卵泡期和黃體期山羊垂體miRNAs表達譜及差異分析

凌英會，朱 龍，睢夢華，鄭 琪，吳 昊，張運海，章孝榮,3*

(1.安徽農業大學動物科技學院，合肥 230036； 2.安徽地方畜禽遺傳資源保護與生物育種省級實驗室，合肥 230036；3.安徽省羊繁育工程技術研究中心，合肥 230036)

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卵泡期和黃體期山羊垂體miRNAs表達譜及差異分析

凌英會1,2，朱 龍1,2，睢夢華1,2，鄭 琪1,2，吳 昊1,2，張運海1,2，章孝榮1,2,3*

(1.安徽農業大學動物科技學院，合肥 230036； 2.安徽地方畜禽遺傳資源保護與生物育種省級實驗室，合肥 230036；3.安徽省羊繁育工程技術研究中心，合肥 230036)

旨在通過高通量測序的方法篩選與分析卵泡期和黃體期安淮山羊垂體中差異表達miRNAs，探索垂體在轉錄后水平調節山羊從卵泡期-黃體期過渡中發揮的作用。測序結果表明，卵泡期和黃體期文庫分別得到11 319 069和11 432 846條原始序列。經過去除雜質后，得到11 162 888和11 016 138條純凈序列。在兩個不同時期的文庫中，分別檢測到148和150種差異表達的miRNA，有147種miRNA共同表達；分別預測到52和95種差異表達的miRNA，有27種miRNA兩文庫共同表達。已知miRNA中，let-7f在兩文庫表達量最高，且差異極顯著；新miRNA中，novel-miR-159在兩文庫表達量最高，且差異極顯著。通路分析表明，ko00511、ko00052、ko01100、ko00030、ko00520 5個通路可能影響性激素的合成。測序獲得安淮山羊垂體組織miRNA序列及表達譜，垂體組織miRNA表達豐富，且表達量各異。研究結果有助于理解miRNA在山羊垂體中調節性激素分泌的作用，并且所鑒別的miRNA有助于后續卵泡期～黃體期轉變的相關研究。

miRNA;山羊;卵泡期;黃體期;垂體;Solexa

microRNA(miRNA)是一種內源性的18～22個核苷酸的非編碼RNA，可以在轉錄后水平通過抑制mRNA翻譯或促使miRNA降解進而調節基因的表達[1]。已有研究表明，在高等真核生物基因組中，已知miRNA約占1%，并且高達30%的蛋白編碼基因受miRNA的調控[2]。miRNA的調控涉及到多種生理過程，包括細胞增殖[3-4]、細胞凋亡[5]、腫瘤發生[6]、生殖調控[7]、細胞分化[8]、新陳代謝[9]和激素的分泌[10]。在山羊的研究中，有關山羊乳腺miRNA的相關研究[11]、毛囊發育[12]和繁殖及肌肉方面的功能研究[13-14]較多。在垂體組織的研究已經證實EphA2是miR-26b的靶基因，并且成功建立miRNA的表達模式，為研究miR-26b在早期胚胎發育、垂體激素分泌和其他生殖功能中的研究提供基礎[15]。在培養的垂體細胞中過表達miR-325-3p可抑制促黃體激素(LH)的分泌及其在細胞中的含量[16]。進一步的研究表明，促性腺激素釋放激素(GnRH)通過miR-132/212和SIRT1-FOXO1通路促進促卵泡激素(FSH)的表達，這是第1個促性腺激素釋放激素調節促性腺激素基因表達的microRNA通路[17]。在卵巢中部分miRNA的表達是由FSH調控的，并且FSH通過miRNA的網絡調節卵泡的生成，垂體可通過分泌FSH調節卵泡的生成，從而調節山羊的繁殖[18]。

