基于转录组测序筛选维生素 D调节肉鸡十二指肠钙和磷吸收的差异表达基因

摘要

cqvip:本试验利用转录组测序技术(RNA-seq)筛选维生素D调节肉鸡十二指肠钙和磷吸收的功能基因和信号通路。以1~16日龄罗斯308肉鸡为试验动物,设计3种饲粮,分别在基础饲粮(不含维生素D)中添加0(对照)、5、10μg/kg 1,25-二羟基维生素D 3[1,25-(OH)2-D 3]。16日龄时屠宰肉鸡,刮取十二指肠黏膜,利用转录组测序技术,对差异表达基因进行GO(gene ontology)功能注释和KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)信号通路富集。结果表明:1)与对照组相比,添加5和10μg/kg 1,25-(OH)2-D 3显著改善肉鸡生长性能(P<0.05),增强股骨和胫骨矿化;但10μg/kg 1,25-(OH)2-D 3组肉鸡胫骨与股骨的重量、长度和灰分重量显著低于5μg/kg 1,25-(OH)2-D 3组(P<0.05)。2)分别进行0 vs.5μg/kg、0 vs.10μg/kg、5 vs.10μg/kg 1,25-(OH)2-D 3组间的比较,在各组间筛选出1029、939和642个差异表达基因。3)经GO功能注释,筛选出细胞膜维生素D受体(PDIA3)、细胞核维生素D受体(VDR)、Ⅱb型钠磷转运载体蛋白(SLC34A2)、无机磷转运载体蛋白2(SLC20A2)、钙结合蛋白D28k(CALB1)、钙离子转运ATP酶B1(ATP2B1)、钙离子转运ATP酶B2(ATP2B2)、钠钙交换蛋白(SLC8A1)、成纤维细胞生长因子1(FGF1)和成纤维细胞生长因子19(FGF19)等差异表达基因,这些基因富集到十二指肠中调节钙和磷吸收代谢的过程。4)KEGG通路富集结果显示,差异表达基因富集到丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、环磷酸腺苷(cAMP)信号通路或环磷酸腺苷-蛋白激酶A(cAMP-PKA)信号传导通路和环磷酸鸟苷-蛋白激酶G(cGMP-PKG)信号通路。5)选出4个差异表达基因进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测,结果显示qRT-PCR与转录组测序结果基本一致。综上,本试验筛选出维生素D调节肉鸡十二指肠钙和磷吸收的关键基因和信号通路,为改善肉鸡钙和磷利用率奠定理论基础。