关键词:
绵羊
代谢组学
胃肠道
卵巢
分析化学
摘要:
我国作为羊肉食用大国,近年来随着人们生活水平的提高对羊肉的需求量也逐年增高,而绵羊产肉量低等问题成为制约肉羊产业的重要问题。提高绵羊的产肉量可以从两个大的方向进行研究,分别是提高绵羊的饲料利用率与提高绵羊产羔数,本论文从这两个方面分别进行了研究。
(1)代谢组学整合多组学揭示绵羊胃肠道消化系统特征
利用代谢组学分析方法,在绵羊10个胃肠道组织中鉴定了3061种化合代谢物,为了探究化合代谢物在不同组织中的分布情况差异,利用偏最小二乘辨别分析(OPLSDA)筛选了1268种差异化合代谢物。通过KEGG富集分析探究了这些差异代谢物在绵羊生命过程中发挥的作用,结果表明这些代谢物主要在类固醇生物合成、牛磺酸和次牛磺酸代谢等过程中发挥了重要作用。为进一步了解这些代谢物分布差异的原因,对绵羊胃肠道系统中微生物分布情况进行了探究。在绵羊胃肠道系统中共鉴定了3787种微生物。利用Lefse分析研究了这些微生物在胃肠道组织中分布差异情况,并进一步探究了这些微生物体内基因表达情况。结果表明微生物在胃肠道内分布存在显著差异,如甲烷杆菌科微生物主要在空肠内发挥作用。利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)探索了在不同组织中相对丰度较高的差异代谢物与微生物体内基因表达量之间的关系揭示了6-甲基硫代己酮肟等多种化合代谢物在胃肠道内被合成和消化吸收的过程。
(2)代谢组学整合多组学揭示绵羊卵巢内重要化合代谢物与基因
结合142个RNA测序(RNA-seq)数据和60个非靶向代谢组学数据,分析了卵巢和血液中代谢物之间的关系。利用KEGG联合富集分析,发现谷胱甘肽代谢途径同时在卵巢和血液中被富集。这一发现为血液中代谢物交换可能引起的卵巢谷胱甘肽代谢过程提供了解释。利用代谢物-基因-疾病互作网络,揭示了Bardet-Biedl综合征(BBS)家族基因在卵巢和血液中的表达之间的相关性。结果表明BBS家族基因,如绵羊血液中的BBS10基因,可能是BBS潜在的生物标志物。利用450头母羊的全基因组测序数据,研究了BBS10基因在卵巢中的表达与产羔数的关系。研究结果表明,在BBS10基因区域,g.112314320C>T与产羔数的增加有关,这些SNP可能是用于高产羔数绵羊育种的潜在分子位点。