应用型高校光电信息专业集群建设的研究与探索

专业集群建设是应用型高校转型发展的重要突破口。最近几年国家陆续出台推进应用型高校专业集群建设的相关政策和文件,提出将专业集群建设作为地方普通本科高校转型发展的重中之重。对应用型高校中的学科专业集群建设不仅能够体现地方性高校中校地合作、产教融合理念,是全面落实国家创新驱动发展战略、推动产业转型升级的迫切需要。以此为背景,南阳理工学院紧密对接本地数字光电产业链和创新链,从专业建设、学科建设、校企合作等三个方面展开光电信息专业集群建设的研究与探索,提高专业结构与服务本地光电信息产业结构的锲合度。

调控肉牛肌内脂肪沉积的分子机制研究进展

肉牛肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)是指存在于肌纤维内的脂肪组织,含量与牛肉的多汁性、嫩度和适口性呈正相关关系,是决定牛肉质量等级的重要因素之一。明确肉牛IMF沉积的产生和调控机制是提高牛肉IMF含量的有效途径。文章对肉牛IMF沉积过程及调控IMF沉积的候选基因、转录因子和非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)进行综述,旨在为进一步解析肉牛IMF沉积的分子机制和推动肉牛肉质性状选育进程提供参考。

线粒体tRNA-Lys(T7719G)基因变异影响绵羊颗粒细胞凋亡生理机制研究

本团队前期研究发现小尾寒羊线粒体tRNA-Lys基因(T7719G)变异与产羔数显著相关,并降低了颗粒细胞凋亡率,为此,开展了该变异影响颗粒细胞凋亡生理机制的研究。本研究选取G、T基因型绵羊各3只,屠宰后取卵巢组织培养颗粒细胞,颗粒细胞生理指标检测试验分为两组,每组3个重复,分别检测线粒体基因组拷贝数,线粒体呼吸酶复合物Ⅰ、复合物Ⅱ、复合物Ⅲ、复合物Ⅳ、复合物Ⅴ活性,线粒体耗氧量和胞外产酸能力、ROS产量、ATP水平和膜电位,以及tRNA-Lys总量和氨酰化水平,13个mtDNA编码多肽蛋白表达水平。结果表明,G基因型颗粒细胞线粒体拷贝数与T基因型差异极显著(P<0.01),为T基因型的1.78倍。G基因型细胞线粒体复合物Ⅲ活性是T型细胞的1.25倍(P<0.05),表明G基因型细胞氧化呼吸功能增强。G基因型颗粒细胞线粒体耗氧量、ATP偶联耗氧量比T基因型细胞分别提高了6.84%(P<0.05)和15.46%(P<0.01),G基因型细胞糖酵解能力显著降低(P<0.01),活性氧含量水平显著降低了34%,ATP含量明显上升,为T基因型的1.25倍(P<0.05),线粒体膜电位显著上升,为T基因型的1.24倍(P<0.01);G基因型细胞tRNA-Lys总量显著提高50%(P<0.01),氨酰化tRNA-Lys比例较T型细胞提高33.4%(P<0.01)。线粒体基因组编码的13个多肽(ND1、ND2、ND3、ND4、ND4L、ND5、ND6、CtyB、COⅠ、COⅡ、COⅢ、ATP6、ATP8)表达水平均显著提高(P<0.05)。初步解析了线粒体tRNA-Lys(T7719G)变异影响绵羊颗粒细胞凋亡的生理机制,即tRNA-Lys(T7719G)变异影响tRNA-Lys稳态和氨酰化水平,影响mtDNA编码的多肽翻译效率,同时引起拷贝数、ATP水平、ROS含量和部分酶活性变化,进而改变线粒体能量代谢功能和细胞凋亡。

家畜育种学互动式教学设计与实施——以“家畜品种”为例

通过在课程设计中引入实践活动、小组讨论和案例分析等教学策略,提高学生的参与度和学习效果。以“家畜品种”为例,分析互动式教学的设计原则、教学目标和实施步骤,并评估其对学生学习成效的影响。在理论知识学习的同时,培养学生的自主学习和解决问题的能力。

