发情和乏情初产母猪下丘脑-垂体-卵巢轴差异表达基因筛选及分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 任巧玲

作者： 任巧玲;张家庆;郭红霞;王献伟;王璟;吕玲燕;陈俊峰;马强;张彬;邢宝松;徐泽君

作者机构： 河南省农业科学院畜牧兽医研究所河南省畜禽繁育与营养调控重点实验室;河南省畜牧总站;广西壮族自治区畜牧研究所

关键词： 发情;乏情;初产母猪;下丘脑-垂体-卵巢轴;mRNA

期刊名称： 中国畜牧兽医

ISSN： 1671-7236

年卷期： 2021 年 08 期

页码： 2864-2877

收录情况： 北大核心

摘要： 研究旨在分析发情和乏情初产母猪下丘脑-垂体-卵巢轴基因表达的差异,探讨母猪乏情调控的分子机制。选用6头健康的断奶初产母猪,分为发情组(3头)和乏情组(3头),屠宰后分别采集下丘脑、垂体、卵巢进行转录组测序(RNA-Seq)、GO功能富集、KEGG通路及相关蛋白的Western blotting分析。结果发现,发情组下丘脑、垂体、卵巢分别获得52 432 800、52 573 730和52 209 252条clean reads,与猪参考基因组(Sus scrofa 11.1)的比对率分别为78.69%、81.49%和79.26%;乏情组下丘脑、垂体、卵巢分别获得52 516 724,52 476 820和52 195 962条clean reads,与猪参考基因组的比对率分别为82.38%、83.05%和80.20%。与发情组母猪相比,乏情组母猪下丘脑中共有710个差异表达基因,其中上调基因392个,下调基因318个;垂体中共有707个差异表达基因,其中上调基因283个,下调基因424个;卵巢中共有956个差异表达基因,其中上调基因635个,下调基因321个。3种组织中的共有差异表达基因为36个。与母猪情期调控相关的亲吻素-1(KISS1)、G-蛋白偶联受体54(GPR54)、速激肽3(TAC3)、速激肽3受体(TACR3)、17-α-羟化酶/17,20碳链裂解酶(CYP17A1)、芳香化酶(CYP19A1)、类固醇激素合成急性调节蛋白(STAR)、促性腺激素释放激素受体(GnRHR)和雌激素受体1(ESR1)基因在乏情组母猪体内显著下调(P<0.05;P<0.01)。Western blotting分析结果显示,TAC3、TAC3R、KISS1和GPR54相关蛋白在乏情组母猪下丘脑中也显著下调(P<0.05)。GO和KEGG通路分析发现,差异表达基因显著富集于正调控胆固醇酯化反应、卵巢类固醇生成、GnRH信号通路、FoxO信号等一些与类固醇激素生成和卵泡发育相关的信号通路。本研究结果表明,发情和乏情初产母猪下丘脑-垂体-卵巢轴上与情期调控相关的基因存在差异表达,尤其是Kisspeptin/GPR54和TAC3/TACR3两大系统的mRNA及蛋白表达水平在乏情组母猪下丘脑中均显著下调,推测可能是Kisspeptin/GPR54和TAC3/TACR表达受损导致了下丘脑调节功能障碍,进而导致了初产母猪乏情。该研究为揭示初产母猪乏情分子调控机制提供了重要支持,为今后利用分子技术改善母猪乏情问题提供了重要理论依据。

分类号： S828.2

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