新吉細毛羊和小尾寒羊的毛品質性狀及皮膚轉錄組學研究.pdf

1、本項目研究以新吉細毛羊和小尾寒羊為研究對象，通過對兩個綿羊品種毛表型性狀、皮膚組織學、羊毛生長血清學研究，闡明兩個品種間毛用性狀的極端差異性，然后運用轉錄組測序技術對兩個品種綿羊皮膚組織測序，將測得序列通過組裝，比對到參考基因組和轉錄本，篩選出兩個極端差異品種綿羊皮膚組織中的差異表達基因，并對差異表達基因進行GO、KEGG注釋，得到差異表達基因的生物學功能富集和特異性代謝通路;通過對變異位點和差異剪接的研究，挖掘出與毛用性狀差異相關的潛

2、在突變位點、突變基因和可變剪接體，然后從中選擇與毛用性狀直接關聯(lián)的角蛋白關聯(lián)蛋白進行遺傳多樣性及品質性狀分析，挖掘出與綿羊羊毛生長性狀和質量性狀相關的潛在基因，為綿羊毛用性狀分子育種提供了理論基礎。本研究主要結果如下:
　　(1)選取新吉細毛羊和小尾寒羊各6只進行毛用性狀、組織學、血液中激素含量等測定，結果表明:新吉細毛羊羊毛細度明顯大于小尾寒羊，差異極顯著(P＜0.01);小尾寒羊羊毛長度大于新吉細毛羊，差異顯著(P＜0.05)

3、;在羊毛的生長過程中，小尾寒羊羊毛的生長速度快于新吉細毛羊;在激素含量測定方面，兩個品種綿羊生長激素(GH)含量較低，表皮生長因子(EGF)、胰島素樣生長因子(IGF-1)、成纖維細胞生長因子(FGF-5)、褪黑激素(MT)、生長激素(GH)、甲狀腺激素T3、甲狀腺激、血管內皮生長因子(VEGF)、在不同月份出現(xiàn)不同變化，且存在較大差異。在毛囊密度方面，兩種綿羊相同月份相同部位毛囊比較，新吉細毛羊明顯大于小尾寒羊(P＜0.01);在皮膚

4、總厚度方面，小尾寒羊的皮膚總厚度明顯高于新疆細毛羊(P＜0.01)。
　　(2)選取新吉細毛羊和小尾寒羊各3只，通過皮膚組織的高通量測序，對測序數(shù)據(jù)進行過濾，得到100bp高質量測序序列分別為新吉細毛羊0.6Gb和小尾寒羊0.56Gb;測序序列與參考基因比對率分別為87.57％和87.68％。兩個轉錄組文庫間發(fā)現(xiàn)710個差異表達基因;356個基因為上調，354個基因為下調。通過差異表達基因的GO注釋，416個差異表達基因注釋到20

5、8個GO term;形成29個次級條目，118個基因在細胞組分、199個基因在生物過程和321個基因在分子功能中得到注釋;期中差異表達基因在5個GO條目中顯著富集;通過差異表達基因的代謝通路注釋，230個差異表達基因注釋到了KEGG數(shù)據(jù)庫中，得到193個代謝通路，期中5個代謝通路顯著性富集。
　　(3)在綿羊變異檢測和可變剪接分析中，在新吉細毛羊中檢測到122，994個SNP位點和5，683個Indel位點;在小尾寒羊中檢測到12

6、9，074SNP位點和6，153個Indel位點;在變異功能注釋過程中，新吉細毛羊功能注釋為91，797個SNP位點和5，684個Indel位點;小尾寒羊功能注釋為129，091個SNP位點和6，150個Indel位點。在挖掘兩個品種間潛在與目標性狀相關變異位點的功能注釋中，通過閾值p-value＜0.05篩選出差異5，236個SNP位點和257個Indel位點。在挖掘與目標性狀有關的變異位點所在突變基因的注釋中，篩選出與蛋白改變有關的

7、155個突變基因，通過GO的注釋，獲得71GOterm，得到9個GO條目下突變差異表達基因顯著富集;通過突變差異表達基因的代謝通路注釋，40個突變差異基因注釋到了KEGG數(shù)據(jù)庫中，得到88個代謝通路，期中1個通路存在顯著富集;在挖掘潛在的與目標性狀相關的可變剪接中得到76個基因可變剪接，93個剪接體的轉錄本。
　　(4)在候選角蛋白關聯(lián)蛋白基因在新吉細毛中的遺傳變異分析表明，KAP24.1基因在cDNA348bp處發(fā)生T→C的突變

8、，cDNA414bp處發(fā)生C→T的突變，屬于錯義突變，分別由脯氨酸突變?yōu)榱涟彼?絲氨酸突變?yōu)楦彼?KAP13.1基因在cDNA291 bp處發(fā)生T→C的突變，cDNA469、528bp處發(fā)生C→T的突變，屬于同異突變，未引起氨基酸序列的改變;在群體遺傳學分析中，兩個候選基因位點處于Hardy-Weinberg平衡，并且均處于中等多態(tài)(P＜0.5);KAP24.1基因中，BB基因型對羊毛產(chǎn)毛量和拉伸長度有顯著影響(P＜0.05); KA

9、P13.1基因中，在T291C位點，CC基因型對羊毛的拉伸長度有顯著影響(P＜0.05)，在C469、528T位點NN基因型對羊毛的產(chǎn)毛量和拉伸長度有顯著影響(P＜0.05)。
　　綜上所述，本試驗闡明了新吉細毛羊和小尾寒羊羊毛表型性狀、皮膚組織學、羊毛生長血清學的差異性，并通過皮膚組織轉錄組的高通量測序分析，篩選出了差異表達基因、突變基因和可變剪接等，為進一步研究羊毛的生長和品質提供了基礎理論數(shù)據(jù)，同時，對角蛋白關聯(lián)蛋白基因在新