通过基因组结构变异和转录组分析在牛-雅克中识别与杂交不育相关的候选基因
Rui-Dong Wan1, Xue Gao1, Guo-Wen Wang1
1Key Laboratory of Adaptation and Evolution of Plateau Biota, Northwest Institute of Plateau Biology, Chinese Academy of Sciences, Xining, Qinghai 810001, China; University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; Qinghai Key Laboratory of Animal Ecological Genomics, Northwest Institute of Plateau Biology, Chinese Academy of Sciences, Xining, Qinghai 810001, China.
Journal of dairy science
|October 16, 2024
概括
牛的杂交不育与丸的基因表达和结构变异有关. 识别这些遗传因素,特别是X染色体基因上调,有助于理解并可能克服混合不孕症.
科学领域:
- 生殖生物学 生殖生物学
- 遗传学 是一个遗传学.
- 进行比较的基因组学.
背景情况:
- 跨物种杂交物种通常由于遗传不相容性而表现出不可活性或不育性.
- 牛杂交物表现出男性特异性的不育性,阻碍了克种群的遗传改进.
- 这种混合不育的遗传基础,特别是潜在的差异性基因表达,仍然在很大程度上未被阐明.
研究的目的:
- 研究雅克,牛和牛-雅克杂交的丸的细胞组成和基因表达差异,跨越发育阶段.
- 识别与男性杂交不育相关的遗传变异,包括结构变异 (SV).
- 探索X染色体基因表达和特定的SV基因在介质性停止中的作用.
主要方法:
- 对雅克和牛雅克3个月,10个月和成年阶段的丸组织进行组织学分析.
- 转录组测序以识别丸中的差异表达基因 (DEG).
- 对逆交代 (BC1) 丸的分析,以评估精子生成的部分恢复.
- 对DEG进行结构变异 (SV) 的查,并识别候选基因.
主要成果:
- 在所有发育阶段,在雅克和牛雅克之间观察到丸细胞组成和基因表达的显著差异.
- 成年雅克发生了完整的精子生成,而牛雅克的丸在精子生成和有限的精子细胞阶段显示发育停止.
- 在牛的丸中,X染色体相关基因的升高调节表明介质性性染色体失活的异常.
- 鉴定了包括ESCO2和BRDT在内的SV基因,与精子发育和介质停止有关.
结论:
- 牛的杂交不育与丸细胞性,基因表达差异和潜在的介质性性染色体失活异常有关.
- 像ESCO2和BRDT这样的基因的结构变异与牛精子细胞中观察到的介质性停止有关.
- 这项研究为理解和潜在地解决杂交不孕症提供了宝贵的遗传资源.
