發(fā)布時間：2018-02-22 17:14

  本文關鍵詞： 絨山羊 高海拔適應 RNA-seq lincRNA 重測序　出處：《中國農(nóng)業(yè)大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：山羊是最早被馴化的家畜之一,絨山羊對寒冷氣候具有較強的適應性,西藏絨山羊能適應高海拔地區(qū)低氧、低壓、低溫等惡劣環(huán)境,但是關于西藏絨山羊的高海拔環(huán)境適應性和絨山羊的產(chǎn)絨性狀的分子機制尚未研究清楚。因此,本研究利用多組學技術對絨山羊高海拔環(huán)境適應性和產(chǎn)絨特性的遺傳機制進行了探討。首先,采用外顯子組混池測序對來自不同海拔地區(qū)的六個絨山羊品種,共330只絨山羊進行測序和SNP的挖掘及分析。結果表明絕大部分的SNP在群體間處于低分化水平,大約有2-3%的SNP位點在六個絨山羊群體之間顯示出顯著分離。共獲得高海拔環(huán)境適應性選擇的基因339個,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(chrl1:28306765)是一個潛在的受選擇位點,該位點在進化上高度保守,該基因的基因型與西藏絨山羊的平均血細胞血紅蛋白濃度顯著相關,可能在西藏絨山羊高海拔適應過程中起著重要作用。其次,通對14個RNA-seq數(shù)據(jù)集共74個樣本進行基因間區(qū)長鏈非編碼RNA(lincRNA)的挖掘,共鑒定得到1451個lincRNA基因和2377個lincRNA轉錄本。對山羊不同組織以及毛囊不同發(fā)育時間點的lincRNA的表達進行檢測。其中,有327個lincRNA只在一種組織(除毛囊外)中表達,92個lincRNA基因只在毛囊中表達。lincRNA具有外顯子數(shù)目少,表達水平低、組織特異性強等特點。對5個不同發(fā)育時間點的皮膚組織轉錄組數(shù)據(jù)分析表明,包括47個lincRNA在內(nèi)的1129個基因在不同時間點差異表達。大部分基因的差異表達出現(xiàn)在毛囊由生長前期向生長旺盛期轉變時期,這些基因在與毛發(fā)/皮膚/指甲等生物相關的生物學通路中富集。同時,還鑒定得到7個在毛囊中時空特異性表達的lincRNA,其中,linc-chig1020可能是DLX3和DLX4基因的潛在調(diào)節(jié)因子。最后,對來自3個亞洲國家15個品種共117只山羊個體采用全基因組重測技術進行測序、SNP挖掘、遺傳多樣性、群體遺傳結構以及山羊特異性狀的選擇信號分析。采用4種不同的方法在高海拔地區(qū)的山羊群體和產(chǎn)絨山羊群體中進行選擇信號檢驗。結果表明,在高、低海拔地區(qū)山羊群體之間比較分析共鑒定得到377個受選擇的基因。其中,造血系統(tǒng)相關的通路在以及蛋白網(wǎng)絡顯著富集。對心臟和肺臟的轉錄組進行比較分析表明,在適應高海拔環(huán)境過程中,西藏絨山羊的心臟和肺組織中與血管發(fā)育、應對刺激和氧含量通路中的相關基因起了重要作用。但是低氧環(huán)境下,心臟的過度使用,可能導致心臟損傷;將絨山羊群體與非產(chǎn)絨山羊群體進行比較共鑒定得416個受選擇的基因。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。雙熒光素酶報告基因系統(tǒng)實驗發(fā)現(xiàn)在座位的插入序列能夠作為增強子調(diào)節(jié)其靶基因的表達量增加。本研究采用組學技術對山羊高海拔環(huán)境適應性和產(chǎn)絨性狀的分子機制進行了研究。發(fā)現(xiàn)與心血管系統(tǒng)相關基因,特別是EPAS1基因在西藏絨山羊高海拔適應過程中起到重要作用;對山羊的lincRNA進行挖掘,得到了一批山羊的lincRNA,并對其在毛囊發(fā)育過程中的表達模式進行分析,為lincRNA在毛囊發(fā)育過程的調(diào)控作用的研究奠定了基礎;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,并且推測該FGF5基因座位在山羊毛發(fā)生長發(fā)育過程中起到重要作用,為絨山羊的產(chǎn)絨性狀的選育提供了新的標記。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S827

【參考文獻】

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本文編號：1524878