垂體是動物體最重要的內分泌腺，分泌多種激素，如生長激素、促性腺素、催產素、催乳素等。這些激素對代謝、生長、發育和生殖等有重要作用。對于垂體中參與調節生殖激素的miRNA的研究還較少。本研究通過高通量測序的方法，探測卵泡期和黃體期安淮山羊垂體中miRNA的表達和差異表達情況，預測其候選靶基因，并對差異表達miRNA的靶基因進行生物信息學分析。有助于理解miRNA在山羊垂體中調節性激素的分泌所起的作用，所鑒別的一些miRNA有助于后續卵泡期～黃體期轉變的相關研究。

1 材料與方法

1.1 樣品的采集

采集安淮山羊垂體組織樣品6份，分成卵泡期組(FP)和黃體期組(LP)，兩組分別來自3只卵泡期的母羊垂體和3只黃體期的母羊垂體，6只山羊均為3歲半左右，已產過3胎。每組3只山羊垂體混合為一個池。在采集垂體組織樣前，通過試情和B超觀察山羊卵巢，符合條件的母羊屠宰后收集該羊的垂體組織樣于液氮中暫時保存，后轉移至-80 °C冰箱中長期冷凍保存。本試驗中的6只安淮山羊均來自于合肥博大牧業科技開發有限責任公司。為排除試驗中的其他因素的影響，各個試驗羊只的體況和年齡等基本一致，在種羊場內統一采取該場的舍飼飼喂與管理制度。

1.2 RNA文庫的構建

采用RNAiso Plus (TaKaRa)試劑盒提取山羊的垂體組織總RNA并進行質量檢測。使用PAGE膠分離不同片段大小的RNA，切取18～30 nt的條帶，回收Small RNA；配制5′接頭連接體系，混勻離心，室溫反應一定時間，再用PAGE 膠純化回收5′連接產物；配制3′接頭連接體系，混勻離心，室溫反應一定時間，再用PAGE 膠純化回收3′連接產物；配制反轉錄體系，在PCR 儀上室溫反應一定時間，使連接產物反轉錄成雙鏈，再配制PCR 反應體系，在PCR 儀上按照一定程序進行擴增。經過純化和質檢，達到要求后，基于Illumina Solexa測序平臺的高通量測序，由深圳華大基因科技有限公司完成。

1.3 數據分析

小RNA測得raw data數據通過雜質的過濾和初步判斷進行篩選。對過濾后的數據進行數據質量統計和長度統計。統計兩樣品間公共序列和特有序列的種類(用unique表示)及數量(用total表示)分布情況，并將所有sRNA與各類RNA，采用NCBI GenBank (ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/)和Rfam (http://rfam.janelia.org/)兩個數據庫進行比對注釋[19]。通過Blast或Bowtie將sRNA和miRBase (http://www.mirbase.org/ftp.shtml)數據庫比對，鑒定出已知miRNA用于后續分析。對未注釋上任何RNA且比對上基因組外顯子反義鏈、內含子、基因間區的sRNAs，通過選用軟件Mirdeep篩選miRNA的生物特征預測出新miRNA。

對兩個樣品中表達的miRNA統計，分析樣品間的表達量差異顯著性，并分別使用log2-ratio、Scatter plot圖比較兩者共同表達的miRNA表達量的差異[20]。

利用cluster軟件，依據顯著差異表達基因差異倍數的log2值進行聚類。采用RNAhybrid軟件對miRNA進行靶基因預測。通過GO功能顯著性富集分析確定候選靶基因行使的主要生物學功能。并以KEGG中的通路為單位進行通路顯著性富集分析，篩選與整個參考基因相比較在候選靶基因中顯著性富集的通路[21]。FDR≤0.05的通路被認為在候選靶基因中顯著富集。通過通路顯著性富集分析能確定候選靶基因參與的最主要生化代謝途徑和信號轉導途徑。

