中国农学通报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (21): 64-75.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0479
全凯丽1(), 郑文新2(
), 吕雪峰2,3, 邢巍婷2,3, 刘建新1
收稿日期:
2025-06-16
修回日期:
2025-07-16
出版日期:
2025-07-25
发布日期:
2025-08-05
通讯作者:
作者简介:
全凯丽,女,1996年出生,新疆克州人,硕士研究生,研究方向:动物遗传育种与繁殖。通信地址:830052 新疆乌鲁木齐市新疆农业大学动物科学学院,E-mail:473670339@qq.com。
基金资助:
QUAN Kaili1(), ZHENG Wenxin2(
), LV Xuefeng2,3, XING Weiting2,3, LIU Jianxin1
Received:
2025-06-16
Revised:
2025-07-16
Published:
2025-07-25
Online:
2025-08-05
摘要:
为挖掘与新疆山羊繁殖性状相关的差异表达基因,筛选出与山羊繁殖相关的关键基因。本研究运用转录组测序分析法,比较新疆山羊不同繁殖力卵泡期和黄体期的下丘脑组织的转录组,筛选卵泡期和黄体期高、低繁殖力新疆山羊下丘脑与繁殖相关的关键基因。在卵泡期下丘脑差异表达分析中,XJLSX vs XJLDX组(卵泡期高繁殖力母羊vs卵泡期低繁殖力母羊)共筛选出680个差异表达基因,其中210个差异基因上调,470个下调,对差异表达基因进行GO和KEGG功能分析,发现了9个GO Term包含16个差异基因和8条KEGG通路包含23个差异基因与山羊繁殖性状相关,结合差异基因蛋白质互作网络分析及相关文献,共筛选出6个差异基因NPR1、KITLG、GABRAI、CRHR2、ADCYAP1、IGF2BP3,可能是影响新疆山羊繁殖性状的关键基因。在黄体期下丘脑差异表达分析中,XJHSX vs XJHDX组(黄体期高繁殖力母羊vs黄体期低繁殖力母羊)共筛选出656个差异表达基因,其中178个差异基因上调,478个差异基因下调,对差异表达基因进行GO和KEGG功能分析发现了7个GO Term包含9个差异基因与卵母细胞生长和分化、卵泡发育以及生殖激素相关,6条KEGG信号通路包含10个差异基因与山羊繁殖性状相关,结合差异基因蛋白质互作网络分析及相关文献,共筛选出5个差异基因WT1、IGF1、ESR1、NR5A1及MET,可能是影响新疆山羊繁殖性状的关键基因。本研究筛选出与山羊繁殖相关关键基因,这为培育新疆山羊高繁多胎新品系提供理论基础和分子标记。
全凯丽, 郑文新, 吕雪峰, 邢巍婷, 刘建新. 不同繁殖力新疆山羊发情周期下丘脑差异表达分析[J]. 中国农学通报, 2025, 41(21): 64-75.
QUAN Kaili, ZHENG Wenxin, LV Xuefeng, XING Weiting, LIU Jianxin. Differential Expression Analysis of Hypothalamus During Estrous Cycle in Xinjiang Goats with Different Fertility Levels[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2025, 41(21): 64-75.
