ISBN/价格: | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | 基于Iso-seq和RNA-seq的近交系猪睾丸、附睾及副性腺的转录调控研究/.代红梅著/.霍金龙指导 |
出版发行项: | 2023.5.24 |
载体形态项: | 87页:;+图表:;+30cm |
一般附注: | 动物科学技术学院, 学号2020210351 |
提要文摘: | 版纳微型猪近交系(Banna mini-pig inbred line, BMI)由滇南小耳猪(Diannan small-ear pig, DSE)经全同胞和亲子交配的方法培育而来,其遗传背景清楚,基因高度纯合,是生命科学和异种器官移植领域的实验材料和器官供体。但连续的高度近交使得BMI的繁殖力严重下降。精液品质是决定公猪繁殖力的关键因素,精液由睾丸、附睾、前列腺、精囊腺和尿道球腺共同产生,然而过去对BMI公猪繁殖力的研究主要集中于睾丸和附睾,对前列腺、精囊腺和尿道球腺的研究几乎没有。本研究以BMI为研究对象,DSE为对照,采集两个品种12月龄公猪的睾丸、附睾、前列腺、精囊腺和尿道球腺样品,利用Iso-seq(Isoform-sequencing)技术,获得两个品种猪5个组织的全长转录本,并利用RNA-seq进行定量验证Iso-seq的结果,取得的主要研究结果如下: 利用Iso-seq测序技术,在BMI与DSE的10个样本中共获得约500 Gb的subreads,平均每个组织50 Gb,其中约99.52%可比对到猪参考基因组,聚类后获得的高质量cluster数平均约45,202条,利用cDNA_Cupcake去除冗余后10个样品共鉴定到110,996条isoforms,isoform的长度分布集中于2-5 kb;这些非冗余isoforms跟猪参考注释进行比较,最终发现,110,996条isoforms对应22,298个基因,有2,500个基因的isoform超过10个;110,996条isoforms中新isoform有90,535条,已知isoform有20,461条;对新isoform进行五大数据库注释,共注释到88,377条isoform,注释率为97.62%。 使用CPAT、CPC2、GMST和Pfam database四种工具对新isoform进行编码能力分析,预测到5,986条lncRNA,其中intergenic是所有lncRNA类型中最多的,预测到的lncRNA外显子数目与参考lncRNA的外显子数目具有相同趋势,其中新lncRNA的长度分布集中于2-3 kb。利用IsoPhase进行SNP分析,结果显示BMI整体的SNP数少于DSE,此外在两个品种猪睾丸11号染色体中都检测到了峰值SNP,进一步分析发现检测出峰值SNP的基因为MTRF1。利用SQANTI3鉴定到3,267个融合基因,发现两个品种均是睾丸中的融合基因最多,且BMI睾丸多于DSE睾丸。 利用RNA-seq测序技术,在BMI与DSE的30个样本中共获得约232.12 Gb原始数据,平均每个样本约7 Gb,过滤后有约96%的reads达到质控标准。将合并的三代测序获得的新转录本和Ensembl数据库已知的转录本作为注释指导,使用STAR将RNA-seq测序clean reads比对到猪参考基因组(Sscrofa11.1),平均唯一比对率在90%以上。对定量后的TPM进行聚类发现相同组织间的相关性大于0.95,不同组织之间的相关性小于0.5。 利用DESeq2对BMI和DSE进行差异分析,在睾丸、附睾、前列腺、精囊腺和尿道球腺中分别鉴定到665、66、362、565和214个差异表达的基因,其中睾丸中的差异基因最多,其次为精囊腺,附睾中最少。对这些差异基因进行功能注释发现,差异基因被显著富集到cAMP反应、清道夫受体活性、透明质酸结合、昼夜节律睡眠/觉醒周期调节、MAPK信号通路、维生素B6代谢、cGMP-PKG信号通路、Wnt信号通路、PI3K-Akt信号通路、花生四烯酸代谢等雄性生殖器官发育及精液品质调控的重要生物学信号通路。 可变剪接(AS)分析发现,睾丸中的AS表达量最高,精囊腺中最低;在两个品种的5个组织中,外显子跳跃(SE)最多,互斥外显子(MX)最少。差异可变剪接分析发现,在BMI与DSE的对比中,睾丸中有最多的差异可变剪接事件,有756个,附睾中的差异可变剪接事件最少,有236个。 综上,本研究利用三代与二代测序技术结合成功获得了BMI和DES睾丸、附睾、前列腺、精囊腺和尿道球腺5个组织的全长转录组序列特征、转录调控差异及可变剪接事件,研究结果可为解析BMI与DSE 5个组织生殖差异的表达调控机制提供数据基础,也为BMI的保护、利用、遗传改良及进一步分子育种提供数据支撑。 |
并列题名: | Transcriptional Regulation of Testes, Epididymis and Accessory Gonads of Inbred Pig Based on Iso-seq and RNA-seq eng |
题名主题: | 版纳微型猪近交系 睾丸 附睾 前列腺 精囊腺 尿道球腺 转录本 学位论文 |
中图分类: | S828.89-533 |
个人名称等同: | 代红梅 著 |
个人名称次要: | 霍金龙 指导 |
团体名称等同: | 云南农业大学 授予 |
记录来源: | CN YNAUL 20240603 |