德保猪和长白猪背最长肌mRNA转录组测序及特征分析

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为了探讨德保黑猪和长白猪猪肉品质、生长差异的潜在遗传机制,本课题选取德保黑猪和长白猪为研究对象从采用RNA测序技术在全基因组水平系统研究了两个品种猪背最长肌差异表达基因,并对这些差异表达基因进行了功能注释、通路分析及互作网络调控分析等;并采用qRT-PCR方法验证了部分差异基因的表达水平。提取德保猪和长白猪背最长肌总RNA,并且对mRNA进行了纯化,分别构建cDNA文库,然后进行测序,而后对测序数据做了严格的质量控制,通过与参考基因组对比,得到两种猪的Mapping Ratio分别是90.83%和93.06%。通过测序饱和度的分析,得出两种基因组测序基因的饱和度为500万,对测序的随机性分析得出了两种基因读段在基因中分布较为均匀。所有样品检测基因数目统计,参考基因组总数为22342个,已知基因数目为14743个,新基因数目为190个,对德保猪检测的所有基因数为14168个,已知基因数目为13994个,新基因数目为174个,对长白猪检测的已所有基因数为14404个,已知基因数目为14223个,新基因数目为181个。分析出基因覆盖的情况,对表达量丰度分布的,了解两种猪种基因表达量的差异性。两种猪的主要成分分析中得到两者之间的,两者之间的相关度皮尔斯相关系数为0,9881。最后,选用4倍调变以及FDR(错误发生率)低于0.05作为筛选差异显著基因的标准,发现德保猪和长白猪两个品种间有410个显著差异基因,其中差异上调基因有184个,差异下调基因为226个。进而,对这些基因进行了功能富集分析,GO和KEGG信号通路分析,发现这些基因主要参与了代谢调控,氨基酸代谢,肌肉组织、肌肉结构发育等过程。又通过蛋白与蛋白相互作用网络分析发现了在这些过程中起关键作用的基因,例如FOS,EGR2,IL6等,并采用Real-time PCR对一些差异基因进行了验证。  总之,本课题通过高通量测序技术及生物信息学分析,筛选出一批德保猪和长白猪两个品种基因差异表达,挖掘了影响两个品种猪肉品质差别的关键基因及相关信号通路,可以为今后遗传育种提高猪肉品质提供理论依据。
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