基因序号 | 引物名称 | 序列(5'to3') | 退火温度/℃ |
---|---|---|---|
内参 | β-actin -F | AGAGCAAGAGAGGCATCC | 60 |
β-actin -R | TCGTTGTAGAAGGTGTGGT | ||
1 | LCN2-F | CCTGTCCTTCCCATCTTC | 62 |
LCN2-R | GGTTGTAGTCGGTGTTCA | ||
2 | GABRA6-F | GCCATCCAACCATCTCAT | 62 |
GABRA6-R | TCCAACCAGTCCATCCTA | ||
3 | MZT1-F | AAGGCAGTGTTGGTGAAG | 64 |
MZT1-R | GTGAAGGAGAGAGGTAGGG | ||
4 | HDC-F | CACTGGATGACTGCTTCTC | 62 |
HDC-R | ACTGCCTTCTTCTTGTTCTG | ||
5 | HOXB8-F | CCCTTCTTTCCTTCCTTCCT | 64 |
HOXB8-R | GCCACCCTTTCTCCACTA | ||
6 | RBM20-F | CCATAGACCAGAAGGACAA | 64 |
RBM20-F | GTGACTTGAGGCTGATTTC | ||
7 | PRLH-F | GGGACAGGAAAGGAAGGG | 64 |
PRLH-R | CTACCCGCAAAGGAGGAT | ||
8 | C1QL4-F | GTGGGTTGTCCTGTTCTC | 62 |
C1QL4-R | TGGCGTAGTCGTAGTTCT |
基因序号 | 引物名称 | 序列(5'to3') | 退火温度/℃ |
---|---|---|---|
内参 | β-actin -F | AGAGCAAGAGAGGCATCC | 60 |
β-actin -R | TCGTTGTAGAAGGTGTGGT | ||
1 | LCN2-F | CCTGTCCTTCCCATCTTC | 62 |
LCN2-R | GGTTGTAGTCGGTGTTCA | ||
2 | GABRA6-F | GCCATCCAACCATCTCAT | 62 |
GABRA6-R | TCCAACCAGTCCATCCTA | ||
3 | MZT1-F | AAGGCAGTGTTGGTGAAG | 64 |
MZT1-R | GTGAAGGAGAGAGGTAGGG | ||
4 | HDC-F | CACTGGATGACTGCTTCTC | 62 |
HDC-R | ACTGCCTTCTTCTTGTTCTG | ||
5 | HOXB8-F | CCCTTCTTTCCTTCCTTCCT | 64 |
HOXB8-R | GCCACCCTTTCTCCACTA | ||
6 | RBM20-F | CCATAGACCAGAAGGACAA | 64 |
RBM20-F | GTGACTTGAGGCTGATTTC | ||
7 | PRLH-F | GGGACAGGAAAGGAAGGG | 64 |
PRLH-R | CTACCCGCAAAGGAGGAT | ||
8 | C1QL4-F | GTGGGTTGTCCTGTTCTC | 62 |
C1QL4-R | TGGCGTAGTCGTAGTTCT |
Sample | Total clean reads | Total mapped | Unique mapped |
---|---|---|---|
XJLDX1 | 47276504 | 45123174(95.45%) | 39143856(82.80%) |
XJLDX2 | 42431284 | 40504918(95.46%) | 35932632(84.68%) |
XJLDX3 | 49212048 | 46839434(95.18%) | 41636410(84.61%) |
XJLDX4 | 55745388 | 52907728(94.91%) | 47257544(84.77%) |
XJLDX5 | 59122378 | 55947972(94.63%) | 49351868(83.47%) |
XJLSX1 | 48549506 | 46020270(94.79%) | 41730226(85.95%) |
XJLSX2 | 49063618 | 46640442(95.06%) | 41215282(84.00%) |
XJLSX3 | 43502708 | 40818808(93.83%) | 33404466(76.79%) |
XJLSX4 | 45717086 | 43325070(94.77%) | 38179254(83.51%) |
XJLSX5 | 45604984 | 43198960(94.72%) | 36765638(80.62%) |
XJHDX1 | 50686348 | 48298968(95.29%) | 40612706(80.13%) |
XJHDX2 | 46425840 | 44063820(94.91%) | 37186408(80.10%) |
XJHDX3 | 59957406 | 57053158(95.16%) | 50638298(84.46%) |
XJHSX1 | 73071842 | 69436812(95.03%) | 61802134(84.58%) |
XJHSX2 | 86668774 | 82282118(94.94%) | 70766570(81.65%) |
XJHSX3 | 61951726 | 58485872(94.41%) | 51276738(82.77%) |
Sample | Total clean reads | Total mapped | Unique mapped |
---|---|---|---|
XJLDX1 | 47276504 | 45123174(95.45%) | 39143856(82.80%) |
