近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所牛遗传育种科技创新团队构建了覆盖牛52个组织、3个发育阶段的高质量转录组BodyMap，系统解析了基因表达、长链非编码RNA（lncRNA）、可变剪接和RNA编辑等多层次转录调控信息，并利用该转录组资源开展肉牛生产性状基因组预测分析，证实相关转录组信息可作为有效的生物学先验，提升肉牛生产性状的基因组预测效果。相关研究成果发表于《基因组学、蛋白质组学与生物信息学（Genomics, Proteomics & Bioinformatics）》。

牛是重要的肉、奶生产家畜，但对其多组织、多发育阶段转录组图谱的研究还不完善，特别是lncRNA、可变剪接和RNA编辑等调控层面的时空变化尚缺乏系统解析。该研究采集了新生牛、青年牛和成年牛三个发育阶段共计52个组织的400个RNA-seq样本，覆盖脑、肌肉、消化、生殖等13类主要器官系统，共产出约203亿条测序数据，为解析牛从出生到成年阶段的组织转录组变化提供系统资源。

研究共鉴定出25,530个已注释基因、28,533个新lncRNA、215,754个可变剪接事件和3,093,058个A-to-I RNA编辑位点，且不同组织在表达、剪接和RNA编辑层面均呈现明显的组织特异性，其中脑组织在多个层面表现出较强的特殊性。在此基础上，研究将转录组BodyMap与1476头肉牛的23个生产性状及675K基因型数据整合分析，发现新lncRNA对多数性状解释的遗传方差高于随机区域，尤其与眼肌面积和胴体长相关，而RNA编辑区域则与脂肪覆盖率、上脑重等性状相关。进一步将发育相关基因和组织特异基因作为先验信息纳入基因组预测模型后，与BayesR模型相比，整合三个发育阶段的先验信息可使23个性状中17个的预测可靠性提高，平均提升0.42%，其中保水力和后腿长提升更为明显，分别提升4.9%和1.7%。组织特异基因先验同样能提高多数胴体和肉品质性状的预测可靠性，其中小脑组织特异基因在所有性状中的平均提升达0.49%。

该研究构建的牛转录组BodyMap不仅拓展了牛基因组功能注释，也为解析肉牛生产性状的组织来源、发育阶段依赖性和潜在调控机制提供了重要依据。研究证明，组织特异和发育相关转录组信息能够作为有效的生物学先验，提升部分肉牛胴体和肉品质性状的基因组预测可靠性，丰富了对肉牛性状遗传调控的认识，为理解转录组信息服务肉牛遗传改良提供新的证据。

牧医所蔡文涛副研究员为论文第一作者，张路培研究员、李俊雅研究员为论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家现代农业产业技术体系、中国农业科学院科技创新工程及畜禽产品安全工程安徽省重点实验室开放课题等项目支持。

原文链接：https://doi.org/10.1093/gpbjnl/qzag057