【目的】本研究旨在通过转录组学分析围产期牦牛营养均衡供给与早期断奶的营养调控方式对母体营养代谢和繁殖影响的相关分子机制。【方法】选取18头健康、体重(233.9±18.3)kg、2~4胎次、预产期相近的妊娠后期牦牛,随机分为放牧对照...【目的】本研究旨在通过转录组学分析围产期牦牛营养均衡供给与早期断奶的营养调控方式对母体营养代谢和繁殖影响的相关分子机制。【方法】选取18头健康、体重(233.9±18.3)kg、2~4胎次、预产期相近的妊娠后期牦牛,随机分为放牧对照组(GF)、营养供给组(SF)、营养供给+早期断奶组(SW)3个组(n=6),GF、SF和SW组牦牛在产前30 d至产后90 d自然放牧,每日归牧后SF和SW组补充全混合饲粮(TMR)。GF和SF组犊牛在产后哺乳和自然断奶,而SW组犊牛在产后60 d进行早期断奶。采集GF、SF、SW组牦牛产前15 d(―15 d),产后30 d(30 d)和90 d(90 d)的全血样本,进行转录组学分析。【结果】(1)对牦牛母体全血cDNA文库进行测序,数据过滤后,各组Q20平均值均>95%;各组Q30平均值都>90%,表明转录组信息质量较高。参考基因比对统计结果显示,各组平均比对率均>70%标准,比对结果较好。(2)SF vs GF组在―15、30和90 d分别鉴定出884、443和354个显著差异表达基因。在90 d, SW组与GF、SF组相比分别鉴定出502和160个显著差异表达基因。(3)GO功能富集分析结果显示,各组在―15、30、90 d两两对比中,分别富集到生物过程(BP)、分子功能(MF)和细胞组分(CC)1 464~4 638、308~891、253~586个显著差异条目,差异表达基因主要在正向调节对营养水平的反应、固醇转运ATP酶活性、乳糜微粒、脂蛋白颗粒受体活性等与营养代谢功能相关的条目中富集。(4)KEGG富集分析结果表明,在―15 d, SF vs GF组差异表达基因显著富集到16个通路,其中与营养代谢、繁殖相关的通路包括:蛋白质的消化和吸收、胃酸分泌、唾液分泌以及脂肪细胞的脂肪分解调节。在30 d, SF vs GF组显著富集通路共23条,与营养代谢、繁殖相关的通路包括:松弛素信号通路、花生四烯酸代谢、卵巢类固醇生成、蛋白质的消化和吸收、脂肪细胞的脂肪分解调节、催乳素信号通路。在90 d, SF vs GF组发现17条显著富集的通路(P<0.05),营养代谢、繁殖相关通路包括:胰岛素分泌、精氨酸的生物合成、C5-支链二元酸代谢、胃酸分泌;SW vs GF组共发现10条显著富集的通路,营养代谢、繁殖相关的通路包括:精氨酸的生物合成、氮代谢、C5-支链二元酸代谢;SW vs SF组共有4条显著富集的通路。【结论】围产期营养均衡供给处理下,牦牛母体唾液、胃酸分泌活动增强,促进养分消化吸收,改善脂肪代谢,使体储蛋白、氨基酸的分解代谢减弱;并通过肾上腺素、去甲肾上腺素、前列腺素E2、松弛素、催乳素等繁殖相关激素的合成、分泌、作用通路促进牦牛母体的妊娠维持、泌乳活动以及产后繁殖系统恢复。展开更多
文摘【目的】本研究旨在通过转录组学分析围产期牦牛营养均衡供给与早期断奶的营养调控方式对母体营养代谢和繁殖影响的相关分子机制。【方法】选取18头健康、体重(233.9±18.3)kg、2~4胎次、预产期相近的妊娠后期牦牛,随机分为放牧对照组(GF)、营养供给组(SF)、营养供给+早期断奶组(SW)3个组(n=6),GF、SF和SW组牦牛在产前30 d至产后90 d自然放牧,每日归牧后SF和SW组补充全混合饲粮(TMR)。GF和SF组犊牛在产后哺乳和自然断奶,而SW组犊牛在产后60 d进行早期断奶。采集GF、SF、SW组牦牛产前15 d(―15 d),产后30 d(30 d)和90 d(90 d)的全血样本,进行转录组学分析。【结果】(1)对牦牛母体全血cDNA文库进行测序,数据过滤后,各组Q20平均值均>95%;各组Q30平均值都>90%,表明转录组信息质量较高。参考基因比对统计结果显示,各组平均比对率均>70%标准,比对结果较好。(2)SF vs GF组在―15、30和90 d分别鉴定出884、443和354个显著差异表达基因。在90 d, SW组与GF、SF组相比分别鉴定出502和160个显著差异表达基因。(3)GO功能富集分析结果显示,各组在―15、30、90 d两两对比中,分别富集到生物过程(BP)、分子功能(MF)和细胞组分(CC)1 464~4 638、308~891、253~586个显著差异条目,差异表达基因主要在正向调节对营养水平的反应、固醇转运ATP酶活性、乳糜微粒、脂蛋白颗粒受体活性等与营养代谢功能相关的条目中富集。(4)KEGG富集分析结果表明,在―15 d, SF vs GF组差异表达基因显著富集到16个通路,其中与营养代谢、繁殖相关的通路包括:蛋白质的消化和吸收、胃酸分泌、唾液分泌以及脂肪细胞的脂肪分解调节。在30 d, SF vs GF组显著富集通路共23条,与营养代谢、繁殖相关的通路包括:松弛素信号通路、花生四烯酸代谢、卵巢类固醇生成、蛋白质的消化和吸收、脂肪细胞的脂肪分解调节、催乳素信号通路。在90 d, SF vs GF组发现17条显著富集的通路(P<0.05),营养代谢、繁殖相关通路包括:胰岛素分泌、精氨酸的生物合成、C5-支链二元酸代谢、胃酸分泌;SW vs GF组共发现10条显著富集的通路,营养代谢、繁殖相关的通路包括:精氨酸的生物合成、氮代谢、C5-支链二元酸代谢;SW vs SF组共有4条显著富集的通路。【结论】围产期营养均衡供给处理下,牦牛母体唾液、胃酸分泌活动增强,促进养分消化吸收,改善脂肪代谢,使体储蛋白、氨基酸的分解代谢减弱;并通过肾上腺素、去甲肾上腺素、前列腺素E2、松弛素、催乳素等繁殖相关激素的合成、分泌、作用通路促进牦牛母体的妊娠维持、泌乳活动以及产后繁殖系统恢复。
