论文部分内容阅读
就巢行为是鸟类繁殖的母性行为和本能之一,是生殖生物学研究中一个很重要的主题。家禽的就巢特征是持久的赖巢,并伴随着卵巢和输卵管的萎缩并最终导致产蛋终止。鸟类就巢的研究对于鸟类保种和家禽产业发展至关重要。影响家禽就巢行为的内分泌激素和和环境因素已有广泛研究,但是就巢行为的分子调控机制仍不清楚。本研究探索了番鸭产蛋期(LP)和就巢期(BP)的生殖内分泌激素和垂体转录组表达谱。番鸭在就巢期间(n=19)和产蛋期(n=20)相比较,血清中催乳素(PRL)水平较高,而促黄体激素(LH),卵泡刺激素(FSH),黄体酮(P4),雌二醇(E2),生长激素(GH)较低(P<0.01)。垂体转录组比较结果表明包括20个转录因子在内共有398个差异表达基因(DEGs),其中109个上调基因和289个下调基因(差异倍数大于1.5,P<0.01);随机选择了 18个基因进行实时定量PCR分析以验证转录组结果。本研究表明,神经活性配体-受体互作通路,钙信号通路和对糖皮质激素生物学过程对于控制番鸭的繁殖是至关重要的。进一步分析显示SHH,PTGS2,RLN3基因和转录因子AP-1可能在调节与就巢相关的激素和行为中起到重要作用。研究了从产蛋到就巢过程中下丘脑基因表达的差异,包括产蛋后期(LA),就巢前期(BP)和就巢中期(BM),从LA-vs-BP,LA-vs-BM和BP-vs-BM的比较中分别获得了 155,379,292个差异表达的基因(差异表达倍数≥1.5,P<0.05)。GO富集分析表明,基因表达的变化可能导致下丘脑中氧化应激反应,从而使生殖成本提高。KEGG分析显示谷氨酸能神经通路,多巴胺能神经通路,5-羟色胺能神经通路和胺基丁酸能神经通路显著富集,并鉴定了相关的调节基因。通过趋势分析基因展现了八种时序表达模式,并进一步聚类成三个簇。通过结合趋势分析和蛋白互作(PPI)分析鉴定了另外六个关键候选基因。我们的研究揭示了生殖功能转换的周期性机制包括氧化应激,神经递质及其受体的生物合成,以及糖皮质激素与甲状腺激素和调控基因之间的相互作用。这些候选基因和生物通路可以用作家禽繁殖行为的标记辅助育种和人为基因操控的靶标。