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XJHSX3 | 61951726 | 58485872(94.41%) | 51276738(82.77%) |
GO条目 | 基因数目 | 基因名 |
---|---|---|
biological regulation | 7 | PRLR、IGF2BP3、KITLG、GABRA1、HTR1D、NPR1、SLC9A1 |
system development | 8 | FGF5、TNNI3、PRLR、KITLG、GABRA1、SLC9A1、GDNF、GCG |
hormone activity | 1 | FSHβ |
extra cellular region | 1 | FSHβ |
multicellular organismal process | 8 | NPR1、PRLR、KITLG、GABRA1、SSTR5、CRHR2、SLC9A1、ADCYAP1 |
membrane | 6 | KITLG、NPR1、PRLR、CRHR2、GABRA1、HTR1D |
transferase activity | 1 | AANAT |
receptor ligand activity | 1 | FGF1 |
regulation of phosphate metabolic process | 2 | PRLR、KITLG |
GO条目 | 基因数目 | 基因名 |
---|---|---|
biological regulation | 7 | PRLR、IGF2BP3、KITLG、GABRA1、HTR1D、NPR1、SLC9A1 |
system development | 8 | FGF5、TNNI3、PRLR、KITLG、GABRA1、SLC9A1、GDNF、GCG |
hormone activity | 1 | FSHβ |
extra cellular region | 1 | FSHβ |
multicellular organismal process | 8 | NPR1、PRLR、KITLG、GABRA1、SSTR5、CRHR2、SLC9A1、ADCYAP1 |
membrane | 6 | KITLG、NPR1、PRLR、CRHR2、GABRA1、HTR1D |
transferase activity | 1 | AANAT |
receptor ligand activity | 1 | FGF1 |
regulation of phosphate metabolic process | 2 | PRLR、KITLG |
GO条目 | 基因数目 | 基因名 |
---|---|---|
anatomical structure development | 6 | ESR1、PRLH、IGF1、TNNI3、ANGPT1、DRD2 |
regulation of biosynthetic process | 5 | ESR1、DRD2、IGF1、GCGR、ANGPT1 |
hormone activity | 4 | FSHβ、PRLH、IGF1、LHβ |
chordate embryonic development | 2 | IGF1、ANGPT1 |
embryo development ending in birth or egg hatching | 2 | IGF1、ANGPT1 |
RNA polymerase II transcription factor activity | 1 | ESR1 |
skeletal system development | 1 | IGF1 |
GO条目 | 基因数目 | 基因名 |
---|---|---|
anatomical structure development | 6 | ESR1、PRLH、IGF1、TNNI3、ANGPT1、DRD2 |
regulation of biosynthetic process | 5 | ESR1、DRD2、IGF1、GCGR、ANGPT1 |
hormone activity | 4 | FSHβ、PRLH、IGF1、LHβ |
chordate embryonic development | 2 | IGF1、ANGPT1 |
embryo development ending in birth or egg hatching | 2 | IGF1、ANGPT1 |
RNA polymerase II transcription factor activity | 1 | ESR1 |
skeletal system development | 1 | IGF1 |
信号通路 | 基因数目 | 基因名 |
---|---|---|
cAMP signaling pathway | 8 | SLC9A1、TNNI3、NPR1、GCG、SSTR5、CRHR2、GRIN3B、ADCYAP1 |
PI3K-Akt signaling pathway | 5 | KITLG、NTRK1、BDNF、NGF、PRLR |
MAPK signaling pathway | 4 | KITLG、GADD45G、MAPK13、FSHβ |
Calcium signaling pathway | 2 | CASQ2、FSHβ |
Ovariansteroidproduction | 2 | FSHβ、LHβ |
GnRH secretion | 2 | KCNJ5、KISS1 |
Neuroactive ligand-receptor interaction | 6 | FSHβ、PRLH、GCGR、LHβ、GnRH、DRD2 |
ECM-receptor interaction | 2 | SPP1、COL1A1 |
信号通路 | 基因数目 | 基因名 |
---|---|---|
cAMP signaling pathway | 8 | SLC9A1、TNNI3、NPR1、GCG、SSTR5、CRHR2、GRIN3B、ADCYAP1 |
