂肪分解调节。在30 d, SF vs GF组显著富集通路共23条,与营养代谢、繁殖相关的通路包括:松弛素信号通路、花生四烯酸代谢、卵巢类固醇生成、蛋白质的消化和吸收、脂肪细胞的脂肪分解调节、催乳素信号通路。在90 d, SF vs GF组发现17条显著富集的通路(P<0.05),营养代谢、繁殖相关通路包括:胰岛素分泌、精氨酸的生物合成、C5-支链二元酸代谢、胃酸分泌;SW vs GF组共发现10条显著富集的通路,营养代谢、繁殖相关的通路包括:精氨酸的生物合成、氮代谢、C5-支链二元酸代谢;SW vs SF组共有4条显著富集的通路。【结论】围产期营养均衡供给处理下,牦牛母体唾液、胃酸分泌活动增强,促进养分消化吸收,改善脂肪代谢,使体储蛋白、氨基酸的分解代谢减弱;并通过肾上腺素、去甲肾上腺素、前列腺素E2、松弛素、催乳素等繁殖相关激素的合成、分泌、作用通路促进牦牛母体的妊娠维持、泌乳活动以及产后繁殖系统恢复。展开更多
文摘[目的]雌牦牛性成熟晚是影响牦牛繁殖率的重要原因之一,分析不同发育时期牦牛卵巢的全基因组DNA甲基化差异,筛选出调控卵巢卵泡发育的差异甲基化基因,为研究表观遗传在牦牛卵巢组织生长发育过程中的作用提供数据基础。[方法]分别选取0.5岁(幼年)、2.5岁(初情期)和4.5岁(性成熟)的牦牛各3头,采用全基因组重亚硫酸盐测序法,检测分析不同发育时期牦牛卵巢组织的全基因组DNA甲基化谱。[结果]牦牛卵巢组织中,甲基化位点以CpG序列类型为主,其甲基化水平明显高于CHG和CHH类型。CpG序列在CDS区、内含子和3′UTR的甲基化水平高于基因下游2 kb、基因上游2 kb和5′UTR。对比3个年龄组的甲基化位点,统计出3种类型的差异甲基化区域数量分别为4233(0.5 vs 2.5)、7302(2.5 vs 4.5)和1133(0.5 vs 4.5),其中CpG序列的差异甲基化区域分别对应334(0.5 vs 2.5)、640(2.5 vs 4.5)和371(0.5 vs 4.5)个差异甲基化基因。采用重亚硫酸盐测序法对测序结果进一步验证,结果显示变化趋势一致。GO和KEGG富集分析结果显示,CpG序列的差异甲基化基因显著富集到包括卵母细胞减数分裂、剪接体通路、Hippo信号通路、催产素信号通路、GnRH信号通路、Wnt信号通路、钙信号通路和Rap1信号通路等与卵巢卵泡发育相关的通路(P<0.05)。并从这些通路中筛选出8个甲基化差异显著且与牦牛卵巢卵泡发育相关的基因作为候选基因(P<0.05)。[结论]本研究利用全基因组重亚硫酸盐测序法检测分析了不同发育阶段牦牛卵巢全基因组甲基化谱,筛选出调控卵巢卵泡发育的8个候选基因,为进一步研究DNA甲基化对牦牛卵巢生长发育的调控机制提供数据基础。
文摘磷酸酶互作蛋白2(Phosphatase-interacting protein 2,PSTPIP2)和溶质载体家族6成员18(Solute carrier family 6 member 18,SLC6A18)基因在动物先天性自身免疫中发挥着重要的作用。为探讨PSTPIP2基因g.43165308C>T位点和SLC6A18基因g.8294767T>C位点多态性与牦牛免疫性状的关联性,本研究对189头娘亚牦牛的PSTPIP2基因g.43165308C>T位点和SLC6A18基因g.8294767T>C位点进行了PCR扩增,并利用PARMS SNP分型,采用IBM SPSS Statistics 26.0软件分析了不同基因位点与牦牛免疫球蛋白、炎症标志物及细胞因子等免疫性状的关联性。结果表明,PSTPIP2基因g.43165308C>T位点存在CC、CT和TT三种基因型,优势等位基因和基因型分别是C和CC,其频率分别为0.720和0.534。PSTPIP2基因g.43165308C>T位点属于中度多态位点,且处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。SLC6A18基因g.8294767T>C位点存在CC、TC和TT三种基因型,优势等位基因和基因型分别是T和TT,其频率分别为0.796和0.660。SLC6A18基因g.8294767T>C位点属于中度多态位点,且处于Hardy-Weinberg不平衡状态(P<0.05)。关联分析结果表明,PSTPIP2基因g.43165308C>T位点与牦牛免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、C反应蛋白(CRP)、白介素-2(IL-2)、白介素-4(IL-4)、白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)均呈显著相关(P<0.05);SLC6A18基因g.8294767T>C位点与C反应蛋白(CRP)、白介素-4(IL-4)、干扰素-γ(IFN-γ)均呈显著相关(P<0.05)。综上所述,PSTPIP2和SLC6A18基因的多态性与牦牛免疫性状显著相关,这两个基因可能是影响牦牛免疫性状的潜在候选基因。