基于转录组数据挖掘蛋鸡产蛋前后骨代谢差异的关键候选基因

旨在挖掘影响蛋鸡产蛋前后骨代谢差异的调控通路和关键候选基因,为进一步研究维持蛋鸡骨骼健康的调控机制提供理论依据。本研究选择15只15周龄和12只22周龄体重相近饲养条件相同的海兰灰蛋鸡,采集血液和胫骨,测定血浆钙、磷、雌激素、骨代谢相关生化指标,根据雌激素水平选择每组各6只的胫骨组织构建12个转录组文库并筛选差异表达基因,并对差异表达基因进行GO功能和KEGG富集分析。随机选择6个差异表达基因,利用qRT-PCR验证其相对表达量。15周龄与22周龄相比,蛋鸡血浆骨代谢标记物和雌激素水平均呈现显著变化(P<0.05)。构建的12个胫骨cDNA文库中得到40082240~186154554条有效碱基序列数,Q30值最少为92.18%,比对率在76.52%~90.55%之间。对15周龄与22周龄胫骨转录组进行比较,鉴定出1832个差异表达基因,其中914个基因下调,918个基因上调。GO功能注释发现,差异表达基因主要显著富集在蛋白加工、对内质网应激的反应和胶原原纤维组织等过程。KEGG富集分析发现,与骨代谢相关的显著富集通路有类固醇生物合成、甲状腺激素合成、TGF-β信号通路、MAPK信号通路、PI3K-Akt信号通路,筛选出18个这些通路共有的基因作为调控骨代谢的关键候选基因。本研究揭示了产蛋前后蛋鸡胫骨组织中基因表达存在差异,筛选到多个影响骨代谢的差异表达基因和通路,为进一步研究蛋鸡产蛋前后骨代谢转换机制提供理论依据。

太行鸡与隐性白羽鸡杂交后代羽色及SLC45A2和TYR基因变异分析

为探究太行鸡与隐性白羽鸡杂交后代羽色及其与SLC45A2和TYR基因变异位点的相关性,本试验对太行鸡与隐性白羽鸡进行正反交,F_1代(山水羽、麻羽)横交固定产生F_2代,统计分析2个世代个体的羽色表型并利用PCR和DNA测序筛选SLC45A2基因变异位点,将经分子鉴定的16只银羽杂合子隐性白羽公鸡与金羽半合子太行母鸡进一步杂交验证,同时利用分子检测方法鉴定TYR基因隐性白羽变异位点基因型。结果显示,F_1代出现山水羽、麻羽和白羽,其中正交F_1代山水羽、麻羽个体比例分别为79.0%和15.7%,反交F_1代山水羽、麻羽个体比例分别为15.8%和77.3%,正、反交F_1代白羽个体比例分别为5.2%和6.8%。F2代有色羽(山水羽、麻羽、深麻羽、芦花羽)与白羽鸡分离比符合孟德尔分离定律。杂交后代山水羽鸡SLC45A2基因第4外显子存在银羽突变位点c.1039C>A,麻羽鸡中未发现此变异。杂交验证后代山水羽鸡与麻羽鸡的比例接近为1:1,实际结果与理论结果相一致。杂交后代白羽鸡TYR基因内含子4的7.7 kb病毒插入突变分子检测基因型均为cc,有色羽鸡基因型为CC/Cc。结果表明太行鸡与隐性白羽鸡杂交后代羽色出现明显分化,反交组麻羽占比率相对正交组更高,银羽显性表现导致山水羽表型;白羽为常染色体隐性遗传。研究结果为太行鸡肉用特定羽色的选育与不同羽色品系培育提供了科学理论依据。

