雪兔毛色季节性变化皮肤转录组的分析

论文摘要

雪兔（Lepus timidus）是世界上皮毛颜色跟随季节变化而变化的动物之一。其季节性毛色变化是为了适应冬季冰雪环境变化的一种适应性进化,调控机制尚不清楚。本研究选取3只内蒙古阿尔山成年雪兔为研究对象,对雪兔4月、5月、7月和9月皮肤样本进行转录组测序,分析比较不同月份下影响毛色变化的差异表达基因,筛选出显著差异表达基因并进行功能注释以及信号通路分析,初步探讨季节性毛色变化过程中的涉及的调控基因。主要研究结果如下:1.利用高通量测序平台对雪兔4月中旬、5月、7月和9月下旬的皮肤样品进行转录组测序。12个样品测序共产生了 60.12的Clean Data,每个样品测序产出不少于 4.5Gb。组装拼接后共得到 195,744 条 Transcript 和 76,581 条 Unigene;N50分别是4,505bp和1,966bp;平均长度为2535.33bp和1104.02bp。通过与不同的数据库进行比对,共有23,804个Unigene得到注释信息,其中注释到COG数据库有6324条,14883条注释到GO数据库,9664条注释到KEGG数据库。2.通过7月与9月样品之间的差异表达基因富集,筛选出697个显著差异表达基因（p<0.01）,其中显著上调基因163个,显著下调基因534个;4月与7月样品之间筛选出197个显著差异表达基因,其中显著上调基因107个,显著下调基因90个;4月与9月样品之间筛选出717个显著差异表达基因,其中显著上调基因272个,显著下调基因445个；5月与7月样品之间筛选出611个显著差异表达基因,其中显著上调基因145个,显著下调基因466个;5月与9月样品之间筛选出2805个显著差异基因,其中显著上调基因1018个,显著下调基因1787个；4月与5月样品之间筛选出7个显著差异基因,其中显著上调基因5个,显著下调基因2个。3.将差异表达基因进行G0和KEGG富集分析,结果表明7月与9月样品组注释到GO数据库有4607个DEG Unigene,554条Unigene注释到147条KEGG途径；4月与7月样品组注释到样品组注释到G0数据库有496个DEG Unigene,99条Unigene注释到73条KEGG途径;4月与9月样品组注释到GO数据库有3593个DEG Unigene,538条Unigene注释到155条KEGG途径;4月与5月样品组注释到GO数据库有19个DEGUnigene,没有差异表达基因注释到KEGG途径;5月与7月样品组注释到G0数据库有2909个DEG Unigene,357条Unigene注释到108条KEGG途径;5月与9月样品组注释到G0数据库有14274个DEG Unigene,2070条Unigene注释到210条KEGG途径。4.利用表达谱对皮毛颜色相关的黑色素生成通路进行分析,结果表明,4月与7月和5月与7月样品组有MEK、Frizzled、AC和CAMK显著下调,但影响黑素色合成的TYR正常表达。4月与9月、5月与9月和7月与9月样品组都有上述通路下调,但TYR显著下调,TYR下调直接影响黑色素的合成的能力,从中共筛选出14个差异表达基因显著下调（CREB3L1、TYR、FZ1、MAP2K1、ADCY2、CREB3L2、CaMKII、ADCY5、ADCY9、CaMK2A、CaMK2D、PLCD4、PLCB4、CORIN）,4 个差异表达基因显著上调（Agouti、WNT-5a、Gsk-3 3、Lef1）。通过对雪兔各个月份的转录本分析,从中筛选出18个差异表达基因,这些基因都直接或间接参与到黑色素生成的过程中,为后续揭示季节性毛色调控机制提供数据基础。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王海禄

导师: 尹俊

关键词: 雪兔,转录组测序,黑色素,差异表达基因

来源: 内蒙古农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,生物学

单位: 内蒙古农业大学

分类号: Q953

总页数: 76

文件大小: 7803K

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