陕北白绒山羊次级毛囊周期循环关键基因的筛选及LHX2与miR-144的功能验证

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1、分类号：S826.8学校代码：10712UDC：636.39研究生学号：2012060123密级：公开2018届攻读博士学位研究生学位（毕业）论文陕北白绒山羊次级毛囊周期循环关键基因的筛选及LHX2与miR-144的功能验证学科专业动物遗传育种与繁殖研究方向动物遗传资源研究研究生周光现指导教师陈玉林教授合作教师王小龙副教授完成时间2018年4月中国陕西杨凌Classificationcode:S826.8Universitycode:10712UDC:636.39Postgraduatenumber:2012060123Confidentialitylevel:Publ

2、icDissertationforDoctorDegreeNorthwestA＆FUniversityin2018IDENTIFICATIONOFCRITICALGENESINSECONDARYHAIRFOLLICLECYCLINGANDFUNCTIONALANALYSISOFLHX2ANDMIR-144INDERMALPAPILLACELLSOFSHANBEICASHMEREGOATMajor:AnimalGeneticsBreedingandReproductionResearchfield:AnimalGeneticResourcesNameofPostgradu

3、ate:ZhouGuangxianAdviser:Prof.ChenYulinCo-adviser:AssociateProf.WangXiaolongDateofsubmission:2018.4YanglingShaanxiChina本研究由国家自然基金面上项目（No.31372279）；国家绒毛用羊产业技术体系（CARS-39-12）；农业部转基因生物新品种培育重大专项课题（2011ZX08008-002，2014ZX08008-002）；陕西省国际科技合作项目（2014KW14-01）资助完成。ThisworkwassupportedbytheNationalN

4、aturalScienceFoundationofChina(31372279),ChinaAgricultureResearchSystem(CARS-39-12),theMajorProjectsforNewVarietiesofGeneticallyModifiedOrganismsofChina(2011ZX08008-002,2014ZX08008),andtheInternationalCooperationProjectsofShaanxiprovince(2014KW14-01).陕北白绒山羊次级毛囊周期循环关键基因的筛选及LHX2与miR-144的功能

5、验证摘要绒山羊绒毛是由次级毛囊产生的，具有“软黄金”的美誉，是高档纺织材料，并且次级毛囊是研究毛发再生循环机制的模型。本文拟通过研究陕北白绒山羊次级毛囊发育循环周期的分子机理，进而为提高绒山羊绒毛质量、增加绒毛产量提供理论基础，同时也为毛发再生的研究提供参考。本研究旨在精确定位次级毛囊周期循环的时间节点，筛选调控毛囊周期循环的关键基因，揭示非编码基因在毛囊周期循环调控中的作用。主要研究内容包括以下几个方面：1）通过显微测量对陕北白绒山羊全年不同月份次级毛囊长度及其毛球部宽度进行量化，揭示次级毛囊周期循环的时间节点规律；2）通过联合分析绒山羊次级毛囊发育三个典型阶段（生长

6、期、退行期和休止期）的miRNA和mRNA数据，筛选出调控毛囊周期循环关键的miRNAs和mRNA，并构建了miRNA-mRNA调控关系网络；3）通过“全转录组学”测序技术深入分析次级毛囊从“生长期”向“退行期”转变的分子调控机制；4）利用双荧光素酶检测系统验证了miR-144-3p与LHX2的靶向调控关系，并通过miR-144腺病毒感染毛乳头细胞及构建LHX2-/-毛乳头细胞株进行其基因功能研究。本研究取得主要研究结果如下：1、通过对陕北白绒山羊全年皮肤样品中次级毛囊的形态显微测量，发现长度变化为1070.16μm至2267.61μm，次级毛囊毛球部宽度变化为44.0

7、5μm至108.61μm；根据次级毛囊在皮肤中的长度和毛球部宽度的变化规律，得出陕北白绒山羊次级毛囊发育周期规律为：5月份到10月份为次级毛囊生长期（9~10月份，旺盛期），11月份到次年2月份为次级毛囊退行期，次年3月份到次年4月份为次级毛囊休止期。2、通过对陕北白绒山羊生长期、退行期和休止期皮肤样品中miRNAs和mRNAs表达变化联合分析，发现“生长期与退行期”比较有104个差异的miRNAs和683个差异mRNAs参与miRNA-mRNA网络调控构建，共构建5694条靶向网络调控关系；“生长期与退行期”比较有92个差异的miRNA