线粒体tRNA-Lys(T7719G)基因变异对绵羊卵巢颗粒细胞生理功能的影响

颗粒细胞是卵泡的重要组成部分,可分泌多种卵泡发育所需的因子调控卵母细胞的生长、分化、成熟和闭锁。研究表明线粒体tRNA变异改变线粒体融合、分裂和自噬等生理功能。本试验对绵羊卵巢组织进行PCR扩增产物测序确定tRNA-Lys基因型,使用流式细胞仪测定细胞凋亡情况,采用Western blot技术检测颗粒细胞内线粒体融合相关蛋白Mfn1、Mfn2及分裂相关蛋白Drp1、MFF的蛋白表达水平。结果表明,线粒体tRNA-Lys基因7 719位点存在T→G变异,所以存在G、T两种基因型;G基因型颗粒细胞凋亡率显著降低(P<0.05),G分裂相关蛋白MFF含量显著升高(P<0.05)。综上,线粒体tRNA-Lys(T7719G)基因变异对绵羊颗粒细胞凋亡有明显抑制作用,显著提高分裂相关蛋白MFF表达量,促进细胞分裂。

不同产蛋数岩鸽卵巢转录组的SNP分析

为探索岩鸽(Columba livia)产蛋数相关基因及其遗传标记,利用STAR对高产蛋数和低产蛋数岩鸽卵巢组织转录组数据高质量序列与参考基因组进行比对,去除重复序列后利用GATK进行单核苷酸多态性(SNP)筛选,利用VCFtools对SNP质控后进行主成分分析、进化树构建和Fst计算,利用KEGG富集分析SNP所在基因。结果显示,高产蛋组共有SNP数为298957个,低产蛋组共有SNP数为296137个,高产蛋组、低产蛋组共有SNP数为254118个,KEGG分析结果发现,SNP所在基因显著富集在孕酮调节的卵母细胞成熟、卵母细胞减数分裂和代谢等信号通路;高产蛋组和低产蛋组的102个特异SNP分布在14个注释基因上(LOC110357454、KDM5A、PIGS、BNC2、GBF1、SLAIN2、FGD4、DIAPH2、KIF3B、NFIB、EPG5、OSTF1、EMB、ST3GAL3),且富集的信号通路可能与其产蛋能力密切相关。

山羊miR-141靶基因预测及生物信息学分析

【目的】探究miR-141在动物机体糖脂代谢和骨代谢中的调控机制,为糖尿病合并骨质疏松症动物模型构建及相关基因表达调控机制研究提供依据。【方法】利用miRbase数据库获取不同物种miR-141成熟序列,通过BioEdit及WebLogo软件进行序列比对及保守性分析;利用PROMO及JASPAR在线软件对山羊miR-141启动子区转录因子结合位点进行预测;利用TargetScan和miRwalk数据平台对miR-141靶基因进行预测;利用DAVID和KOBAS在线软件对靶基因进行GO功能和KEGG通路富集分析;利用Networkanalyst数据库建立miRNA靶基因蛋白互作网络并绘制网络调控图;通过YM500V2在线数据库分析miR-141在山羊不同组织中的表达情况。【结果】miR-141成熟序列在不同物种间高度保守;山羊miR-141启动子区分布有转录因子C/EBPα、MyoD、YY1和Sp1等结合位点;选用不同数据库预测到Nfatc2、Egr2和Fasl等89个靶基因。GO功能富集分析发现,靶基因主要富集在RNA聚合酶Ⅱ启动子转录调控与转录DNA模板等生物过程、细胞核与细胞质等细胞组分、蛋白结合与DNA结合等分子功能。KEGG通路富集显示,靶基因主要富集在肌动蛋白细胞骨架的调节、细胞紧密连接、轴突引导、Hedgehog信号通路、cGMP-PKG信号通路与癌症中的microRNA等。miR-141靶基因蛋白互作分析显示,Nfatc2和Egr2基因由Fasl基因连接,构成与其他蛋白相对复杂的靶向关系,这些关键基因参与了与机体糖脂代谢及骨代谢相关的TGF-β、Hedgehog及Wnt/β-catenin等多条信号通路。miR-141在山羊多种组织中均有表达,其表达水平具有组织差异性。【结论】miR-141可通过靶向Nfatc2、Egr2和Fasl基因参与调节Hedgehog及Wnt/β-catenin等多条信号通路,并进一步调控山羊糖脂代谢、肌肉骨骼系统生理生化反应。

