【摘要】：羽毛是禽類表皮的衍生物,是羽囊突出體表的部分可見結(jié)構(gòu),羽毛的類型(飛羽或絨羽)和品質(zhì)與羽囊的類型和早期形態(tài)發(fā)生密切相關(guān),并受Wnt、BMP、FGF等信號通路的調(diào)控。開展鵝羽囊早期發(fā)育的分子生物學(xué)研究,有助于揭示羽絨和羽毛的差異調(diào)控機(jī)制,并為實(shí)際生產(chǎn)中高產(chǎn)鵝絨的品種培育提供新的思路和理論指導(dǎo)。目前關(guān)于鵝羽囊早期發(fā)育的研究較少。本研究以皖西白鵝為研究對象,通過檢測羽囊標(biāo)記基因的表達(dá)模式,確定鵝羽囊早期發(fā)育的時序性;選取羽囊形成前期和羽囊形成早期兩個時間點(diǎn),對皖西白鵝胚胎背部皮膚樣品進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序,通過差異表達(dá)分析篩選影響鵝羽囊發(fā)育的候選基因,并通過qPCR及整體原位雜交技術(shù)對候選基因在皖西白鵝背部皮膚及羽囊中的表達(dá)水平和表達(dá)模式進(jìn)行檢測,初步推斷這些候選基因在鵝羽囊發(fā)育中的功能。主要研究結(jié)果如下:1.通過整體原位雜交技術(shù),檢測羽囊早期發(fā)育標(biāo)記基因β-catenin的表達(dá)模式,發(fā)現(xiàn)皖西白鵝羽囊形成前期和羽囊形成早期分別對應(yīng)于胚胎期第8.5 d(E8.5,沒有羽囊原基)和胚胎期第10.5 d(E10.5,形成羽囊原基),比雞羽囊的形態(tài)發(fā)生晚2天左右。2.選取皖西白鵝E8.5和E10.5背部皮膚樣品進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序及基因差異表達(dá)分析,篩選出281個上調(diào)基因和287個下調(diào)基因(qvalue0.005和|log2(foldchange)|1),KEGG分析表明差異表達(dá)的基因主要富集在Wnt、TGF-beta、Hippo和Hedgehog等與細(xì)胞增殖和分化緊密相關(guān)的信號通路中。推測Wnt信號通路上調(diào)表達(dá)的7個基因(LEF1、DKK1、WNT16、FZD1、FRZB、SFRP1和SOSTDC1)是調(diào)控鵝羽囊早期形態(tài)發(fā)生的候選基因。3.通過qPCR檢測上述7個候選基因的表達(dá)模式,發(fā)現(xiàn)7個基因在E8.5-E10.5全部上調(diào)表達(dá),與轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果一致,與羽囊早期形態(tài)發(fā)生呈現(xiàn)正相關(guān)。其中,LEF1、DKK1、WNT16、SOSTDC1在E9.5表達(dá)快速升高;SFRP1、FRZB在E11.5表達(dá)較高;FZD1在E12.5表達(dá)最高。4.通過整體原位雜交技術(shù)檢測上述7個候選基因在皖西白鵝胚胎發(fā)育5個時期(羽囊發(fā)育過程的E8.5-E12.5)的表達(dá)模式。結(jié)果顯示W(wǎng)NT16在羽囊發(fā)育早期的羽囊原基和羽囊發(fā)育后期羽芽的A-P軸的形成時期均有表達(dá),后期的表達(dá)增強(qiáng);DKK1在羽囊原基和羽芽的末端表達(dá)較強(qiáng);FZD1在羽囊原基以及后期羽芽A-P軸和P-D軸形成階段表達(dá);LEF1在羽囊原基表達(dá);SOSTDC1在羽囊原基外呈環(huán)狀表達(dá),從E8.5-E12.5,表達(dá)增強(qiáng);FRZB和SFRP1的表達(dá)信號較弱。根據(jù)以上結(jié)果推測參與調(diào)控羽囊原基形成的候選基因是LEF1,、DKK1和SOSTDC1。SOSTDC1對維持羽囊原基邊界的穩(wěn)定可能起到重要作用;參與后期羽芽A-P軸形成的候選基因是WNT16和FZD1;對羽芽P-D軸形成起調(diào)節(jié)作用的基因可能是DKK1和FZD1;FRZB和SFRP1對羽囊的發(fā)生發(fā)育作用較小。初步預(yù)測的功能候選基因?yàn)楹罄m(xù)的進(jìn)一步深入研究鵝羽囊的發(fā)生發(fā)育過程提供了前期基礎(chǔ),為高產(chǎn)鵝絨的品種培育提供研究方向。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S835
【圖文】：

圖 1-1 羽囊發(fā)育與基板發(fā)生模式圖（Lin et al. 2006）A. 羽囊的發(fā)育模式圖；B. 基板發(fā)生模式圖羽囊發(fā)育主要分為五個階段：宏觀模式，微觀模式，內(nèi)在羽芽的形成階段，羽囊的形態(tài)發(fā)生期，

生長期和休止期（圖1-2B）（Lin et al. 2006, Chen et al. 2015）。在生長期，圍繞著真皮乳頭的表皮增厚，基底層表皮增殖水平較高，分支發(fā)生區(qū)的細(xì)胞形成羽枝脊，羽枝脊最終分化形成羽枝和羽小支，真皮乳頭位于羽囊中部較狹窄的部分，髓質(zhì)位于真皮乳頭之上；在休止期羽囊的寬度以及真皮乳頭縮小，髓質(zhì)退化，基底層上皮增殖減少，羽枝和羽小支角質(zhì)化；在換羽期，羽毛脫落只剩下真皮乳頭與真皮乳頭的外細(xì)胞層，在起始期些干細(xì)胞被激活啟動新的羽囊生長周期。圖 1-1 羽囊發(fā)育與基板發(fā)生模式圖（Lin et al. 2006）A. 羽囊的發(fā)育模式圖；B. 基板發(fā)生模式圖羽囊發(fā)育主要分為五個階段：宏觀模式，微觀模式，內(nèi)在羽芽的形成階段，羽囊的形態(tài)發(fā)生期，羽毛生長的周期性循環(huán)Fig. 1-1 The ideograph of the feather follicle development and placode formationA. The ideograph of the feather follicle development; B.The ideograph of the placode formationThe development of the feather follicle is mainly divided into five stages: Macro-patterning,Micro-patterning, Intra-bud morphogenesis, Follicle morphogenesis, Regenerative feather cyclingA B

圖 1-3 經(jīng)典的 Wnt 信號通路（Mah et al. 2016）Fig. 1-3 Overview of the canonical Wnt pathwa

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 周麗;夏婷婷;陳興勇;耿照玉;;皖西白鵝BMPR1A基因多態(tài)性及其與羽絨性狀的關(guān)聯(lián)分析[J];江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2014年04期

2 陳興勇;謝珊珊;周麗;姜潤深;耿照玉;;皖西白鵝換羽前后基因表達(dá)譜差異分析[J];畜牧獸醫(yī)學(xué)報;2013年07期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 謝珊珊;羽絨再生候選基因SNPs及其與皖西白鵝羽絨性狀的關(guān)聯(lián)分析[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

2 田曉東;鵝羽毛毛囊生長發(fā)育特征分析及LEF-1基因調(diào)控羽毛毛囊發(fā)育的作用研究[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

3 郭炫;骨形態(tài)發(fā)生蛋白4（Bmp4）在鵝胚胎期皮膚及羽芽中的表達(dá)研究[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

本文編號：2760475