利用长链非编码RNAs与m RNAs联合分析半番鸭及番鸭胚胎期性腺发育差异

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作   者：

李丽;  章琳俐;  辛清武;  缪中纬;  朱志明;  邱君志;  郝晓娜;  黄勤楼;  郑嫩珠; 

作者机构：

福建农林大学生命科学学院;  福建省农业科学院畜牧兽医研究所;  福建省畜禽遗传育种重点实验室;  福建农林大学动物科学学院(蜂学学院); 

关键词：

长链非编码RNAs;  半番鸭;  不育;  番鸭;  mRNAs;  性腺; 

期刊名称：

浙江大学学报(农业与生命科学版)

i s s n：

年卷期：

2023 年 005 期

页   码：

729-743

摘   要：

本研究旨在筛选影响鸭胚胎期性腺发育的关键mRNAs和长链非编码RNAs（long non-coding RNAs,lncRNAs），科学解释半番鸭性腺发育缺陷问题。采集半番鸭（BF1、BF2、BF3）和番鸭（F1、F2、F3）各3个雄性胚胎性腺组织并提取其RNA，通过高通量测序筛选差异基因和lncRNAs，预测靶基因并进行功能注释，最后应用实时荧光定量聚合酶链反应（real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR）对测序结果进行验证。结果显示：从半番鸭和番鸭性腺组织中共筛选出1 109个差异基因；相对于番鸭，半番鸭中上调表达基因共857个，下调表达基因共252个，其中，醛酮还原酶家族1成员D1基因（aldo-keto reductase family 1 member D1gene,AKR1D1）、17β-羟基类固醇脱氢酶3基因（17β-hydroxysteroid dehydrogenase 3 gene,17β-HSD3）和胆固醇侧链裂解酶基因（cholesterol side-chain cleavage enzyme gene,P450scc）等可能与半番鸭性腺分化发育相关。同时，获得了733个显著差异表达的lncRNAs；相对于番鸭，半番鸭中显著上调的lncRNAs共660个，显著下调的lncRNAs共73个。靶基因预测分析显示，136个下调的lncRNAs和893个上调的lncRNAs可能参与差异基因表达并存在潜在的调控关系，其中，TCONS＿00246198靶向17β-HSD3,TCONS＿00229529靶向四次穿膜蛋白2基因（tetraspanin-2 gene,TSPAN2），说明以上lncRNAs可能通过靶向关键基因来参与鸭胚胎期性腺发育。qRT-PCR结果显示，差异基因和lncRNAs表达水平与转录组测序中的表达趋势一致，表明通过高通量测序获得的数据较为可靠。RNA结合蛋白免疫沉淀（RNA binding protein immunoprecipitation,RIP）试验结果发现，与IgG相比，TCONS＿00246198富集水平达71.51倍，表明TCONS＿00246198与17β-HSD3蛋白存在直接或间接的相互作用，即两者可能存在靶向关系。综上所述，本研究获得了一批可能影响鸭胚胎期性腺发育的关键mRNAs和lncRNAs，推测差异lncRNAs可以调控差异基因的表达，为了解鸭胚胎期性腺发育差异及禽类性腺发育机制提供了科学依据。