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梅花鹿鹿茸顶端组织转录组分析及不同生长期差异基因筛选

幺宝金  
【摘要】:鹿茸与其他哺乳动物的角有着明显的区别,鹿茸会周期性地进行脱落和再生。成年雄鹿每年都经历着脱落、再生、矿化、脱落的循环过程。因此,鹿茸的生长机制一直是生物学研究的热点问题。 本研究以梅花鹿鹿茸顶端组织(生长中心)为研究对象,应用Illumina/Solexa高通量测序技术对快速生长期和骨化期鹿茸转录组进行深度测序,使用短序列组装软件SOAPdenovo对两个时期转录组测序结果进行从头组装(De novo),建立鹿茸顶端组织转录组数据库,并与蛋白数据库nr、Swiss-Prot、KEGG和COG进行序列比对、功能注释及代谢通路分析;在此基础上,进行鹿茸快速生长期和骨化期差异表达基因分析,筛选与鹿茸快速生长、骨化等相关的基因,对其生长机制进行探究。 通过本研究共获得8千多万条高质量配对短序列,通过序列组装共获得116,504条Unigenes。通过对不同生长期鹿茸转录组进行差异表达基因分析,共筛选出16,905条差异表达基因(︱log2Ratio︱≥1且FDR≤0.001),通过GO功能富集分析及KEGG通路富集分析,这些差异表达基因主要参与细胞代谢、蛋白质翻译、细胞外基质受体相互作用等生物学进程。在这些差异表达基因中,共筛选出53种对鹿茸生长过程中的蛋白质合成及细胞增殖、凋亡具有重要的调控作用的基因,12种与鹿茸生长相关的差异表达基因和7种与骨化相关的差异表达基因,通过qPCR法对差异表达基因进行表达水平验证,实验结果与转录组分析结果基本一致。这些实验结果为进一步研究鹿茸的基因结构及功能奠定基础。


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