文摘[目的]探究阿什旦牦牛的分子遗传多样性和群体遗传结构组成。[方法]试验选取52头阿什旦牦牛(32头公牛、20头母牛),通过PCR方法扩增其线粒体DNA控制区(mitochondrion DNA D-loop,mtDNA D-loop)序列并测序,基于核苷酸序列变异探究阿什旦牦牛的母系遗传多样性和群体遗传结构。利用5个Y染色体单核苷酸多态性(Y-chromosome single nucleotide polymorphism,Y-SNP)标记(SRY4、USP9Y、UTY19、AMELY3和OFD1Y10)和1个Y染色体微卫星(Y-chromosome short tandem repeat,Y-STR)标记(INRA189),对32头阿什旦牦牛公牛进行PCR扩增和测序分型,分析其父系遗传多样性和群体结构组成情况。[结果](1)PCR扩增测序共获得52条阿什旦牦牛mtDNA D-loop序列,长度为617~618 bp。比对分析共检测到49个SNPs位点,包括6个单一多态位点和43个简约信息位点;根据D-loop区序列间核苷酸变异共确定了29种单倍型。母系遗传多样性分析显示,阿什旦牦牛的单倍型多样度和核苷酸多样度分别为0.954±0.017和0.018±0.009。系统发育分析显示,阿什旦牦牛由Mt-Ⅰ和Mt-Ⅱ2个母系遗传支系组成,其中Mt-Ⅰ为优势支系,由单倍型组A(H5、H6、H11~H14、H16~H18、H24~H27和H29)、B(H1、H3、H15和H23)和E(H2和H28)组成,占68.97%;Mt-Ⅱ支系由单倍型组C(H4、H7、H9和H21)和D(H8、H10、H19、H20和H22)组成,占31.03%。(2)基于Y-SNP和Y-STR分子标记的联合分型,在阿什旦牦牛中共确定6种Y染色体单倍型(H1Y1、H2Y1、H6Y1、H8Y1、H9Y1和H11Y2)。父系遗传多样性分析显示,阿什旦牦牛Y染色体单倍型多样度为0.742±0.049。系统发育分析显示,阿什旦牦牛6种Y染色体单倍型聚为Y1和Y2两个父系支系,占比分别为65.62%和34.38%。[结论]阿什旦牦牛拥有丰富的母系、父系遗传多样性,由2个母系支系(Mt-Ⅰ和Mt-Ⅱ)和2个父系支系(Y1和Y2)组成,与中国大多数牦牛品种(群体)的遗传结构组成相似。
文摘【目的】本研究旨在通过转录组学分析围产期牦牛营养均衡供给与早期断奶的营养调控方式对母体营养代谢和繁殖影响的相关分子机制。【方法】选取18头健康、体重(233.9±18.3)kg、2~4胎次、预产期相近的妊娠后期牦牛,随机分为放牧对照组(GF)、营养供给组(SF)、营养供给+早期断奶组(SW)3个组(n=6),GF、SF和SW组牦牛在产前30 d至产后90 d自然放牧,每日归牧后SF和SW组补充全混合饲粮(TMR)。GF和SF组犊牛在产后哺乳和自然断奶,而SW组犊牛在产后60 d进行早期断奶。采集GF、SF、SW组牦牛产前15 d(―15 d),产后30 d(30 d)和90 d(90 d)的全血样本,进行转录组学分析。【结果】(1)对牦牛母体全血cDNA文库进行测序,数据过滤后,各组Q20平均值均>95%;各组Q30平均值都>90%,表明转录组信息质量较高。参考基因比对统计结果显示,各组平均比对率均>70%标准,比对结果较好。(2)SF vs GF组在―15、30和90 d分别鉴定出884、443和354个显著差异表达基因。在90 d, SW组与GF、SF组相比分别鉴定出502和160个显著差异表达基因。(3)GO功能富集分析结果显示,各组在―15、30、90 d两两对比中,分别富集到生物过程(BP)、分子功能(MF)和细胞组分(CC)1 464~4 638、308~891、253~586个显著差异条目,差异表达基因主要在正向调节对营养水平的反应、固醇转运ATP酶活性、乳糜微粒、脂蛋白颗粒受体活性等与营养代谢功能相关的条目中富集。(4)KEGG富集分析结果表明,在―15 d, SF vs GF组差异表达基因显著富集到16个通路,其中与营养代谢、繁殖相关的通路包括:蛋白质的消化和吸收、胃酸分泌、唾液分泌以及脂肪细胞的脂肪分解调节。在30 d, SF vs GF组显著富集通路共23条,与营养代谢、繁殖相关的通路包括:松弛素信号通路、花生四烯酸代谢、卵巢类固醇生成、蛋白质的消化和吸收、脂肪细胞的脂肪分解调节、催乳素信号通路。在90 d, SF vs GF组发现17条显著富集的通路(P<0.05),营养代谢、繁殖相关通路包括:胰岛素分泌、精氨酸的生物合成、C5-支链二元酸代谢、胃酸分泌;SW vs GF组共发现10条显著富集的通路,营养代谢、繁殖相关的通路包括:精氨酸的生物合成、氮代谢、C5-支链二元酸代谢;SW vs SF组共有4条显著富集的通路。【结论】围产期营养均衡供给处理下,牦牛母体唾液、胃酸分泌活动增强,促进养分消化吸收,改善脂肪代谢,使体储蛋白、氨基酸的分解代谢减弱;并通过肾上腺素、去甲肾上腺素、前列腺素E2、松弛素、催乳素等繁殖相关激素的合成、分泌、作用通路促进牦牛母体的妊娠维持、泌乳活动以及产后繁殖系统恢复。
