影响和牛冷冻胚胎移植妊娠率的因素分析

为研究不同因素对和牛冷冻胚胎移植妊娠率的影响,采用Ovsynch方法对受体荷斯坦牛进行同期发情,共计移植受体557头。结果表明,A级和B级胚胎的移植妊娠率(57.72%,56.63%)差异不显著(P>0.05);不同黄体直径CL-1(<1.0 cm)、CL-2(1.0~1.5 cm)和CL-3(>1.5 cm)时的移植妊娠率(54.50%,59.72%和55.24%)差异也不显著(P>0.05);左侧和右侧子宫角移植妊娠率(56.92%,57.41%)差异不显著(P>0.05);子宫角前段移植妊娠率(59.04%)显著高于子宫角中段移植妊娠率(40.35%)(P<0.05);不同移植完成时间T-1(6~9 min)和T-2(10~13 min)内完成的移植妊娠率(60.65%,54.17%)显著高于T-3(14~24 min)内完成的移植妊娠率(26.67%)(P<0.05)。说明胚胎质量、移植部位和黄体直径对胚胎移植妊娠率均无显著影响,胚胎输送位置和移植完成时间对胚胎移植妊娠率有显著影响。

重组技术在反刍动物生产中的应用进展

重组技术能够作为改进家畜生产系统的替代方法。在反刍动物生产中,重组激素能够显著提高动物繁殖和生产性能。重组抗原和免疫细胞能有效提高肉类和牛奶产量。重组疫苗的使用也有助于减少寄生虫产生的耐药性,改善动物健康。重组酶和益生菌有助于提高瘤胃发酵和饲料转化率效率。同时,许多重组技术仍处于实验阶段,在使用之前,应仔细考虑这些技术的其可行性。另外,转基因动物的使用和基因组编辑技术的发展拓展了重组技术研究的前沿。文章总结了重组技术对反刍动物性能、健康状况和瘤胃发酵的影响和应用,期望为反刍动物生产的可持续发展提供参考。

能量负平衡影响奶牛卵泡发育的机制

奶牛能量负平衡(negative energy balance,NEB)是奶牛产后泌乳初期常会发生的一种代谢性疾病,当奶牛摄入能量无法满足其消耗能量时就会达到NEB状态。奶牛处于NEB状态时易引起患病率增加、妊娠率降低、生产性能下降,给集约化奶牛生产带来很大的经济损失。随着分子、组学技术的广泛应用,奶牛泌乳初期NEB对牛卵泡发育的影响机制得到进一步揭示。本文根据近年来相关报道,综述奶牛早期泌乳NEB对牛卵泡发育分子机制相关研究进展并进行展望,以期为减少NEB对奶牛繁殖性能的不利影响提供理论参考。

基于Smart-seq2探究玻璃化冷冻对猪孤雌激活囊胚基因表达的影响

旨在探究玻璃化冷冻对猪孤雌激活(parthenogenetic activation,PA)囊胚基因表达的影响。本研究以猪PA囊胚为研究对象,根据试验处理分为新鲜组、玻璃化冷冻组Ⅰ和玻璃化冷冻组Ⅱ,随后从每组挑选3枚形态良好的囊胚,利用Smart-seq2单细胞全长转录组测序技术进行转录组测序分析。结果显示,玻璃化冷冻组Ⅰ与新鲜组相比,共鉴定到772个差异表达基因(differential expression genes,DEGs),GO和KEGG富集分析结果显示,这些DEGs与细胞脂质代谢过程、细胞葡萄糖稳态、MAPK信号通路、PI3K-Akt信号通路等相关;玻璃化冷冻组Ⅱ与新鲜组相比,共鉴定到1613个DEGs,主要与糖异生、代谢途径、氨基酸生物合成等相关;玻璃化冷冻组Ⅱ与玻璃化冷冻组Ⅰ相比,鉴定到822个DEGs,主要与丙酮酸代谢过程、N-聚糖生物合成、细胞衰老等相关。综上,本研究基于Smart-seq2单细胞全长转录组测序技术揭示了玻璃化冷冻对猪PA囊胚脂质代谢、能量代谢、MAPK信号通路等相关基因表达的影响。