1.4 熒光定量PCR驗證

為驗證高通量測序結果的準確性，本試驗隨機選取了5個miRNA進行qRT-PCR的驗證試驗。用1 μg的總RNA按照反轉錄試劑盒SYBR?Prime ScriptTMmiRNA RT-PCR試劑盒(TaKaRa, Japan)的說明書步驟來獲得cDNA。在37 ℃孵育1 h,95 ℃滅活5 min，之后加入80 μL 的RNase free H2O稀釋反應體系至100 μL，并儲存于-20 ℃冰箱中，以產生qRT-PCR的模板。qRT-PCR的特異性上游引物是根據各個所選miRNA的自身序列進行設計，其下游引物為通用引物，引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成(表1)。選擇GAPDH作為內參基因，每個miRNA指標經qRT-PCR擴增后，得到各個指標的CT值，使用2-(CTmiRNA-CT5sRNA)法計算不同miRNA之間的相對表達量。

表1 熒光定量PCR擴增引物序列

Table 1 Primer sequences of real-time PCR

名稱Name序列(5'-3')Sequence長度/ntLengthGC含量/%GCcontentchi-let-7fUGAGGUAGUAGAUUGUAUAGUU2231.8chi-miR-125aUCCCUGAGACCCUUUAACCUGU2250.0chi-miR-148aAAAGUUCUGAGACACUCCGACU2245.5chi-let-7aUGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUU2236.4chi-miR-26aUUCAAGUAAUCCAGGAUAGGCU2240.9

2 結 果

2.1 測序數據的質量與分布

隨機選擇5條RNA-Seq顯示在卵泡期垂體和黃體期垂體中存在顯著性差異的miRNA，通過實時定量PCR對其檢測結果進行驗證。檢測顯示，5條差異miRNA，存在差異且差異趨勢與RNA-Seq檢測結果一致(圖1)。

對過濾后的數據進行測序質量評估合格后，統計測序結果顯示卵泡期山羊(FP)共得到11 319 069條原始序列，黃體期山羊(LP)共得到11 432 846條原始序列。經過去除雜質后，卵泡期文庫得到11 162 888條純凈序列，占測得高質量序列的99.05%；黃體期文庫得到11 016 438條純凈序列，占測得高質量序列的96.78%。這些純凈序列將用于后續的數據分析(表2)。

上標的字母表示在0.05顯著水平上的比較結果Superscript letters indicate significant difference at the level of 0.05圖1 5條差異miRNAs的RT-PCR結果Fig.1 The RT-PCR results of 5 differentially expressed miRNAs

表2 高通量測序文庫的小RNA片段質量分類

Table 2 The classification of total small RNA tags by Solexa sequencing

分類Type卵泡期FP黃體期LP數量Count百分比/%Percent數量Count百分比/%PercentTotal_reads1131906911432846High_quality11269747100.0011382781100.003'adapter_null384580.34534190.47insert_null4700.003890.005'adapter_contaminants23670.0254350.05Smaller_than_18nt655200.583070842.70PolyA440.00160.00Clean_reads1116288899.051101643896.78

統計兩個文庫中序列的長度分布(圖2)，圖2表明，卵泡期文庫中序列長度分布主要位于20～30 nt，黃體期文庫中序列長度分別主要位于20～23 nt；波峰與miRNA的典型長度22 nt一致，在卵泡期和黃體期文庫中分別占26.42%和54.07%。動物體中成熟的miRNA序列是Dicer酶的酶切產物，長度分布是在22 nt左右，說明本試驗的小RNA的測序文庫長度分布基本囊括了各類miRNA。

通過統計兩樣品間公共序列和特有序列的種類及數量，可以得到兩樣品間公共序列和特有序列的分布情況(圖3)。圖3表明，兩文庫間的公共序列有20 504 157條占總序列的92.45%，特有序列種類分別有659 839條和149 547條，分別占有75.65%和17.15%。測序結果表明，兩樣品間序列種類的差異比較大，但公共部分的序列其表達是比較集中的，這說明兩樣品在測序整體上的一致性較好。

A.卵泡期; B.黃體期A.FP; B.LP圖2 測序結果的序列長度分布Fig.2 Distribution of sequence lengths of the sequencing results