数字化、智能化背景下《家畜育种学》教学改革的探索

随着数字化和智能化技术的迅猛发展,教育界积极探索如何利用这些技术推进教学改革。该文详细介绍了在线教学平台、虚拟实验室和智能辅助工具等数字化和智能化技术在《家畜育种学》教学中的应用,以提高学生的学习效果和体验,促进学科的深度发展。从学生学习风格调查与分析、自适应学习系统的建立及学习成果的评估与反馈等方面介绍了数字化和智能化技术在个性化学习中的优势。最后,提出《家畜育种学》数字化、智能化教学推广的思路和方向。通过这些初步探索,认识到数字化和智能化技术在《家畜育种学》教学改革中的潜力,并提出未来研究和实践的发展方向。

教育数字化背景下教师数字素养的提升

教师数字素养的提升是教育数字化推进过程中的关键要素,也是教师专业发展过程中不可回避的时代性问题。教育部制定并发布了《教师数字素养》行业标准,明确规定了教师在教育数字化转型过程中专业发展的具体指标。教师通过技术能力、教学设计与实施能力的提升及教育观念的更新,可以有效推动教育数字化发展,提高教师的教学水平和学生的学习效果。文章以动物育种学课程为例,从教师的数字化意识提升、教师数字技术知识与技能提升及在动物育种学中开展数字化教学三个方面探讨教师数字素养提升的策略和方法,为教师数字素养的提升提供一定的参考和借鉴。

高校动物科学专业劳动教育的挑战与对策

高校动物科学专业劳动教育是培养学生实践能力、提升综合素质和就业竞争力的重要环节。探讨了高校动物科学专业中劳动教育的重要性,并针对目前大学生的劳动教育现状提出了对策,包括培养正确观念、改善实践条件、完善教师专业发展、优化教学体系改革、推动跨学科合作、建立综合评价体系等,以不断推进高校动物科学专业劳动教育的发展。

种业振兴背景下动物育种学课程教学改革与实践

种业振兴背景下对动物育种学教学提出了新的要求,教学改革迫在眉睫。动物育种学是动物科学专业的核心专业基础课,对畜禽种业振兴至关重要。基于对动物育种学课程教学现状分析和新的需求,在设计理念、教学内容、教学模式、考核方式方面开展了动物育种学课程改革,以其培养适合现代种业发展的高素质专业技术人才。

基于光谱技术的种蛋受精早期检测研究

为在鸡种蛋孵化早期(0~5胚龄)筛除无精蛋,试验采用透射光谱技术对种蛋受精情况进行无损检测研究。试验采集518个鸡种蛋的孵化前和孵化1~5 d的鸡蛋光谱数据,通过矢量归一化方法、二阶导等算法对数据进行预处理,对预处理后数据分别采用竞争性自适应重加权采样法(Competitive adaptive reweighted sampling,CARS)和连续投影法(Successive projection algorithm,SPA)提取特征波长,建立极限学习机(Extreme learning machine,ELM)和支持向量机(Support vector machine,SVM)两种种蛋受精检测模型,并进行测试集准确性的比较。结果显示,支持向量机模型对孵化前经SPA筛选后数据和孵化第5天全波段数据的测试集准确率分别为97.44%和99.37%。表明使用SVM模型进行鸡种蛋受精预测最为精确,且运行结果稳定,未来可用于生产。

