三个阶段牦牛睾丸发育过程中piRNA的鉴定及分析研究

作者：殷实; 秦文昌; 王斌; 周婧雯; 杨柳青; 李键^*

来源：畜牧兽医学报, 2019, 50(11): 2235-2243.

• piRNA
• 牦牛
• 睾丸
• 精子发生
• 高通量测序

旨在对不同年龄牦牛睾丸发育过程中的piRNA进行鉴定及分析。本研究选择胎牛期(4～5个月)、幼年期(1岁)及青年期(3岁)健康雄性牦牛共6头(每组各两头),分离其睾丸进行piRNA测序,其中来源于同一年龄的两个组织样本视为生物学重复。分析样本中piRNA的数量、碱基偏好性、来源、功能、piRNA簇的染色体分布及表达水平,并利用荧光定量PCR检测3个阶段牦牛睾丸中PIWI家族(PIWIL1～PIWIL4)的表达。结果表明,幼年期及青年期牦牛睾丸中piRNA的数量均显著多于胎牛阶段piRNA的数量(P<0.01)。牦牛睾丸piRNA 5′端具有明显的尿嘧啶(U)偏好性。大部分的piRNA来自基因间区和基因区之外的其他区域。胎牛睾丸中超过60%的piRNA簇处于低丰度,而幼年期及青年期牦牛睾丸组织中超过70%的piRNA簇均处于高丰度。胎牛期睾丸中PIWIL1及PIWIL4的表达与其他两个时期相比存在显著差异(P<0.05)。GO分析发现,piRNA来源基因的数目在生物学过程、细胞组分和分子功能上排在首位的分别为代谢过程、细胞和结合。结果提示,牦牛睾丸中piRNA的结构、功能和来源具有特异性。胚后阶段(幼年期及青年期)牦牛睾丸piRNA的数量及表达丰度与胚胎期相比有显著差异,这可能是与PIWIL1及PIWIL4在两个阶段表达的差异有关。本研究为进一步探索piRNA调控牦牛睾丸的发育机制,以及改善牦牛的生产性能提供了一定的理论基础。

• 单位
  西南民族大学