PI3K-Akt signaling pathway | 5 | KITLG、NTRK1、BDNF、NGF、PRLR |
MAPK signaling pathway | 4 | KITLG、GADD45G、MAPK13、FSHβ |
Calcium signaling pathway | 2 | CASQ2、FSHβ |
Ovariansteroidproduction | 2 | FSHβ、LHβ |
GnRH secretion | 2 | KCNJ5、KISS1 |
Neuroactive ligand-receptor interaction | 6 | FSHβ、PRLH、GCGR、LHβ、GnRH、DRD2 |
ECM-receptor interaction | 2 | SPP1、COL1A1 |
信号通路 | 基因数目 | 基因名 |
---|---|---|
Neuroactive ligand-receptor interaction | 6 | FSHβ、PRLH、GNRHR、GABRA6、LHβ、DRD2 |
Ovarian steroidogenesis | 3 | FSHβ、IGF1、LHβ |
GnRH secretionr | 2 | KCNG5、LHβ |
Calcium signaling pathway | 2 | MST1、CASQ2 |
Growth hormone synthesis, secretion and action | 2 | IGF1、GHRHR |
p53 signaling pathway | 1 | IGF1 |
信号通路 | 基因数目 | 基因名 |
---|---|---|
Neuroactive ligand-receptor interaction | 6 | FSHβ、PRLH、GNRHR、GABRA6、LHβ、DRD2 |
Ovarian steroidogenesis | 3 | FSHβ、IGF1、LHβ |
GnRH secretionr | 2 | KCNG5、LHβ |
Calcium signaling pathway | 2 | MST1、CASQ2 |
Growth hormone synthesis, secretion and action | 2 | IGF1、GHRHR |
p53 signaling pathway | 1 | IGF1 |
基因ID | 基因名 | Log2FC | 功能 |
---|---|---|---|
ENSCHIG00000023233 | NPR1 | 2.321037252 | 调控GnRH的分泌 |
ENSCHIG00000025211 | KITLG | 2.691149241 | 激活卵母细胞,促进卵母细胞的生长和分泌作用 |
ENSCHIG00000019387 | GABRA1 | 1.274216977 | 与GABA结合刺激GnRH神经元的分泌 |
ENSCHIG00000025594 | CRHR2 | -2.365648308 | 抑制卵母细胞的发育及排卵 |
ENSCHIG00000000212 | ADCYAP1 | -2.040792317 | 调节促性腺激素的生物合成和分泌 |
ENSCHIG00000025829 | IGF2BP3 | -1.654439427 | 受精卵的形成以及胚胎发育过程发挥作用 |
基因ID | 基因名 | Log2FC | 功能 |
---|---|---|---|
ENSCHIG00000023233 | NPR1 | 2.321037252 | 调控GnRH的分泌 |
ENSCHIG00000025211 | KITLG | 2.691149241 | 激活卵母细胞,促进卵母细胞的生长和分泌作用 |
ENSCHIG00000019387 | GABRA1 | 1.274216977 | 与GABA结合刺激GnRH神经元的分泌 |
ENSCHIG00000025594 | CRHR2 | -2.365648308 | 抑制卵母细胞的发育及排卵 |
ENSCHIG00000000212 | ADCYAP1 | -2.040792317 | 调节促性腺激素的生物合成和分泌 |
ENSCHIG00000025829 | IGF2BP3 | -1.654439427 | 受精卵的形成以及胚胎发育过程发挥作用 |
基因ID | 基因名 | Log2FC | 功能 |
---|---|---|---|
ENSCHIG00000013048 | WT1 | 2.44830379 | 参与卵泡颗粒细胞的分化调控 |
ENSCHIG00000018863 | IGF1 | -1.79899958 | 激活卵母细胞,促进卵母细胞的生长和分泌作用 |
ENSCHIG00000014058 | ESR1 | -2.13738459 | 与GABA结合刺激GnRH神经元的分泌 |
ENSCHIG00000020020 | NR5A1 | -2.14288494 | 参与雌性生殖、卵泡发育、类固醇生成 |
ENSCHIG00000024998 | MET | -2.37294611 | 参与了卵泡颗粒细胞的分化调控 |
基因ID | 基因名 | Log2FC | 功能 |
---|---|---|---|
ENSCHIG00000013048 | WT1 | 2.44830379 | 参与卵泡颗粒细胞的分化调控 |
ENSCHIG00000018863 | IGF1 | -1.79899958 | 激活卵母细胞,促进卵母细胞的生长和分泌作用 |
ENSCHIG00000014058 | ESR1 | -2.13738459 | 与GABA结合刺激GnRH神经元的分泌 |
ENSCHIG00000020020 | NR5A1 | -2.14288494 | 参与雌性生殖、卵泡发育、类固醇生成 |
ENSCHIG00000024998 | MET | -2.37294611 | 参与了卵泡颗粒细胞的分化调控 |
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