番鴨攻擊行為關(guān)聯(lián)基因的轉(zhuǎn)錄組學分析
發(fā)布時間:2020-11-14 04:14
為從分子遺傳學角度深入研究番鴨攻擊行為的發(fā)生原因,進一步提高番鴨的福利水平,更好的服務于動物健康安全的生產(chǎn),本試驗應用The Medial Recorder2.0軟件對選取的120只生長狀況良好的番鴨進行為期1個月(每天24h)的行為觀察記錄,并采用瞬時觀察法和連續(xù)觀察法篩選出表現(xiàn)攻擊行為的番鴨(試驗組Ⅰ)、被攻擊行為的番鴨(試驗組Ⅱ)和未出現(xiàn)攻擊行為且表現(xiàn)正常的番鴨(對照組);利用Observer XT行為學軟件對選取的120只番鴨進行行為定義并分析各個行為之間的差異和聯(lián)系。本試驗采用Illumina HiSeq 2000高通量測序技術(shù)對實驗組Ⅰ、實驗組Ⅱ和對照組三組番鴨(每組三次重復)的下丘腦組織中的差異表達基因進行篩選,利用GO和KEGG數(shù)據(jù)庫對篩選的差異表基因進行功能注釋,并進行差異表達基因聚類分析,結(jié)果顯示:1.轉(zhuǎn)圈行為分別與爪抓、打斗、啄羽、啄肛和飲水行為呈顯著正相關(guān)(R=0.975,P0.05;R=0.973,P0.05;R=0.956,P0.05;R=0.968,P0.05;R=0.956,P0.05),與舒展行為呈顯著負相關(guān)(R=-0.967,P0.05);爪抓行為與啄羽、啄肛和打斗行為呈極顯著正相關(guān)(R=0.995,P0.01;R=0.998,P0.01;R=0.994,P0.01),與舒展行為呈顯著負相關(guān)(R=-0.961,P0.05)。其他修飾行為與警戒行為呈極顯著負相關(guān)(R=-0.991,P0.01);警戒行為與打斗、啄羽和啄肛行為呈顯著負相關(guān)(R=-0.961,P0.05;R=-0.985,P0.05;R=-0.957,P0.05),與躲避和抬頭行為呈顯著正相關(guān)(R=0.953,P0.05;R=0.954,P0.05);躲避行為與打斗和啄羽行為呈極顯著負相關(guān)(R=-0.991,P0.01;R=-0.997,P0.01),與啄肛行為呈顯著負相關(guān)(R=-0.951,P0.05);打斗行為與啄羽行為呈顯著正相關(guān)(R=0.956,P0.05);啄羽行為與啄肛行為呈極顯著正相關(guān)(R=0.998,P0.01),與飲水行為呈顯著正相關(guān)(R=0.955,P0.05);啄肛行為與飲水和抬頭行為呈顯著正相關(guān)(R=0.964,P0.05;R=0.965,P0.05)。飲水行為與采食行為呈極顯著正相關(guān)(R=0.990,P0.01),與吞咽呈顯著正相關(guān)(R=0.974,P0.05);采食行為與吞咽行為呈極顯著正相關(guān)(R=0.992,P0.01);點頭行為與低頭和張嘴呈顯著正相關(guān)(R=0.989,P0.05;R=0.951,P0.05)2.利用RNA-Seq技術(shù)篩選出攻擊、被攻擊和正常行為番鴨下丘腦組織中所有基因在行使生物學過程中所產(chǎn)生的SNPs、InDel位點和可變剪切事件,并發(fā)現(xiàn)它們在以上三組番鴨下丘腦組織的基因中,發(fā)生頻率不同。該事件的發(fā)生可能導致番鴨內(nèi)分泌失調(diào)以及出現(xiàn)啄羽、啄肛等異常行為。3.在攻擊組番鴨的下丘腦組織中,篩選出差異表達基因626個,其中上調(diào)基因137個,下調(diào)基因489個;在被攻擊組番鴨的下丘腦組織中,篩選出差異表達基因649個,其中上調(diào)基因232個,下調(diào)基因417個。