金钱鱼下丘脑转录组分析及其对雌激素在体注射的响应

为探究XX雌性和XY雄性金钱鱼(Scatophagus argus)下丘脑中的差异表达基因及雌激素(17β-Estradiol,E2)在体注射对XY雄鱼下丘脑中基因表达的影响,开展了转录组测序分析,包括测序数据质控、基因功能注释,差异基因筛选、鉴定和差异基因功能富集分析等,并利用实时定量PCR(Real-time quantitative PCR,qPCR)检测了金钱鱼下丘脑中相关基因的表达。金钱鱼下丘脑转录组共测得Clean reads 275833710,测序质量30(Q30)大于95%,GC含量值大于48%。其中,Ctrl-XX-H vs.Ctrl-XY-H组,共筛选和鉴定了91个差异表达基因,包括36个上调基因和55个下调基因。在Ctrl-XY-H vs.E2-XY-H组,筛选和鉴定了28个差异表达基因,包括11个上调基因和17个下调基因。GO和KEGG富集分析发现,差异表达基因主要显著富集在细胞、单生物过程,膜、膜组分,结合等生物学功能及泛醌和其他萜类-醌生物合成及类固醇激素生物合成通路等。转录组和qPCR结果表明,XX和XY金钱鱼下丘脑中prl、ccna1和hsp90aa1.1等生殖相关基因的表达具有明显的性别差异,但sbGnRH、sGnRH和cGnRH等生殖轴相关基因,ghrh、ghrhr和sst1、3、5和6等生长轴相关基因的表达没有明显差异。E2在体注射后,雄鱼下丘脑中cyp19a1b和greb1等基因的表达显著上调,而prl的表达显著下调。以上结果表明,雌激素可通过反馈作用调节下丘脑中部分基因的表达,参与调控金钱鱼性腺发育和配子发生过程。