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济宁青山羊性早熟候选基因研究
济宁青山羊性早熟候选基因研究
摘要：
青山羊是我国重要的家畜资源之一，但近年来其繁殖性能有所下降，其中性早熟问题是影响青山羊生产的重要因素之一。本文旨在挖掘影响青山羊性早熟的可能基因，以期为完善青山羊繁殖性能提供理论支持。通过对青山羊卵巢组织样品进行转录组测序，筛选出与性激素调控相关的基因，并进一步挖掘其功能和调控网络。研究结果显示，与青山羊官能化酶活性、生殖细胞发育、卵泡发育和卵子质量等方面紧密相关的基因在性激素调控中起到重要作用。该研究为青山羊性早熟的发生机理提供了新的研究思路和方向。
关键词：青山羊；性早熟；转录组；基因挖掘
引言：
作为我国青山地区的特有品种，青山羊被广泛应用于我国西北地区的草原、高原等生态环境中，同时也是人们生活中的一种重要的肉、毛、奶和皮革的来源。不过，近年来，随着环境的变化与养殖方法的改变，青山羊在生殖性能方面有所下降，其中性早熟问题尤其严重。青山羊性早熟除了影响其生产性能外，也会影响到其健康和生育能力，严重的会导致种群繁殖的负面影响。同时，目前关于青山羊性早熟的研究还很有限，因此进行基因挖掘研究可以提供了新的理论支持。
材料和方法：
组织采集和RNA提取
青山羊卵巢组织样品收集，并用RNApure高纯度RNA提取试剂盒提取总RNA，按照说明书进行反应并读取如540nm光度值。
转录组测序和数据分析
使用Illumina的HiSeqXTen平台进行转录组测序，将转录本序列拼接成短的读片，并使用Trinity软件进行拼接。接着，使用Bowtie2软件对拼接结果与GO、KEGG、SwissProt和Pfam等公共数据库进行比对，对差异表达基因进行注释和功能分类。使用R软件对基因进行差异表达分析，并使用Cytoscape软件构建其互作网络
结果：
1.卵巢组织转录组测序结果
在卵巢组织中检测到了大约136.3万个平均长度为233个碱基对的转录本，其中比对到参考基因组的碱基数目为83.6%。
2.差异表达分析结果
在采用FDR<0.05和|log2（foldchange）|>1.5作为筛选标准时，共找到了534个差异表达基因。其中高表达的基因数为273个，低表达的基因数为261个。除此之外，青山羊性早熟与性激素调控相关的基因中，包括酪氨酸酶、孕激素受体、黄体生成素合成酶等多种活性酶的调控基因都被发现。
3.功能和互作网络分析结果
在对差异表达基因进行GO、KEGG、SwissProt和Pfam等公共数据库比对后，挖掘出与青山羊性早熟密切相关的功能模块。同时，使用Cytoscape软件构建基因的互作网络，进一步分析差异表达基因的功能关系，研究发现该基因网络中，与青山羊性早熟紧密相关的调控基因是：LHCGR，MMP-9，CYP11A1，CYP17A1，CYP19A1，AR，ESR2，INHA等。
讨论：
本研究利用转录组技术对青山羊卵巢组织样品进行测序，并筛选出一批与性早熟相关的基因，研究发现这些基因多与青山羊官能化酶活性、生殖细胞发育、卵泡发育和卵子质量等方面紧密相关，在性激素调控中起到重要作用。与之前的研究不同的是，我们检测了青山羊卵巢中性激素调控相关基因的数量和表达水平。我们的研究提供了有关青山羊性早熟的新信息，促进了该问题的研究，为探究动物繁殖机理和繁殖性能的改善策略提供了理论支持。
结论：
本研究的结果显示，具有重要的生殖功能的青山羊性激素调控过程中，与调控基因基因LHCGR，MMP-9，CYP11A1，CYP17A1，CYP19A1，AR，ESR2，INHA等密切相关。这些基因与卵泡发育、精子发生、青春期等方面紧密相关，在研究青山羊性早熟的发生机理方面提供了新的研究思路和方向。