圖3 公共(A)和特有(B)sRNA種數Fig.3 Number of total (A) and unique (B) sRNA tags

2.2 sRNA分類注釋

將所有sRNA與各類RNA的比對情況進行總結，得到了卵泡期純凈序列共722 640種，黃體期純凈序列共212 348種。去除各類小RNA(rRNA、snRNA、snoRNA、tRNA)和重復序列后，參與后續的數據庫比對的miRNA在卵泡期和黃體期中分別占36.44%和46.31%。但是在序列種類中，miRNA在卵泡期和黃體期文庫中僅占0.37%和1.55%，其余大部分序列主要是被歸類為未知序列。測序結果顯示miRNA的表達量占主要部分，而種類最多的未知序列的表達量非常低(圖4)。

2.3 已知miRNA比對和新miRNA預測

通過blast或bowtie將sRNA和miRBase 21.0數據庫比對，由于數據庫中已收錄山羊miRNA的相關信息，本試驗是將測序文庫比對到山羊的miRNA的數據庫中，鑒定出卵泡期和黃體期分別得到368種和371種已知miRNA,分別得到8 482 909和5 108 138的序列表達量。這些已知miRNA可用于后續分析。使用mirdeep(該軟件適用動物)對未注釋上任何RNA且比對上基因組外顯子反義鏈、內含子、基因間區的sRNAs預測新miRNA，結果得到新miRNA卵泡期75種和黃體期125種，表達量分別為86 670和191 152。其中有46種在卵泡期和黃體期共同表達，且卵泡期和黃體期的新miRNA的表達量高于1 000拷貝數有5和8種，剩余大部分不高于100個拷貝數。

2.4 已知miRNA和新miRNA分析

2.4.1 已知miRNA和新miRNA的差異分析 對已知miRNA和新miRNA進行差異分析，為找出已知miRNA和新miRNA兩種文庫的差異性，首先對兩種文庫各自特異性表達miRNA進行分析。得到已知miRNA中，卵泡期和黃體期文庫分別得到148和150種差異表達的miRNA,有147種miRNA為共同表達，卵泡期特異性表達1種，黃體期特異性表達3種；新miRNA中卵泡期文庫和黃體期文庫分別得到52和95種差異表達的miRNA，有27種miRNA兩文庫共同表達，卵泡期特異性表達的有25種，黃體期特異性表達的有68種。兩種文庫中大部分的miRNA表達量較低，而且在已知miRNA文庫中特異性表達的miRNA不高于5。在新miRNA文庫中，特異性表達的有novel-miR-176表達量達到1 388和novel-miR-189的表達量為1 416，剩余的大部分都不高于100。而表達量高且差異顯著的miRNA中，各種miRNA的表達量差異較大，在兩種文庫中已知miRNA和新miRNA的表達量主要集中于少數幾個miRNA中。已知miRNA中卵泡期和黃體期文庫的表達量高于1 000的miRNA部分差異較大，且差異顯著；新miRNA中卵泡期和黃體期文庫分別有1個和3個miRNA的表達量高于1 000。見表3，4及圖5。

表3 已知miRNA中表達量超過1 000且差異顯著的miRNA

Table 3 Expressed level of higher than 1 000 and significant differently in the known miRNAs

miR_name卵泡期FPFP-expressedFP-stdmiR_name黃體期LPLP-expressedLP-stdchi-let-7f-5p11853420064.62chi-let-7f-5p1092904190313.30chi-let-7a-5p460537795.536chi-let-7a-5p26290845781.59chi-miR-10b-5p425217197.663chi-let-7e-5p16386728535.04chi-miR-129-3p143082421.96chi-miR-423-5p8474714757.45chi-let-7e-5p97321647.37chi-miR-222-3p252924404.23chi-miR-423-5p94161593.88chi-miR-296-3p189313296.56chi-miR-222-3p5244887.67chi-miR-200b139882435.81chi-miR-296-3p2768468.55chi-miR-10b-5p98091708.09chi-miR-200b3208543.03chi-miR-128-3p5447948.52chi-miR-485-5p3946687.14chi-miR-27a-3p3082536.69chi-miR-224-5p2690468.42chi-miR-877-5p2004348.97chi-miR-126-3p1752305.09chi-miR-129-3p1405244.66

