【目的】鉴定筛选出与疣吻沙蚕性腺发育相关的候选基因及信号通路,揭示其性别分化及变态的分子调控机制,为疣吻沙蚕大规模人工繁育技术的突破提供理论依据。【方法】以成熟雄性(M)、成熟雌性(F)和未变态疣吻沙蚕(R)为研究对象,通过Illum...【目的】鉴定筛选出与疣吻沙蚕性腺发育相关的候选基因及信号通路,揭示其性别分化及变态的分子调控机制,为疣吻沙蚕大规模人工繁育技术的突破提供理论依据。【方法】以成熟雄性(M)、成熟雌性(F)和未变态疣吻沙蚕(R)为研究对象,通过Illumina NovaSeq 6000平台完成高通量转录组测序,经过滤、质量控制及拼接组装后,依据FoldChange≥2且错误发现率(FDR)<0.01的筛选标准,通过DESeq2筛选出差异表达基因(DEGs),然后进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析,并以实时荧光定量PCR对转录组测序结果进行验证。【结果】经转录组测序从9个疣吻沙蚕样品中获得46891条Unigenes,在COG、GO、KEGG、KOG、Pfam、Swiss-Prot、TrEMBL、eggNOG和Nr等9个主要功能数据库中有27878条Unigenes得到注释。依据筛选标准,共筛选出1798个DEGs,其中,M vs F组有349个DEGs,R vs F组有1090个DEGs,R vs M组有359个DEGs。GO功能注释分析发现,DEGs主要注释到细胞、细胞部分、结合、细胞过程、单生物过程等GO功能条目;KEGG信号通路富集分析结果表明,DEGs主要富集在氧化磷酸化、花生四烯酸代谢、视黄醇代谢、甘氨酸/丝氨酸/苏氨酸代谢等信号通路上。综合DEGs的KEGG信号通路富集分析及Nr数据库BLASTx比对分析,最终筛选出DMRT1、SOX7、HSP90、CALM等14个与疣吻沙蚕性腺发育相关的DEGs。实时荧光定量PCR检测的目的基因表达趋势与转录组测序分析结果基本一致,进一步证实转录组测序结果的准确性。【结论】疣吻沙蚕的性腺发育和成熟机制与多基因发挥功能及多个信号通路相关,包括雄性个体偏向MT-CYB、HSP60和DNAH5等基因,雌性个体偏向HSP90、SOX7和COL1A1等基因,以及氧化磷酸化、花生四烯酸代谢、视黄醇代谢、甘氨酸/丝氨酸/苏氨酸代谢等与性腺发育相关的信号通路。展开更多
文摘【目的】鉴定筛选出与疣吻沙蚕性腺发育相关的候选基因及信号通路,揭示其性别分化及变态的分子调控机制,为疣吻沙蚕大规模人工繁育技术的突破提供理论依据。【方法】以成熟雄性(M)、成熟雌性(F)和未变态疣吻沙蚕(R)为研究对象,通过Illumina NovaSeq 6000平台完成高通量转录组测序,经过滤、质量控制及拼接组装后,依据FoldChange≥2且错误发现率(FDR)<0.01的筛选标准,通过DESeq2筛选出差异表达基因(DEGs),然后进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析,并以实时荧光定量PCR对转录组测序结果进行验证。【结果】经转录组测序从9个疣吻沙蚕样品中获得46891条Unigenes,在COG、GO、KEGG、KOG、Pfam、Swiss-Prot、TrEMBL、eggNOG和Nr等9个主要功能数据库中有27878条Unigenes得到注释。依据筛选标准,共筛选出1798个DEGs,其中,M vs F组有349个DEGs,R vs F组有1090个DEGs,R vs M组有359个DEGs。GO功能注释分析发现,DEGs主要注释到细胞、细胞部分、结合、细胞过程、单生物过程等GO功能条目;KEGG信号通路富集分析结果表明,DEGs主要富集在氧化磷酸化、花生四烯酸代谢、视黄醇代谢、甘氨酸/丝氨酸/苏氨酸代谢等信号通路上。综合DEGs的KEGG信号通路富集分析及Nr数据库BLASTx比对分析,最终筛选出DMRT1、SOX7、HSP90、CALM等14个与疣吻沙蚕性腺发育相关的DEGs。实时荧光定量PCR检测的目的基因表达趋势与转录组测序分析结果基本一致,进一步证实转录组测序结果的准确性。【结论】疣吻沙蚕的性腺发育和成熟机制与多基因发挥功能及多个信号通路相关,包括雄性个体偏向MT-CYB、HSP60和DNAH5等基因,雌性个体偏向HSP90、SOX7和COL1A1等基因,以及氧化磷酸化、花生四烯酸代谢、视黄醇代谢、甘氨酸/丝氨酸/苏氨酸代谢等与性腺发育相关的信号通路。
