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基于转录组测序技术研究饲粮赖氨酸水平调控贵州黄鸡采食量的差异表达基因和信号通路

         
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本试验旨在利用转录组测序(RNA-Seq)技术研究饲粮赖氨酸(Lys)水平调控贵州黄鸡采食量的分子机制,挖掘与采食量相关的候选基因和信号通路,进一步提高家禽采食量以及促进养殖效益。选取健康的1日龄贵州黄鸡雏鸡400羽,随机分为4组,每组5个重复,每个重复20羽。各组饲粮Lys水平分别为0.7%、0.9%、1.1%和1.3%。试验期6周。在6周龄时,选取平均日采食量差异极显著(P<0.01)的0.9%Lys水平组(b组,n=3)和1.3%Lys水平组(d组,n=3)中的贵州黄鸡各3只,采集下丘脑组织进行RNA-Seq分析、差异表达基因GO功能富集和KEGG信号通路分析,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证RNA-Seq测序数据。结果表明:1)0.7%、0.9%、1.1%Lys水平组1~6周龄平均日采食量极显著高于1.3%Lys水平组(P <0.01),其中,0.9%Lys水平组最高。2)每个样品所产的测序读数比对到鸡参考基因组上比对率均在89%以上,Q20、Q30含量分别在97%、93%以上;b组和d组共筛选到2 006个差异表达基因,其中,1 275个基因表达上调,731个基因表达下调。GO功能主要在调节神经过程、投射神经元形态发生、负调控神经发生等生物学过程极显著富集;KEGG通路显著富集到19条通路,富集到磷脂酰肌醇信号系统、叉头框转录因子O信号传导途径、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路、丝裂原活化蛋白激酶信号通路、神经活性配体-受体相互作用信号通路和脂肪细胞因子信号通路6条通路可能影响贵州黄鸡的采食量。筛选到神经肽Y (NPY)、前阿黑皮素原(POMC)、刺鼠相关蛋白(AgRP)、可卡因和安非他明调控转录前肽(CARTPT)富集到神经活性配体-受体相互作用信号通路和脂肪细胞因子信号通路上。qRT-PCR结果显示6个随机选择的差异表达基因的表达趋势与RNA-Seq结果一致。综上所述,0.7%、0.9%、1.1%赖氨酸水平组1~6周龄平均日采食量极显著高于1.3%赖氨酸水平组。不同水平赖氨酸可能通过调控下丘脑组织NPY、AgRP、CARTPT和POMC等相关基因的表达,作用于神经活性配体-受体相互作用通路和脂肪细胞因子信号通路,以此来调控贵州黄鸡的采食量。

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