热应激对牛卵子及其胚胎表观遗传修饰与发育能力的影响

旨在探究热应激对牛卵子及其胚胎表观遗传修饰与发育能力的影响。本研究将卵子置于体外热应激条件下培养(41℃12 h+38.5℃12 h),进行体外成熟(in vitro maturtion, IVM)和体外受精(in vitro fertilization, IVF),检测对照组(38.5℃24 h)和热应激组牛卵子和胚胎的发育能力及表观遗传修饰组蛋白H1、组蛋白H2、组蛋白H4和DNA甲基化的修饰水平。本研究还检测了卵子活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平、线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,ΔΨm)水平及与表观遗传修饰和发育能力相关基因的表达水平。结果表明,热应激处理组卵子成熟率((59.21±4.29)%)、卵裂率((57.78±4.58)%)和囊胚率((22.31±1.67)%)均显著低于对照组((85.10±6.75)%、(78.64±2.46)%、(42.64±1.38)%,P<0.05);热应激组牛卵子及各阶段胚胎表观遗传修饰组蛋白H1、组蛋白H2、组蛋白H4、DNA甲基化水平显著低于对照组(P<0.05);热应激组牛卵子ΔΨm水平显著低于对照组(P<0.05);热应激组牛卵子ROS水平显著高于对照组(P<0.05);热应激组牛卵子表观遗传修饰相关基因DNMT1、DNMT3A、DNMT3B、Histone H2A、SMYD3、IGF-2R的mRNA表达水平显著低于对照组(P<0.05);热应激组牛卵子发育能力相关基因C-MOS、GDF-9和POU5F1的mRNA表达水平显著低于对照组(P<0.05)。本研究表明,热应激显著降低了牛卵子和胚胎表观遗传修饰组蛋白H1、组蛋白H2、组蛋白H4、DNA甲基化水平,显著降低了牛卵子ΔΨm水平及与表观遗传修饰和发育能力相关基因的mRNA表达水平,显著提高了ROS水平,降低了卵子质量。

基于非靶向代谢组学探究水牛唾液和血清中的发情标志物

在现代化规模养殖中,水牛发情不明显的问题日益突出。研究旨在利用高通量非靶向代谢组学分析不同发情阶段水牛唾液和血清中代谢物的差异。在相同的饲养管理条件下,选择15头尼里-拉菲水牛,每头注射氯前列醇4 mL,注射当天计为第0天。分别在水牛发情前期(第1天)、发情期(第3天)、发情后期(第6天)早上饲喂之前(08:00-11:00)采集唾液和血清,样品处理后采用非靶向代谢组学检测。结果显示,不同发情阶段水牛的唾液和血清中均存在差异代谢物,发情期/发情前期水牛唾液中共鉴定出30种显著差异代谢物,血清中共鉴定出85种显著差异代谢物;发情期/发情后期水牛唾液中共鉴定出8种显著差异代谢物,血清中共鉴定出66种显著差异代谢物。这些差异代谢物主要富集在胰高血糖素信号通路、磷酸戊糖途径、甘油酯代谢等通路上。唾液代谢物与血清代谢物之间存在相关性。唾液中的差异代谢物D-2-磷酸甘油酸、L-丙酰肉碱、白三烯d4和8-异前列腺素a1可能作为水牛发情生物标志物的关键代谢物。

奶牛卵泡颗粒细胞在卵泡发育中的作用机制

随着奶牛产奶量的提高,我国奶业产业链也在不断优化和升级,朝着现代化、规范化和国际化的方向迈进。然而,高产奶牛的繁殖性能却在逐渐降低,目前,这已成为奶牛相关研究工作者面临的共同问题。卵泡发育与繁殖效率关系密切,卵泡正常发育是奶牛发情、排卵等繁殖活动的先决条件。其中,卵泡颗粒细胞能够与卵母细胞和卵泡膜细胞相互作用分泌多种激素和因子,同时,作为多种激素和细胞因子的受体影响卵泡发育。因此,本文总结了关于卵泡颗粒细胞功能与卵泡发育的相关研究,并以卵泡颗粒细胞在卵泡发育过程中的作用和颗粒细胞对卵母细胞的影响为重点进行综述,以期为今后相关研究提供理论参考。

