基于转录组学技术分析蛋白质限制与补偿对羔羊肝脏抗氧化性能的影响

作者：康凌云; 陈建胜; 甘瀚凌; 韩露露; 冯海霞; 刁其玉; 邢凯; 崔凯^*

来源：生物技术通报, 2021, 37(06): 171-180.

DOI：10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0224

• 蛋白质补偿
• 羔羊
• RNA-seq
• 抗氧化

本试验旨在通过RNA-seq技术在转录组水平分析早期蛋白质限制与后期补偿对羔羊抗氧化性能的影响。试验选取15日龄断母乳湖羊公羔32只,随机分为两组,一组饲喂正常蛋白水平的代乳粉(CP为25%)和开食料(CP为21%),记为对照组(normal protein level,NPL);另一组饲喂蛋白水平分别为19%的代乳粉和15%的开食料,记为试验组(low protein level,LPL)。人工饲喂相应的代乳粉至60日龄,开食料自由采食。61-90 d所有试验羊均自由采食正常蛋白水平(CP为21%)的开食料。分别在羔羊60和90日龄,每组随机选取2只羔羊进行屠宰,采用RNA-seq技术鉴定蛋白质限制与补偿条件下肝脏组织差异表达基因(DEGs),通过生物信息学分析,筛选与抗氧化功能密切相关的通路,利用qRT-PCR的方法验证抗氧化酶系基因表达水平。低蛋白水平日粮引起羔羊肝脏组织差异表达基因有302个,其中23个差异表达基因参与机体抗氧化调节过程,且表达水平呈显著下调。GO富集分析发现差异表达基因参与氧化还原酶活性(GO:0016491)、谷胱甘肽转移酶活性(GO:0004364)和氧化还原过程(GO:0055114)。KEGG分析发现,抗氧化相关基因主要富集到P450介导的外源性物质代谢和谷胱甘肽代谢通路;细胞因子受体作用通路相关基因表达水平显著提高。恢复蛋白水平30 d后,抗氧化相关基因表达水平与对照组无差异。日粮蛋白质水平与机体抗氧化功能密切相关。蛋白质限制导致肝脏基因表达发生改变,降低了抗氧化相关基因的表达水平,DEGs可通过外源性物质代谢、谷胱甘肽代谢、细胞因子受体作用通路等信号通路影响肝脏抗氧化和免疫功能。

• 单位
  北京农学院; 中国农业科学院饲料研究所