中國荷斯坦奶牛泌乳周期中乳腺脂質(zhì)代謝轉(zhuǎn)錄組分析.pdf

1、奶牛泌乳是一個動態(tài)過程，本研究在跟蹤測定中國荷斯坦奶牛一個完整泌乳周期中乳成分、乳脂肪酸水平的基礎(chǔ)上，在泌乳的特定6個時間段采集乳腺組織，運(yùn)用轉(zhuǎn)錄組測序和生物信息學(xué)分析技術(shù)篩選差異表達(dá)基因，獲得與乳脂代謝相關(guān)的基因，結(jié)合脂肪酸變化趨勢和規(guī)律探索與脂肪酸代謝相關(guān)基因的表達(dá)模式，旨在進(jìn)一步發(fā)掘泌乳周期中乳脂相關(guān)基因及其調(diào)控機(jī)制。
　　試驗在揚(yáng)州大學(xué)實驗?zāi)翀鲞M(jìn)行，選擇體況相近、分娩時期相對集中、2-3胎健康的中國荷斯坦奶牛30頭，在奶牛

2、泌乳的第3、15、45、75、105、135、165、195、225、255、285、315d，每頭每次采集乳樣100mL，立即進(jìn)行乳成分分析，余樣冷凍保存用于脂肪酸提取檢測，分析其脂肪酸的組成及其比例變化。同時選擇體況相近、分娩時間接近（±3d）的2胎奶牛3頭，微創(chuàng)采集分娩前7d及泌乳30、90、180、270、315d乳腺組織，液氮保存，用于提取RNA，進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組分析。
　　主要結(jié)果如下:
　　1.在奶牛整個泌乳過程中，

3、乳脂肪、蛋白和非脂乳固體相對含量變化趨勢相近，其中脂肪含量，在3d時含量最多，并在195d含量出現(xiàn)最低，在泌乳中后期脂肪含量下降。沁乳早期(3d和15d)乳中蛋白質(zhì)含量極顯著大于其他時間段(P＜0.01)，15d后各泌乳階段差異不顯著（P＞0.05）。非脂乳固體7d相對含量極顯著大于其他時間段，但從泌乳45d開始非脂乳固體相對含量穩(wěn)定，且45d-315d所有泌乳時間段差異不顯著(P＞0.05)，本試驗乳糖含量在第7d時含量最小，至15d

4、時保持相對穩(wěn)定，且其他泌乳各階段無明顯變化特征。
　　通過乳脂中的4種主要的脂肪酸在整個泌乳周期變化趨勢進(jìn)行歸類，主要分為兩大類脂肪酸:C14∶0（肉蔻酸）、C16∶0（棕櫚酸）脂肪酸與C18∶0(硬脂酸)、C18∶1（油酸）脂肪酸，且這兩類脂肪酸比例趨勢在泌乳周期中變化趨勢相反，推測奶牛乳腺脂質(zhì)代謝中的肉蔻酸、棕櫚酸與硬脂酸、油酸相互之間在不同泌乳階段的變化可能具有不同的生物學(xué)意義。
　　2.對6個時序18個乳腺組織樣本進(jìn)

5、行轉(zhuǎn)錄組分析，從所有得到的差異基因數(shù)據(jù)中篩選出-7d vs30d、30d vs90d、90d vs180d、180d vs270d、270d vs315d兩個相鄰階段樣本間差異表達(dá)基因，共有2144個上調(diào)差異表達(dá)基因和2042個下調(diào)基因，將不同兩個連續(xù)階段差異表達(dá)基因與篩選出的可能與脂質(zhì)相關(guān)的1460個轉(zhuǎn)錄表達(dá)基因做交叉分析，總共得到413個可能與脂質(zhì)相關(guān)的差異表達(dá)基因，最后分別對所得到兩個連續(xù)泌乳階段與脂質(zhì)相關(guān)的差異上調(diào)和下調(diào)基因做G

6、O和KEGG富集分析，得到總共4466個GO term和794個pathway，再從中篩選出與脂肪代謝相關(guān)的248條GO term和129個pathway富集的通路，可分別解釋富集在GO term和Pathway上的各兩個連續(xù)階段樣本間關(guān)于脂質(zhì)代謝的差異基因與乳脂代謝的關(guān)系。
　　3.對一個泌乳周期中富集在GO term和Pathway上關(guān)于脂質(zhì)代謝的所有差異基因進(jìn)行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)在泌乳周期中與調(diào)控乳腺乳脂肪代謝的有185個重要基因，