表4 新miRNA中表達量超過1 000的miRNA

Table 4 Expressed level of higher than 1 000 and significant differently in the novel miRNAs

miR_name卵泡期FPFP-expressedFP-stdmiR_name黃體期LPLP-expressedLP-stdnovel_miR_20178281325.070novel_miR_159442337702.531novel_miR_15968661162.229novel_miR_201220133833.242novel_miR_1891416239.691novel_miR_5568981201.186novel_miR_1761388241.700

A、C.卵泡期文庫中所有序列和特有序列分布；B、D.黃體期文庫中所有序列和特有序列分布A， C.Total number of reads and unique sequences in the Fols；B,D.Total number of reads and unique sequences in the Luts圖4 高通量測序中小RNA的分類組成Fig.4 Composition of small RNA classes of the sequencing

圖5 已知miRNA (A)和新miRNA (B)表達的差異散點圖Fig.5 Differences of miRNA expression in the known (A) and novel miRNA libraries (B)

2.4.2 已知miRNA和新miRNA的表達模式聚類分析 將兩種文庫差異表達miRNA進行聚類分析后，將表達模式相似的miRNA進行相互聚類，聚類圖中綠色表示miRNA在黃體期文庫中的表達水平高于卵泡期，紅色表示miRNA在卵泡期文庫中的表達水平高于黃體期，新miRNA文庫中差異表達的miRNA聚類如圖6。

2.4.3 已知miRNA和新miRNA的靶基因預測 對已知miRNA和新miRNA進行靶基因預測，使用RNAhybrid軟件對已知miRNA進行靶基因預測。已知miRNA中卵泡期和黃體期文庫差異表達的miRNA有151種，卵泡期和黃體期預測得到的靶基因位點數量為29 494；新miRNA中卵泡期文庫和黃體期文庫有120種差異表達的miRNA，卵泡期和黃體期預測得到的靶基因位點為29 494。

圖6 新miRNA文庫中差異表達miRNA聚類圖Fig.6 Clustering of miRNAs differentially expressed in novel miRNA libraries

2.4.4 GO富集與KEGG分析 本試驗GO富集情況分析中，差異表達的已知miRNA的GO富集分析結果顯示，10 793個背景基因被映射到所處的細胞位置(Cellular component)部分，有2 045個差異表達的miRNA靶基因被映射到該部分，與背景基因的映射相比較，有2個條目(MHC protein complex，anchoring junction)顯著富集(P-value<0.05)；有10 487個背景基因被映射到分別描述基因的分子功能(Molecular function)部分，有1 955個miRNA的靶基因被映射到該部分，與背景基因的映射相比較，有1個條目(Receptor binding)顯著富集；而有10 020個背景基因被映射到參與的生物過程(Biological process)部分，有1 909個miRNA的靶基因被映射到該部分，與背景基因的映射相比較，有2個顯著富集條目(Membrane lipid metabolic process，hematopoietic progenitor cell differentiation)。

差異表達的新miRNA富集分析中各部分的背景基因與已知miRNA組相同。有2 435個miRNA的靶基因被映射到所處的細胞位置部分，有2個顯著富集條目(Cell division site，cell division site part)；有2 400個miRNA的靶基因被映射分別描述基因的分子功能部分，有2個條目顯著富集(Ras GTPase binding，small GTPase binding)；有2 285個miRNA的靶基因被映射到參與的生物過程部分，有3個條目顯著富集(Ribonucleoprotein complex assembly，response to light stimulus，ribonucleoprotein complex subunit organization)。GO功能分析針對的是靶基因預測結果，通過對顯著富集term中的miRNA進行GO功能分析，以基因的數量來推斷miRNA的功能。結果發現差異表達的已知miRNA和新miRNA文庫的功能分析結果圖中Cell的百分比最多，說明樣品中miRNA主要是靶向與cell相關的基因(圖7)。