GO數(shù)據(jù)庫分析顯示,攻擊組差異表達基因主要涉及信號傳導、蛋白結(jié)合、轉(zhuǎn)運活動和神經(jīng)調(diào)控等功能;被攻擊組差異表達基因主要涉及信號傳導、突觸前活躍區(qū)域和跨膜受體蛋白激酶活性等功能。KEGG數(shù)據(jù)庫分析顯示:攻擊組差異表達基因主要富集在代謝途徑、FoxO信號通路、MAPK信號通路等7信號通路;被攻擊組差異表達基因主要富集在核糖體、內(nèi)吞作用、粘蛋白類型O-Glycan生物合成和ERBB信號通路等4個通路。3.通過對比攻擊和被攻擊兩組中差異表達基因的GO和KEGG富集結(jié)果發(fā)現(xiàn),在攻擊組和被攻擊組的所有差異表達基因中,共有2個GO terms被共同顯著富集:行為和疼痛;在代謝途徑中,ERBB信號通路被共同顯著富集。對以上共同富集結(jié)果整合分析,篩選出75個番鴨攻擊行為關(guān)鍵候選基因。4.利用RNA-Seq技術(shù)篩選出的與番鴨攻擊行為相關(guān)的14個差異表達基因的表達量與熒光定量PCR技術(shù)測得的結(jié)果基本一致。
【學位單位】:貴州大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:S834
【部分圖文】:
圖 3-1 cDNA 文庫構(gòu)建原理gure 3-1 The construction theory of cDNA lib量檢測織 cDNA 文庫構(gòu)建之后,使用 Qubit2.0 對其濃度被稀釋至 1ng/ul,然后使用 Agileninsert size)進行精確檢測,確定 insert siz量基因擴增熒光檢測系統(tǒng))方法對文庫的nM,以確保構(gòu)建的 cDNA 文庫的質(zhì)量符合測iSeqTM2000 測序平臺對待檢測的番鴨下丘腦
因組定位分析,然后以 log2FC>1 或 log2FC<-1 且 FDR<0.05 為閾值進行差異表達基因的篩選,結(jié)合 GO 和 KEGG 數(shù)據(jù)庫對篩選的差異表達基因進行后續(xù)的功能注釋及富集分析(LiuYZ et al,2016)。2.6 測序結(jié)果的實時熒光定量 PCR 驗證本實驗應用實時熒光定量 PCR 技術(shù)對轉(zhuǎn)錄組篩選出的番鴨攻擊行為關(guān)聯(lián)候選基因中的 16 個基因進行驗證(詳見第四章)。實驗結(jié)果顯示:隨機選取的 16個基因的相對表達量與轉(zhuǎn)錄組篩選出來的該基因的表達量基本一致,該試驗結(jié)果表明轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)可信,可進行后續(xù)的測序試驗分析。2.7 測序數(shù)據(jù)分析流程本實驗通過利用 RNA-Seq 技術(shù)對攻擊、被攻擊和正常三組行為的番鴨下丘腦進行測序,將篩選出的所有基因序列與 NCBI 數(shù)據(jù)庫已公布的綠頭鴨的全基因組進行比對,并通過圖 3-2 所示的流程對該數(shù)據(jù)進行生物信息分析。
圖 3-3 測序錯誤率分布圖Figure3-3Sequencing error rate distribution map3.1.2 A/T/C/G 堿基含量分布檢測在 Illumina 測序平臺的轉(zhuǎn)錄組測序中,所用的 6bp 的隨機引物會使前幾個位置的核苷酸組成存在一定的優(yōu)勢,但這種優(yōu)勢會影響測序結(jié)果的均一性。理論上在普通文庫的構(gòu)建中,堿基 C 和 G 及 A 和 T 的含量在每個測序循環(huán)中應分別相等且相對穩(wěn)定,而對于特異性文庫的構(gòu)建則會出現(xiàn) GC 分離的現(xiàn)象。在 Illumina測序的過程中,每個 read 的前 6-7 個堿基會出現(xiàn)較大波動,這屬于正,F(xiàn)象。如圖 3-4 所示,攻擊、被攻擊和對照三組的測序讀長在 6 個堿基和 150 個堿基處,出現(xiàn) GC 堿基分離情況,其余位置的讀長均沒有出現(xiàn)堿基分離情況,且 GC含量都在 46%左右,表明測序的均一性程度高,滿足下一步測序要求
