本文關(guān)鍵詞： 絨山羊 高海拔適應(yīng) RNA-seq lincRNA 重測(cè)序　出處：《中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：山羊是最早被馴化的家畜之一,絨山羊?qū)錃夂蚓哂休^強(qiáng)的適應(yīng)性,西藏絨山羊能適應(yīng)高海拔地區(qū)低氧、低壓、低溫等惡劣環(huán)境,但是關(guān)于西藏絨山羊的高海拔環(huán)境適應(yīng)性和絨山羊的產(chǎn)絨性狀的分子機(jī)制尚未研究清楚。因此,本研究利用多組學(xué)技術(shù)對(duì)絨山羊高海拔環(huán)境適應(yīng)性和產(chǎn)絨特性的遺傳機(jī)制進(jìn)行了探討。首先,采用外顯子組混池測(cè)序?qū)?lái)自不同海拔地區(qū)的六個(gè)絨山羊品種,共330只絨山羊進(jìn)行測(cè)序和SNP的挖掘及分析。結(jié)果表明絕大部分的SNP在群體間處于低分化水平,大約有2-3%的SNP位點(diǎn)在六個(gè)絨山羊群體之間顯示出顯著分離。共獲得高海拔環(huán)境適應(yīng)性選擇的基因339個(gè),這些基因在心血管系統(tǒng)發(fā)育通路中顯著富集。其中,EPAS1基因的非同義突變位點(diǎn)(chrl1:28306765)是一個(gè)潛在的受選擇位點(diǎn),該位點(diǎn)在進(jìn)化上高度保守,該基因的基因型與西藏絨山羊的平均血細(xì)胞血紅蛋白濃度顯著相關(guān),可能在西藏絨山羊高海拔適應(yīng)過(guò)程中起著重要作用。其次,通對(duì)14個(gè)RNA-seq數(shù)據(jù)集共74個(gè)樣本進(jìn)行基因間區(qū)長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lincRNA)的挖掘,共鑒定得到1451個(gè)lincRNA基因和2377個(gè)lincRNA轉(zhuǎn)錄本。對(duì)山羊不同組織以及毛囊不同發(fā)育時(shí)間點(diǎn)的lincRNA的表達(dá)進(jìn)行檢測(cè)。其中,有327個(gè)lincRNA只在一種組織(除毛囊外)中表達(dá),92個(gè)lincRNA基因只在毛囊中表達(dá)。lincRNA具有外顯子數(shù)目少,表達(dá)水平低、組織特異性強(qiáng)等特點(diǎn)。對(duì)5個(gè)不同發(fā)育時(shí)間點(diǎn)的皮膚組織轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析表明,包括47個(gè)lincRNA在內(nèi)的1129個(gè)基因在不同時(shí)間點(diǎn)差異表達(dá)。大部分基因的差異表達(dá)出現(xiàn)在毛囊由生長(zhǎng)前期向生長(zhǎng)旺盛期轉(zhuǎn)變時(shí)期,這些基因在與毛發(fā)/皮膚/指甲等生物相關(guān)的生物學(xué)通路中富集。同時(shí),還鑒定得到7個(gè)在毛囊中時(shí)空特異性表達(dá)的lincRNA,其中,linc-chig1020可能是DLX3和DLX4基因的潛在調(diào)節(jié)因子。最后,對(duì)來(lái)自3個(gè)亞洲國(guó)家15個(gè)品種共117只山羊個(gè)體采用全基因組重測(cè)技術(shù)進(jìn)行測(cè)序、SNP挖掘、遺傳多樣性、群體遺傳結(jié)構(gòu)以及山羊特異性狀的選擇信號(hào)分析。采用4種不同的方法在高海拔地區(qū)的山羊群體和產(chǎn)絨山羊群體中進(jìn)行選擇信號(hào)檢驗(yàn)。結(jié)果表明,在高、低海拔地區(qū)山羊群體之間比較分析共鑒定得到377個(gè)受選擇的基因。其中,造血系統(tǒng)相關(guān)的通路在以及蛋白網(wǎng)絡(luò)顯著富集。對(duì)心臟和肺臟的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行比較分析表明,在適應(yīng)高海拔環(huán)境過(guò)程中,西藏絨山羊的心臟和肺組織中與血管發(fā)育、應(yīng)對(duì)刺激和氧含量通路中的相關(guān)基因起了重要作用。但是低氧環(huán)境下,心臟的過(guò)度使用,可能導(dǎo)致心臟損傷;將絨山羊群體與非產(chǎn)絨山羊群體進(jìn)行比較共鑒定得416個(gè)受選擇的基因。其中FGF5基因座位存在插入/缺失多態(tài)性,該基因座位所在的區(qū)域在產(chǎn)絨山羊和非產(chǎn)絨山羊群體之間顯著分離。該基因座在絨山羊群體中為缺失,在非產(chǎn)絨山羊群體中為插入。雙熒光素酶報(bào)告基因系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在座位的插入序列能夠作為增強(qiáng)子調(diào)節(jié)其靶基因的表達(dá)量增加。本研究采用組學(xué)技術(shù)對(duì)山羊高海拔環(huán)境適應(yīng)性和產(chǎn)絨性狀的分子機(jī)制進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)與心血管系統(tǒng)相關(guān)基因,特別是EPAS1基因在西藏絨山羊高海拔適應(yīng)過(guò)程中起到重要作用;對(duì)山羊的lincRNA進(jìn)行挖掘,得到了一批山羊的lincRNA,并對(duì)其在毛囊發(fā)育過(guò)程中的表達(dá)模式進(jìn)行分析,為lincRNA在毛囊發(fā)育過(guò)程的調(diào)控作用的研究奠定了基礎(chǔ);發(fā)現(xiàn)在FGF5基因座位在絨山羊群體和非絨山羊之間顯著分離,并且推測(cè)該FGF5基因座位在山羊毛發(fā)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起到重要作用,為絨山羊的產(chǎn)絨性狀的選育提供了新的標(biāo)記。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：S827

【參考文獻(xiàn)】

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