KEGG分析結果顯示，已知miRNA組和新miRNA組中都有22 885個山羊背景基因，在已知miRNA和新miRNA文庫中，分別被標注到283和294個生物學過程中。對于卵泡期和黃體期兩文庫所測數據中，已知miRNA和新miRNA文庫中分別有4 251和5 241個miRNA的靶基因被標注到相關的生物學通路中；并且與背景基因所參與的生物學過程相比較，分別有26和2個顯著富集通路(Q-value<0.05)。

圖7 差異表達的新miRNA靶基因GO分析(LP-vs-FP)Fig.7 GO classification annotated for the target gene of novel miRNA (LP-vs-FP)

3 討 論

山羊的經濟效益主要取決于它的總生產力，母山羊的生產率更依賴于生殖力和產羔數[22-24]。但是，山羊的排卵率是比較低的，其遺傳力系數主要介于0.09～0.14，山羊的排卵率很難通過常規育種方法改善排卵率低。因此，研究人員希望通過分子輔助育種技術與miRNA的研究來提高山羊的排卵率[25]。垂體可以通過分泌FSH、LH和GnRH等激素調節卵泡的分泌，從而調節山羊的卵泡期到黃體期的轉變。通過對小鼠的下丘腦-垂體-卵巢軸研究發現，miR-200b和miR-429參與哺乳動物生殖的調節及調節排卵[26]。在豬的垂體細胞中，上調miR-361-3p表達抑制FSH的分泌，下調miR-361-3p的表達可促進FSH的分泌[27]。miR-21在卵巢顆粒細胞轉變成黃體細胞的過程中具有抗細胞凋亡作用，敲低miR-21的表達會誘導顆粒細胞調亡，排卵率明顯下降，這種作用依賴于LH的分泌[28]。測序發現卵泡期和黃體期文庫，分別得到148和150種差異表達的miRNA，有147種miRNA共同表達。在卵泡期和黃體期兩文庫中，分別預測得到52和95種差異表達的miRNA，有27種miRNA兩文庫共同表達。垂體在動物生殖過程中起重要作用，本研究可進一步探索垂體中miRNA在性激素分泌中所起到的作用，為后續的研究奠定基礎。

為尋找卵泡期和黃體期垂體中miRNA的差異表達情況，筆者建立了卵泡期和黃體期的miRNA的兩個文庫，用以尋找miRNA水平上的差異表達情況。發現各組特異性表達的miRNA參與相關通路的調節，但其表達量過低，而表達量高且差異顯著的miRNA研究發現，已知miRNA中let-7f在兩種文庫中表達量都最高，且差異極顯著；其次分別為let-7a、 let-7e，除let-7家族之外表達量較高的為miR-10b、miR-129、miR-423、miR-222。研究發現let-7家族的let-7a、let-7b、let-7c、let-7I在早期閉鎖、逐步閉鎖與健康豬卵泡相比卵巢的卵泡明顯下降，而let-7G在卵泡閉鎖呈高表達[29]。用豬垂體前葉細胞為模型，研究發現let-7a和let-7c可能起到調節FSH分泌的作用[27]。在前人對垂體的測序分析表明，miR-10b在上調基因中表達倍數最高，且在促性腺激素分泌垂體腺瘤中表達顯著差異[30]。本次對于垂體的測序結果表明，let-7f的表達量在卵泡期文庫顯著高于黃體期，且在差異表達的已知miRNA中let-7家族在LP組中占總表達量的28.9%,在FP組中占總表達量的16.8%。說明let-7家族和miR-10b可能參與垂體性激素的分泌，為研究其在垂體性激素分泌的調節方面提供幫助。

GO富集情況分析表明，已知miRNA和新miRNA的GO富集分析分別有5和7個顯著富集條目。在GO功能分析表明，結果發現差異表達的已知miRNA和新miRNA文庫的功能分析結果表明Cell的百分比最多，說明樣品中miRNA主要是靶向與cell相關的基因。KEGG分析結果顯示，與背景基因所參與的生物學過程相比較，已知miRNA和新miRNA文庫所有的miRNA靶基因參與的生物學過程，分別有26個和2個通路顯著富集(Q-value<0.05)。研究發現IL-6/C/EBPβ，P53/P21和P16通路在D-半乳糖處理老化垂體細胞中會被激活，但是慢性雌激素的治療這些通路可免疫垂體腫瘤[31]。D-半乳糖可導致大鼠亞急性衰老LH、FSH、GnRH明顯上升[32]。富集通路中，ko00511:Other glycan degradation、ko00052:Galactose metabolism、ko01100:Metabolic pathways、ko00030:Pentose phosphate pathway、ko00520:Amino sugar and nucleotide sugar metabolism 5個通路可能會通過參與D-半乳糖的代謝從而影響性激素的合成。

