Cdc42基因对不同发育阶段无尾鸡骨骼的共表达调控

摘要

为阐明细胞分裂周期42(cell division cycle 42,Cdc42)基因在无尾鸡骨骼发育过程的潜在调控机制,本试验通过混池重测序与转录组测序方法,综合运用基因组学和骨骼转录组学来揭示Cdc42基因对无尾鸡尾部发育的遗传影响.结果 显示,在无尾品种的强正向选择下,无尾鸡与有尾鸡之间高度分化的基因显著富集到神经发育、基础代谢与细胞骨架重排等生物类别;骨骼发育过程的差异表达基因数从胚胎第8、11和14天逐渐升高后下降,到第16天到达最低后又升高,到第21天达到最高;在基因组与转录组层面识别的公共候选基因为Cdc42;公共生物学过程富集到GTPases活性与细胞生长程度的调节,公共信号通路富集到紧密连接与黏着连接;差异表达基因构建的权重基因共表达网络发现,无尾鸡比有尾鸡的基因网络密度高6倍以上,平均连接度高8倍以上.无尾鸡共表达网络中,Cdc42基因与其他基因的相关性较弱.相比而言,在有尾鸡组,Cdc42基因处于网络的核心连接节点处,对于多基因的共同调节起到桥梁作用;此外,证明了Cdc42基因在多物种间具有保守性.本研究最终确定瓢鸡无尾性状的形成可能通过Cdc42及其共表达的基因共同调控紧密连接信号通路,联动影响Wnt信号通路,进而干扰生长板和尾骨的发育,是尾骨提前终止的重要影响环节,将为瓢鸡无尾表型的早期启动和遗传基础认识提供理论指导.