特克赛尔羊和哈萨克羊不同杂交后代羔羊生长性能的比较分析

为研究地方品种哈萨克羊和引进品种特克赛尔羊的杂交效果,统计了哈萨克纯繁群和4种杂交组合(杂交F_(1)代、杂交F_(2)代、杂交F_(3)代和横交1代)共计798只羔羊的初生重和2月龄体重/体尺以及哈萨克纯繁和3种杂交组合(杂交F_(1)代、杂交F_(2)代和横交1代)共计934只羔羊的4月龄体重/体尺,利用线性混合模型进行统计分析。杂交F_(2)代和杂交F_(1)代的羔羊初生重极显著高于纯繁,分别提高0.55 kg和0.46 kg;2月龄分析结果发现,杂交F_(2)代羔羊的管围极显著高于纯繁、杂交F_(1)代、杂交F_(3)代和横交1代,胸宽显著高于纯繁,其中,杂交F_(2)代羔羊的管围和胸宽比纯繁提高9.34%和9.87%;杂交F_(1)代羔羊的管围显著高于纯繁;横交1代的管围显著高于纯繁和杂交F_(3)代。4月龄分析结果发现,杂交F_(1)代羔羊的体重、管围和胸围极显著或显著高于纯繁,体重比纯繁提高4.21 kg,管围和胸围提高9.50%和6.34%;杂交F_(2)代羔羊的管围、胸宽和十字部宽极显著高于纯繁,分别提高了8.70%、8.83%和7.40%;胸围显著高于纯繁;横交1代羔羊的管围极显著高于纯繁,其他指标差异不显著。综上所述,杂交F_(1)代和杂交F_(2)代羔羊的生长性能较好,后代杂种优势明显,适于本地区推广,但杂交F_(3)代的生长性能下降。

“专创融合”背景下畜牧类专业创新创业人才培养模式构建

“专创融合”是高等院校综合改革的突破口,在服务国家创新驱动发展和培养高质量人才方面发挥着重要作用。基于“专创融合”背景下对畜牧类专业创新人才能力培养的新要求,该文分别讨论畜牧类专业应用人才培养问题分析,“专创融合”与畜牧类专业结合,人才培养模式建构意义等方面,并示范《禽生产学》课程“蛋鸡生产”知识点“专创融合”实例,以期为畜牧类专业教育与创新创业教育融合提供参考,促进畜牧类专业大学生创新创业能力的全面提升。

绵羊miR-200b启动子鉴定及其对卵泡颗粒细胞线粒体功能的影响

旨在鉴定绵羊miR-200b的启动子区并研究其对卵泡颗粒细胞线粒体功能的影响。本研究体外分离培养绵羊卵泡颗粒细胞,通过构建包含3个不同长度启动子区重组质粒,利用生物信息软件和双荧光素酶报告试验预测并鉴定绵羊miR-200b核心启动子区;利用在线工具预测转录因子NR4A1的结合位点;通过双荧光素酶报告试验和qRT-PCR检测过表达NR 4A1基因对miR-200b启动子活性和表达水平的影响;通过转染miR-200b mimic和mimic NC,分别检测颗粒细胞线粒体形态和数量、线粒体膜电位、ROS水平、ATP和线粒体呼吸链复合物Ⅰ的浓度,并检测线粒体氧化磷酸化相关基因表达水平。结果表明,miR-200b-P1(-159/+36 nt)活性最高,确定该区域为miR-200b核心启动子区;预测出核心启动子存在1个NR4A1的结合位点,且过表达NR 4A1基因显著上调miR-200b启动子活性和miR-200b的表达水平(P<0.01)。与mimic NC组相比,转染miR-200b mimic导致颗粒细胞平均光密度显著降低(P<0.01),细胞长度显著缩短(P<0.01)、线粒体膜电位下降(P<0.05)、ATP(P<0.05)和线粒体呼吸链体复合物Ⅰ(P<0.01)的浓度降低、ROS水平升高(P<0.01),同时下调ATP 6V1G1和NDUFV 1的表达(P<0.01),上调NOX 4的表达水平(P<0.01)。该研究确定了绵羊miR-200b的核心启动子区(-159/+36 nt),NR4A1正向调控miR-200b的转录,且miR-200b能够影响线粒体氧化磷酸化过程,诱导颗粒细胞线粒体损伤。该研究结果为进一步揭示miR-200b调控绵羊卵泡发育的机制提供了理论依据。