猪胚胎冷冻保存的研究进展

胚胎冷冻保存对于胚胎的远距离移植和遗传资源的保护具有重要意义。然而,猪胚胎由于其胞质脂肪含量高,对低温敏感,增加了其保存难度。研究表明,通过降低脂质含量、优化培养基成分、保护细胞骨架以及恢复线粒体功能等方式,能够提高猪胚胎冷冻保存技术的效率,从而促进其广泛应用。因此,本文介绍了胚胎冷冻保存技术,总结了提高胚胎冷冻效率的多种方法和措施。同时,笔者团队将通过讨论猪胚胎的内在特性以及低温保存对转录组改变的影响,进一步关注猪胚胎低温保存的机制,从而更好地了解和推进猪胚胎低温保存的研究。

不同发情阶段水牛唾液的DIA定量蛋白组学分析

旨在利用高通量DIA定量蛋白组学分析不同发情阶段水牛唾液中蛋白的差异。本研究将15头体况相近(平均体重为650~750 kg),发情正常,健康状态良好的2~5胎次的尼里-拉菲母水牛作为研究对象,在相同的管理条件下,对其注射氯前列醇并计为第0天,分别在发情前期(第1天)、发情期(第3天)、发情后期(第6天)早上饲喂之前(08:00-11:00)进行唾液的采集,唾液样本每个发情时期分组相同,每3头牛分为一组,共分为5组,样品处理后进行DIA定量蛋白组学检测。结果显示,不同发情阶段水牛的唾液中共定量到1982个蛋白质,分别在发情期/发情前期和发情期/发情后期比较组中鉴定到59和38个差异丰度蛋白。功能分析发现,CBL、SOD1、SPP1和ARPC1B等蛋白质可能在细胞调控和抗氧化、维持细胞间相互作用等方面发挥作用。KEGG通路分析显示,发情前期、发情期和发情后期水牛唾液差异丰度蛋白被富集到mTOR信号通路、孕酮介导的卵母细胞成熟等通路上。综上,通过不同发情阶段的对比,获得与繁殖相关的差异蛋白4个,CBL、ARPC1B、SOD1和SPP1。这些唾液中的差异丰度蛋白可能作为水牛发情生物标志物的关键蛋白,进而为开发水牛发情检测诊断试剂盒提供数据支撑。

不同单细胞全基因组扩增体系扩增牛微量血液DNA效果评价

旨在通过二代测序技术评估不同单细胞全基因组扩增(single cell whole genome amplification,scWGA)体系对牛微量血液基因组DNA的扩增效果,建立微量DNA全基因组扩增体系。本研究分别采用MDA(multiple displacement amplification)和MALBAC(multiple annealing and looping-based amplification cycles)两种scWGA体系对华西牛1 ng血液基因组DNA进行全基因组扩增,随后基于两种体系的扩增产物以及原始未稀释血液DNA构建测序文库,利用DNBSEQ-T7RS测序平台进行全基因组测序(whole genome sequencing,WGS),通过比较扩增产物片段大小、浓度、总质量评估扩增效率,通过分析GC含量、测序覆盖度、基因分型一致率、基因型检出率等评估两种体系的扩增效果。结果显示,MDA体系的扩增产物片段大于MALBAC体系(8 kb vs.0.2~2 kb),产物浓度和总质量显著高于MALBAC体系(P<0.05)。基于测序数据,1×和5×测序深度下,MDA体系的基因组覆盖度显著高于MALBAC体系(P<0.05),此外,MDA体系的分型一致率、检出率显著高于MALBAC体系,而等位基因缺失率、假阳性率显著低于MALBAC体系(P<0.05)。综上,本研究揭示了MDA和MALBAC两种扩增体系基于华西牛1 ng血液基因组DNA扩增的体系特点,为改进现有华西牛胚胎基因组选择中的关键扩增技术提供理论依据,促进华西牛遗传育种进展。

