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为解决大额牛（Bos frontalis）转录组信息匮乏，起源不明等问题，研究人员开展了对大额牛 10 种器官和组织的 PacBio Iso-seq 和 RNA-seq 整合分析。研究鉴定出 30,760 条全长转录本等，为功能基因组学研究奠基，对其保护及应用意义重大。
大额牛，一种栖息于印支地区恶劣环境的珍稀半野生牛种，在中国主要分布于云南独龙江和怒江流域狭窄山谷及周边山区，被称为 “独龙牛”。它的染色体数目（2n=58）处于家牛（Bos taurus，2n=60）和野生印度野牛（Bos gaurus，2n=56）之间 。大额牛体型较大，腿部有独特的 “白袜子” 特征，背最长肌纤维直径小，肉质优良。但由于栖息地隔离以及生态、社会政治等多方面的挑战，它是研究最少的有蹄类动物之一，被国际自然保护联盟（IUCN）列为濒危物种，其起源存在诸多不确定性，转录组信息也极为稀少。这不仅限制了人们对其遗传和分子特征的了解，也阻碍了制定有效的保护和管理策略。
为填补这些知识空白，云南农业大学动物科学与饲料云南省重点实验室的研究人员展开了深入研究。他们对大额牛 10 个不同器官和组织的样本进行了 PacBio Iso-seq 和 RNA-seq 整合分析，相关研究成果发表在《Scientific Data》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本处理方面，从中国泸水市凤凰山云南省独龙牛保种繁育基地的一头 3 岁雄性大额牛身上采集心脏、肝脏、脾脏等 10 种器官和组织样本，并迅速保存于液氮中 ，之后进行 RNA 提取及一系列处理以确保 RNA 质量。在测序技术上，运用 PacBio Sequel II 平台构建文库并测序，同时利用 MGI-SEQ 2000 平台进行 Illumina mRNA 文库构建和测序。数据处理过程中，使用多种软件工具对测序数据进行处理、分析和注释。
研究结果如下：
- 转录本鉴定与注释：通过对测序数据的处理，最终鉴定出 30,760 条全长转录本，长度在 363bp 至 7,157bp 之间。将这些转录本与 7 个常用数据库进行比对，发现分别有 15,783 和 14,064 条转录本序列在 NCBI 非冗余蛋白（NR）和 Swiss-Prot 数据库中有匹配项。在京都基因与基因组百科全书（KEGG）、真核直系同源组（KOG）和基因本体论（GO）数据库中，也分别有 14,690、13,609 和 11,406 条转录本存在对应条目。
- 长链非编码 RNA（lncRNA）鉴定：利用 CNCI、CPC2、CPAT 和 PLEK 软件工具预测潜在的 lncRNA，通过分析，共鉴定出 17,565 条 lncRNA 。这些 lncRNA 在许多牛种的生长发育调控中发挥着关键作用，对大额牛的研究有助于深入了解其生长发育调控机制。
- 差异表达基因分析：计算 10 种器官和组织中基因的表达水平（RPKM 值），通过设定严格的筛选标准（log-fold change >2 或 <-2 ，错误发现率 FDR<0.001，p-value<0.005），鉴定出差异表达基因（DEGs） 。进一步的相关性分析和基因表达谱研究，为深入了解大额牛的 mRNA 动态表达提供了依据。
- 基因家族聚类与系统发育分析：对 9 种牛科物种的蛋白质序列进行分析，构建系统发育树。结果显示，大额牛与爪哇牛（Bos javanicus）在进化关系上较为密切，这一结果与已知的分类学和进化位置相符 。
研究结论表明，该研究获得的大量遗传信息，为全面的功能基因组学研究奠定了基础。这些成果有助于深入了解大额牛的分子机制，推动对其转录组结构的认知，为大额牛的保护工作提供了关键数据，也为其在实际应用中的进一步研究和开发提供了有力支持。此次研究成果为大额牛的研究和保护开辟了新的道路，对维护生物多样性和推动相关领域的发展具有重要意义。