【參考文獻】
本文編號:2883060
【學位單位】:貴州大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:S834
【部分圖文】:
圖 3-1 cDNA 文庫構(gòu)建原理gure 3-1 The construction theory of cDNA lib量檢測織 cDNA 文庫構(gòu)建之后,使用 Qubit2.0 對其濃度被稀釋至 1ng/ul,然后使用 Agileninsert size)進行精確檢測,確定 insert siz量基因擴增熒光檢測系統(tǒng))方法對文庫的nM,以確保構(gòu)建的 cDNA 文庫的質(zhì)量符合測iSeqTM2000 測序平臺對待檢測的番鴨下丘腦
因組定位分析,然后以 log2FC>1 或 log2FC<-1 且 FDR<0.05 為閾值進行差異表達基因的篩選,結(jié)合 GO 和 KEGG 數(shù)據(jù)庫對篩選的差異表達基因進行后續(xù)的功能注釋及富集分析(LiuYZ et al,2016)。2.6 測序結(jié)果的實時熒光定量 PCR 驗證本實驗應用實時熒光定量 PCR 技術(shù)對轉(zhuǎn)錄組篩選出的番鴨攻擊行為關(guān)聯(lián)候選基因中的 16 個基因進行驗證(詳見第四章)。實驗結(jié)果顯示:隨機選取的 16個基因的相對表達量與轉(zhuǎn)錄組篩選出來的該基因的表達量基本一致,該試驗結(jié)果表明轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)可信,可進行后續(xù)的測序試驗分析。2.7 測序數(shù)據(jù)分析流程本實驗通過利用 RNA-Seq 技術(shù)對攻擊、被攻擊和正常三組行為的番鴨下丘腦進行測序,將篩選出的所有基因序列與 NCBI 數(shù)據(jù)庫已公布的綠頭鴨的全基因組進行比對,并通過圖 3-2 所示的流程對該數(shù)據(jù)進行生物信息分析。
圖 3-3 測序錯誤率分布圖Figure3-3Sequencing error rate distribution map3.1.2 A/T/C/G 堿基含量分布檢測在 Illumina 測序平臺的轉(zhuǎn)錄組測序中,所用的 6bp 的隨機引物會使前幾個位置的核苷酸組成存在一定的優(yōu)勢,但這種優(yōu)勢會影響測序結(jié)果的均一性。理論上在普通文庫的構(gòu)建中,堿基 C 和 G 及 A 和 T 的含量在每個測序循環(huán)中應分別相等且相對穩(wěn)定,而對于特異性文庫的構(gòu)建則會出現(xiàn) GC 分離的現(xiàn)象。在 Illumina測序的過程中,每個 read 的前 6-7 個堿基會出現(xiàn)較大波動,這屬于正,F(xiàn)象。如圖 3-4 所示,攻擊、被攻擊和對照三組的測序讀長在 6 個堿基和 150 個堿基處,出現(xiàn) GC 堿基分離情況,其余位置的讀長均沒有出現(xiàn)堿基分離情況,且 GC含量都在 46%左右,表明測序的均一性程度高,滿足下一步測序要求
【參考文獻】
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本文編號:2883060
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