IGF1、CoQ10、MT联合添加缓解热应激对牛IVF囊胚的影响

旨在探明胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factors 1,IGF1)、辅酶Q10(coenzyme Q10,CoQ10)及褪黑素(melatonin, MT)联合添加对牛卵母细胞和胚胎发育以及热应激囊胚的影响。本研究于屠宰场采集牛离体卵巢,于实验室抽取卵丘卵母细胞复合体(cumulus-oocyte complexes, COCs),在牛卵母细胞体外成熟(in vitro maturation, IVM)液及牛胚胎体外培养(in vitro culture, IVC)液中添加IGF1、CoQ10及MT,检测各添加方式对牛卵母细胞发育能力、牛卵母细胞活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平及线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,ΔΨm)的影响;在囊胚期施加41℃热应激,检测热应激及联合添加对牛IVF囊胚发育能力及凋亡水平的影响,并利用qRT-PCR检测囊胚中胚胎质量相关基因mRNA表达水平。各组试验均重复3次。结果表明,与未添加组(CT-0组)相比,联合添加IGF1、CoQ10及MT组(ICM组)卵母细胞成熟率((90.40±2.06)%vs.(65.41±0.63)%)、卵裂率((93.33±1.96)%vs.(59.77±2.93)%)及囊胚率((51.43±5.34)%vs.(26.92±3.24)%)均显著提高(P<0.05);ICM组牛卵母细胞ROS水平显著降低;ΔΨm显著提高(P<0.05)。与热应激组(HS组)相比,联合添加IGF1、CoQ10及MT(ICM+HS组)显著提高了囊胚扩张率((62.00±2.97)%vs.(30.77±8.66)%,P<0.05),抑制了热应激囊胚细胞凋亡,并提高了IGFBP3、ATP1A1、DSC2及IFNT2的mRNA表达水平(P<0.05)。综上表明,联合添加IGF1、CoQ10及MT有效提高牛卵母细胞发育能力,降低ROS水平,提高ΔΨm。热应激降低牛囊胚扩张率,促进牛囊胚细胞凋亡,影响囊胚质量,而联合添加IGF1、CoQ10及MT缓解了热应激损伤。

换相失败对含风电场的交直流混联系统送端过电压的影响

针对直流系统换相失败后引起的送端交流母线会出现暂态过电压的问题,详细分析了直流换相失败后送端交流母线出现暂态过电压的机理,提出一种根据暂态过电压的大小来确定调相机容量进而抑制暂态过电压的策略,并在此基础上对定电流控制环节参数进行优化,达到进一步抑制暂态过电压的目的。仿真结果表明:所提策略对于受端单相接地故障引起的换相失败所产生的送端母线暂态过电压具有有效的抑制能力;再结合直流控制系统参数优化,对于受端三相接地故障引起的换相失败所产生的送端母线暂态过电压可起到进一步抑制的效果。该策略对于含风电场的交直流混联系统故障后送端暂态过电压的抑制具有一定的指导意义。

后基因组时代的代谢工程:机遇与挑战

代谢工程的研究目的是要改进细胞性质 ,增加工业生物产品的收率及生产能力。现在越来越多的生物基因测序的完成及功能基因组学研究的进展正把代谢工程研究引入一个新时代。代谢工程正面临一个极好的机遇 ,同时也遇到一些严重的挑战。这是由于细胞内存在着复杂的 ,非线性的 ,在酶、调控子及代谢物之间未知的相互作用 ,从而使代谢途径的优化极为困难。为了促进后基因组时代代谢工程的研究 ,综述了过去 13年基于功能基因组学的代谢工程原理与方法的国内外研究进展 ,功能基因组学与代谢工程之间的关系以及后基因组时代代谢工程面临的机遇与挑战。

