奶牛乳脂性状关键基因及其ceRNA调控机制研究
结题报告
批准号:
31802041
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
韩博
依托单位:
学科分类:
C1702.家畜种质资源与遗传育种学
结题年份:
2020
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
张胜利、林珊、赵莹、杨影
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中文摘要
鉴定影响产奶性状的主效基因及其调控机制对实施分子育种以加快遗传进展尤为重要。申请人所在团队前期利用RNA-Seq和small RNA-Seq技术检测了奶牛不同泌乳阶段肝脏组织差异表达的mRNA、lncRNA和miRNA,构建了以miRNA为中心的ceRNA调控网络,并通过功能富集分析发现了12个与乳脂性状相关的关键候选基因。本研究旨在进一步利用双荧光素酶报告系统、过表达、RNA干扰和RNA结合蛋白免疫沉淀等功能基因组学技术在细胞水平上确定ceRNA网络中miRNA、lncRNA和mRNA之间的相互作用,并检测其对乳脂合成相关基因的作用,以揭示ceRNA在奶牛肝脏组织中对乳脂性状形成的调控机制。
英文摘要
Identification of major genes affecting milk production traits and their regulatory mechanisms is particularly important for accelerating genetic progress in dairy cattle. In the previous study, we used RNA-Seq and small RNA-Seq to obtain liver transcriptome of dairy cattles in different lactation stages, and identified the differentially expressed mRNA, lncRNA, and miRNA across the three lactation periods. We have built ceRNA regulatory networks via miRNA to reveal the regulatory mechanisms for milk production traits in liver of dairy cattle, and the critical genes of ceRNA network in milk fat synthesis have be enriched by biological functional analysis. In this study, we will validate the interactions among RNAs in ceRNA regulatory network at cell level to confirm its regulation using dual-luciferase reporter system, overexpression or interference of RNAs, and RNA binding protein immunoprecipitation. Furthermore, we will detect the influence of ceRNA on the expression of critical genes in milk fat synthesis to reveal the regulatory mechanism of ceRNA in dairy cattle liver.
乳脂是牛奶的重要成分,也是衡量牛奶质量高低的主要指标之一。对于育种工作者来说,鉴定影响乳脂性状的主效基因及其调控机制对于奶业发展和人类健康有着至关重要的意义。我国自2012年开始在全国范围内实施荷斯坦公牛的基因组遗传评估,大大提高了奶牛育种的效率。研究发现,在基因组选择SNP标记数据中加入目标性状遗传效应较大的功能基因信息可提高基因组育种值预测的准确性。申请人所在团队前期利用转录组测序技术在奶牛不同泌乳阶段肝脏组织中发现了12个与乳脂性状相关的关键候选基因及其ceRNA调控网络。本研究旨在深入验证候选基因及其调控因子对乳脂性状形成的调控机制。通过遗传效应分析发现COL6A1和LPIN1基因均与产奶性状显著相关;进一步利用细胞水平的功能验证试验发现COL6A1可能通过PI3K-Akt、AMPK和PPAR等信号通路促进细胞周期、增殖和乳脂合成;LPIN1及其调控因子bta-miR-345-3p可能调控细胞的增殖和乳脂的合成与分泌。本研究验证的乳脂性状关键候选基因多态标记可用于奶牛基因组选择芯片开发,为奶牛分子育种提供了重要的理论依据。也发现了乳脂性状形成的重要调控因子的作用机制。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.3390/genes10040265
发表时间:2019-04-01
期刊:GENES
影响因子:3.5
作者:Han, Bo;Yuan, Yuwei;Sun, Dongxiao
通讯作者:Sun, Dongxiao
Polymorphisms and genetic effects of PRLR, MOGAT1, MINPP1 and CHUK genes on milk fatty acid traits in Chinese Holstein
中国荷斯坦牛PRLR、MOGAT1、MINPP1和CHUK基因多态性及其对乳脂肪酸性状的遗传效应
DOI:10.1186/s12863-019-0769-1
发表时间:2019-08-16
期刊:BMC GENETICS
影响因子:2.9
作者:Shi, Lijun;Liu, Lin;Han, Bo
通讯作者:Han, Bo
Identification of genetic effects and potential causal polymorphisms of CPM gene impacting milk fatty acid traits in Chinese Holstein
中国荷斯坦牛 CPM 基因影响乳脂肪酸性状的遗传效应和潜在因果多态性鉴定
DOI:10.1111/age.12936
发表时间:2020
期刊:Animal Genetics
影响因子:2.4
作者:L.Shi;L.Liu;X.Lv;Z.Ma;C.Li;Y.Li;F.Zhao;D.Sun;B.Han
通讯作者:B.Han
DOI:10.3390/genes10060449
发表时间:2019-06-01
期刊:GENES
影响因子:3.5
作者:Han, Bo;Yuan, Yuwei;Sun, Dongxiao
通讯作者:Sun, Dongxiao
DOI:10.1371/journal.pone.0220629
发表时间:2019-08-01
期刊:PLOS ONE
影响因子:3.7
作者:Lin, Shan;Zhang, Hongyan;Sun, Dongxiao
通讯作者:Sun, Dongxiao
利用空间转录组技术精准解析奶牛乳脂性状形成的调控机制
  • 批准号:
    32372836
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    韩博
  • 依托单位:
奶牛乳房炎性牛支原体新型毒力基因致病的分子机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    韩博
  • 依托单位:
奶牛乳脂性状关键候选基因及其突变位点功能验证研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    韩博
  • 依托单位:
停乳链球菌全基因组测序分析及新型毒力基因致病力研究
  • 批准号:
    31772813
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    韩博
  • 依托单位:
左氏无绿藻对奶牛乳腺上皮细胞侵染凋亡的机制研究
  • 批准号:
    31572587
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    韩博
  • 依托单位:
CKIP-1对氟致成骨细胞凋亡的调控作用研究
  • 批准号:
    31272623
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    77.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    韩博
  • 依托单位:
IGF-I对氟诱导成骨细胞凋亡的保护机制
  • 批准号:
    30972230
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    38.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    韩博
  • 依托单位:
氟调控成骨细胞OPG/RANKL表达的分子机理
  • 批准号:
    30771594
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    韩博
  • 依托单位:
骨调素对山羊成骨细胞凋亡的调控机制
  • 批准号:
    30571362
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    27.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    韩博
  • 依托单位:
硒对氟诱导成骨细胞凋亡的保护机理研究
  • 批准号:
    30371065
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    韩博
  • 依托单位:
国内基金
海外基金