基于BOPPPS的《动物育种学》教学创新设计——以伴性性状为例

以“伴性性状”教学为例,对教学设计及其教学形式进行改革,将其分为6个模块,充分发挥学生“学”为主体的作用。在了解BOPPPS教学结构及特点基础上,明确BOPPPS在高校动物育种学课堂发挥的积极作用,解决动物育种学对BOPPPS教学模式运用面临的难点问题,为提升动物科学专业课程教学质量提供帮助。

基于鸡冠图像特征的蛋鸡产蛋早期产蛋量预测研究

为探究产蛋前期的蛋鸡鸡冠形态与产蛋量的关系,试验采集20周龄蛋鸡鸡冠侧视图像,利用最大类间方差法对L^(*)、a^(*)、b^(*)颜色空间中的a^(*)分量进行阈值分割,基于鸡冠形态的全局特性,采用凸包分析方法定位鸡冠的最高冠齿,提取鸡冠形态的主要特征参数并与产蛋性状进行相关性分析,构建灰狼算法优化支持向量机(GWO-SVM)的产蛋量分级模型,进而将差分进化算法与灰狼算法的搜索机制相融合建立产蛋量预测模型(DEGWO-SVR)。结果显示:开产日龄与冠高、冠长呈极显著负相关(P<0.01),产蛋量与冠长、冠高呈极显著正相关(P<0.01);GWO-SVM模型测试集分类准确率可达94.28%,较传统的SVM模型准确率提高了5.71%;DEGWO-SVR模型测试集的决定系数(R^(2))为0.861。表明DEGWO-SVR模型预测蛋鸡产蛋早期产蛋量精度较高,可以为产蛋早期对鸡冠形态的选育和产蛋量的预测提供理论依据。

产蛋初期和后期蛋鸡胫骨转录谱的构建及骨代谢相关基因分析

旨在通过分析产蛋初期和产蛋后期蛋鸡胫骨转录表达谱筛选与胫骨骨代谢相关的候选基因,以揭示蛋鸡骨代谢变化的遗传机制。本研究选择19周龄(产蛋初期)和79周龄(产蛋后期)的海兰灰蛋鸡各3只,构建胫骨转录组文库,利用转录组数据筛选差异表达基因并预测蛋白质互作关系;随机选择5个差异表达基因,利用实时荧光定量PCR验证其表达水平。构建的6个海兰灰蛋鸡胫骨cDNA文库中获得有效读数19034718~22668315条,Q30值至少为93.68%,比对率为83.78%~85.72%。筛选出产蛋初期和产蛋后期蛋鸡胫骨差异表达基因共1211个,其中645个基因下调,566个基因上调。GO功能富集分析结果显示,差异表达基因主要富集在细胞分化和细胞发育等过程。KEGG分析发现,差异表达基因显著富集在11条通路(P<0.05),其中5条与骨代谢相关,包括MAPK信号通路、TGF-β信号通路、Toll样受体信号通路、糖胺聚糖生物合成-硫酸软骨素/硫酸皮肤素和糖胺聚糖降解。在上述5条通路中涉及59个差异表达基因,其中29个上调,30个下调。此外,对骨代谢相关通路中的59个差异表达基因进行蛋白互作分析,共鉴定出53个编码蛋白,筛选出5个hub基因(IL6、IL1B、FOS、TGFB2和BMP4)。从1211个差异表达基因中随机选取5个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证,结果与转录组测序结果一致。本研究揭示了产蛋初期和产蛋后期蛋鸡胫骨组织中的基因表达差异,筛选到多个影响蛋鸡胫骨骨代谢的差异表达基因和信号通路,为研究调控蛋鸡胫骨组织骨代谢的分子机制提供理论依据。