双重套式PCR对不同取样胚胎性别鉴定灵敏度测试

目的 :测定双重套式PCR微量扩增体系的灵敏度 ,为附植前遗传学诊断 (PGD)、家畜胚胎性别鉴定等提供技术保障。方法 :以桑椹胚卵裂球为模板进行扩增 ,建立昆明白小鼠特异的SRY ZFX双重套式PCR性别鉴定体系。按卵裂球数量的不同分为五组 ,对应的卵裂球个数分别为 1、2、3、4、5及以上。根据有效扩增结果得出双重套式PCR的灵敏度。结果 :第 1组 (卵裂球个数为 1 ) ,有效检出率为 85 % ( 34 /40 ) ,污染率为 7 5 % ( 3 /40 ) ,漏检率为 7 .5 % ( 3 /40 )。随着卵裂球个数的增多 ,有效检出率逐渐升高 ,而污染率和漏检率则呈逐渐下降趋势。第 5组 (卵裂球达到 5及以上 ) ,有效检出率达到 1 0 0 % ,漏检率为 0。对于第 2、3、4、5组而言 ,有效检出率及漏检率各组间并无显著差异 (P >0 . 0 5 ) ;而第一组与其它各组间 ,有效检出率及漏检率存在显著差异 (P <0 .0 5 )。结论 :双重套式PCR可以有效扩增基因组DNA量约为 1 2pg的模板 ,且扩增片段为单拷贝片段。

代谢工程的发展现状和未来

代谢工程采用基因工程技术对细胞内的代谢通量进行重新设计，该文讨论了代谢工程的发展以及三种主要的定量分析方法，并提出了需要进一步深入研究的问题及生化工作者应在代谢工程研究中作出的贡献。

应用代谢通量法分析黄原胶发酵实验数据

首次采用代谢通量分析法对黄原胶发酵过程的实验数据进行了定量分析，根据黄单胞菌的胶合成及糖分解代谢机理求得了产胶期的内部代谢通量分布，得出了得率与呼吸商间的关系式；并根据一定维持机理求得了维持系数、Ｐ／Ｏ及理论得率等。

搅拌生物反应器的循环时间分布和混合结构模型

利用磁粒子流动跟踪法对搅拌生物反应器的循环时间分布进行测定,并将Rushton径向流桨和两种新型轴向流桨在不同介质粘度和转速下的循环时间分布进行比较和性能评价。建立了单桨搅拌生物反应器的混合结构模型,对循环时间分布数据进行拟合,求得模型参数,进而讨论了不同实验条件下模型参数的变化。结果表明,对于非牛顿、高粘度发酵过程,轴向流桨比Rushton桨具有更好的混合特性。

生物化学工程研究前沿及生物技术产业化

生物技术是解决全球性经济问题的关键,生化工程是一个多学科交叉领域,其任务就是把生物技术转化为生产力。今后10～20年,生化工程研究与开发主要涉及如下3方面:(1)生物高技术医药产品;(2)生产小分子及专门生物产品;(3)环境。生化工程研究主要前沿领域包括:(1)生物大分子结构模拟及蛋白质药物工程设计;(2)基因工程菌发酵战略及过程动力学模拟;(3)生物反应器中分子、遗传、代谢、细胞功能与调节的研究;(4)生物产品最优分离和纯化方法研究;(5)生物反应、分离过程检测、控制、系统分析及上下游集成的研究。本文还对美国、欧洲、日本及中国生物技术产业化情况进行了分析比较,就加快我国生物技术产业化及有关生化工程教育及培训基地建设提出了建议。

三相流化床液相径向和轴向扩散的研究

本文对二维扩散模型的示踪剂瞬态点源注入进行了解析及模拟计算.用微型电极检测不同径向位置的示踪剂浓度,由计算机对输出信号自动采集、实时分析,同时对三相流化床液相径向和轴向扩散系数等模型参数进行估值.