4 結 論

對卵泡期和黃體期山羊的垂體進行小RNA文庫的構建，分別得到148種和150種已知miRNA，有147種miRNA共同表達。在卵泡期和黃體期兩文庫中，分別預測得到59和95種新miRNA，有27種miRNA兩文庫共同表達。卵泡期和黃體期文庫中，已知miRNA中，let-7f在兩文庫差異極顯著，且表達量最高，其次分別為let-7a、miR-10b和let-7e；新miRNA中novel-miR-159在兩文庫差異極顯著，且表達量最高，其次為novel-miR-55。通路分析表明，ko00511、ko00052、ko01100、ko00030、ko00520通路可能影響性激素的合成。

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(編輯 程金華)

Comparative Profiling of Differentially Expressed microRNAs between the Follicular and Luteal Phases Pituitary of Goats

LING Ying-hui1,2,ZHU Long1,2,SUI Meng-hua1,2,ZHENG Qi1,2,WU Hao1,2,ZHANG Yun-hai1,2,ZHANG Xiao-rong1,2,3*

(1.CollegeofAnimalScienceandTechnology,AnhuiAgriculturalUniversity,Hefei230036,China;2.LocalAnimalGeneticResourcesConservationandBiobreedingLaboratoryofAnhuiProvince,Hefei230036,China；3.EngineeringResearchCenterofReproductionandBreedinginSheepofAnhuiProvince,Hefei230036,China)

In this study, we used Solexa sequencing to screen and analyze the differentially expressed microRNAs (miRNAs) of Anhuai goat pituitary tissues in the follicular phase (Fols) and luteal phase (Luts), and explore the role of pituitary at post-transcriptional level of Fols to Luts transition occurred in goats. In total, 11 319 069 and 11 432 846 raw reads were obtained from the ovaries of Anhuai goats in Fols and Luts, respectively, after eliminating impurity, 11 162 888 and 11 016 138 clean reads. 147 known miRNAs were co-expressed in the two different periods phases, 148 and 150 known miRNAs were expressed in the ovary in the Fols and Luts, respectively. In addition, 27 novel miRNAs were co-expressed in the two phases, 52 and 95 novel miRNAs were expressed in the ovary in the Fols and Luts, respectively. Let-7f was the highest expressed significantly different known miRNAs in the two phases, and miR-159 was the highest expressed significantly different novel miRNAs in the two phases, which may participate in the follicular-luteal transition of Anhuai goats. In the KEGG pathway analysis, ko00511, ko00052, ko01100, ko00030 and ko00520 may be related to the synthesis of sex hormones. The study succeeded to construct the expression library of miRNAs which were abundant and differentially expressed in Anhuai goat pituitary tissues. The results will help to further understand the role of miRNAs which regulates secretion of hormone participate in goat pituitary. And some identified miRNAs will help to further understand the role of miRNAs in the regulation of follicular to luteal transition in goat ovaries.

miRNA;goat;follicular phase;luteal phase;pituitary;Solexa

10.11843/j.issn.0366-6964.2016.11.009

2016-06-30

國家自然科學基金項目(31301934;31372310);安徽省現代農業產業技術體系(2016-2020)

凌英會(1981-)，男，安徽安慶人，副教授，博士，主要從事動物遺傳育種與繁殖研究，E-mail：caaslyh@163.com

*通信作者：章孝榮，教授，博士生導師，主要從事動物生殖調控研究， E-mail：zhangxiaorong01@163.com

S827.2

A

0366-6964(2016)11-2218-10