海南省文昌鸡主要养殖地区鸡毒支原体和鸡滑液囊支原体的血清学调查与分析

为探明海南省文昌鸡主要养殖地区鸡毒支原体(MG)和鸡滑液囊支原体(MS)的感染情况,采集来自海口、文昌、琼海、儋州4个文昌鸡主要养殖地区的13个不同规模鸡场未经MG、MS疫苗免疫的文昌鸡血样1726份,采用酶联免疫吸附试验进行MG、MS血清抗体检测。结果显示,MG和MS的抗体总阳性率分别为42.00%和31.75%;4个地区以琼海市的MG抗体阳性率最高,达到68.00%;儋州市的MS抗体阳性率最高,达到36.67%;冬季MG的感染率较高,抗体阳性率达47.48%,夏、秋两季MS的感染率较高,抗体阳性率分别为37.85%和35.87%;成年文昌鸡MG和MS的抗体阳性率高于雏鸡和育成鸡(P<0.05),分别为74.45%和59%;小规模场的MG、MS抗体阳性率最高,分别为54.10%和46.45%;不同养殖类型的文昌鸡以商品代蛋鸡MG的抗体阳性率最高,达到83.33%,商品代肉鸡MS的抗体阳性率最高,达到37.04%。结果表明,海南省文昌鸡主要养殖地区普遍存在MG、MS感染。提示各养殖地区应针对性地加强对文昌鸡MG和MS的防控,以减少疫病发生。

基于全基因组重测序研究文昌鸡产蛋性能的影响因素

旨在通过研究文昌鸡进化过程的特征,深入理解影响产蛋性能的因素,为文昌鸡优良品种选育提供基础。本研究采集35只健康文昌鸡(35周龄,15公,20母)和30只健康江汉鸡(35周龄,10公,20母)的血液组织各3 mL提取DNA,采用全基因组重测序方法建库测序。首先,对于原始测序数据用trimmomatic软件过滤,获得高质量序列比对到鸡的参考基因组,GATK软件提取变异位点SNPs,设置参数质控去除低质量、假阳性变异位点,进一步采用snpEff对过滤的SNPs进行基因结构和功能注释。然后,比较文昌鸡和江汉鸡的群体结构差异,分别设置评估群体差异参数Fst、ROD、Tajima′s D的阈值,筛选受到选择的区域,并对这些区域的基因进行功能富集。结果表明:1)文昌鸡测序获得1.05 Tb clean data,平均每个样本大约29.97 Gb,测序深度大约28×;江汉鸡测序获得1.10 Tb clean data,每个样本大约36.72 Gb,测序深度大约35×;平均比对率>98%。2)两个群体基因结构注释总数均是内含子>基因间区>上下游调控区>编码区;系统进化树和主成分分析显示文昌鸡和江汉鸡亲缘关系较远;文昌鸡的连锁不平衡程度低于江汉鸡。3)与产蛋性能相关基因的功能富集结果主要包括3种必须氨基酸(缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸)代谢途径、钙离子沉积、金属肽酶抗氧化、肾上腺素和催乳素受体活性等功能,而且这些通路的基因都位于受到强烈选择的区域。综上所述,影响文昌鸡产蛋性能的因素主要包括必须氨基酸代谢、矿物质沉积和抗氧化、性腺激素分泌,这3个因素在进化过程中都受到强烈选择,对产蛋性能发挥重要调控作用。从进化分子遗传学角度研究鸡的产蛋机理,不但能够促进理解文昌鸡产蛋性能的进化特征,而且有助于加速高产蛋鸡品种或品系的培育。

五指山猪MYH基因家族结构变异对背最长肌肌纤维性状的影响

旨在通过探究五指山猪背最长肌MYH基因家族结构变异(SVs)对背最长肌肌纤维性状的影响,为深入理解肌纤维生长规律和分子机制提供基础。研究对象为五指山猪,采用大白猪作为对照组。屠宰前一周将3头五指山猪(4月龄母猪,平均体重14.2 kg)和3头大白猪(4月龄母猪,平均体重58.0 kg)饲养在相同的环境中,饲喂充足的食物和水,所有猪饥饿处理24 h之后屠宰。采集6头猪背最长肌组织,提取完整DNA,PacBio平台建库测序,每个样本测序大约40 Gb,测序数据与参考基因组(Sscrofa 11.1)比对,使用Sniffles和PBSV软件的默认参数检测SVs,过滤条件:50 bp≤SVs≤10 kb;提取每头猪背最长肌总RNA,转录组测序,计算基因表达量;统计五指山猪和大白猪SVs在染色体上分布位置和数目,比较五指山猪相对于大白猪SVs差异,筛选五指山猪特异性SVs,构建五指山猪MYH基因家族系统发育树,预测结构域,分析MYH基因表达量与肌纤维指标相关性。结果表明:1)五指山猪共有7个特异性MYH基因,主要分布在第3、5、6、12、13号染色体,第12号染色体包含3个MYH基因;2)系统进化树显示,五指山猪7个MYH基因分化为2个分支,分别编码非肌肉肌球蛋白和肌肉肌球蛋白,MYH9与MYH11基因、MYH1与MYH4基因同源性最高;7个MYH基因都包含结构域Motor domain,5个MYH基因包含结构域Myosin-N,MYH基因头部结构域(Myosin-N和Motor domain)相对保守,中间和尾部结构域差异较大;其中五指山猪MYH1、MYH4和MYH9基因包含SVs而大白猪没有SVs,皮尔森系数统计表明,MYH基因是否包含SVs可能与基因表达量相关;综合转录组测序和Q-PCR试验,检测这3个MYH基因的表达量与肌纤维指标相关性,MYH1基因表达量与肌纤维密度和数量正相关,MYH4基因表达量与肌纤维密度和数量负相关,MYH9基因表达量与肌纤维密度负相关,与直径正相关。综上所述,五指山猪第12号染色体上特异性MYH基因最多;MYH基因家族主要分化为非肌肉肌球蛋白和肌肉肌球蛋白2个分支;MYH蛋白头部结构域相对保守,中间和尾部结构域差异可能是造成MYH基因家族分化的主要原因;MYH1、MYH4和MYH9基因表达量均与肌纤维密度相关,可能通过调控背最长肌肌纤维密度影响肌肉生长发育。本研究不仅扩展了肌纤维生长发育的分子机制相关内容,也为优化结构变异有关的遗传育种模式提供借鉴。

海南省文昌鸡传染性贫血的血清学调查

为掌握海南省文昌鸡传染性贫血(CIAV)的流行情况,分别从海南省4个文昌鸡主要养殖地区海口、文昌、琼海和儋州的14个不同规模未免疫CIA疫苗的文昌鸡场采集血液样品1709份,采用ELISA检测CIAV抗体。结果显示,1709份血液样品共检出阳性样品564份,文昌鸡的CIAV抗体总阳性率为33%;4个地区的文昌鸡场均有不同程度的CIAV感染,其中儋州市文昌鸡的CIAV抗体阳性率最高,达到55%;成年文昌鸡的CIAV感染程度高于其他生长阶段鸡,抗体阳性率达到53.63%;CIAV在一年四季均有发生,以冬季高发,抗体阳性率为48.06%;不同规模文昌鸡场CIAV的感染率存在差异,以中小规模文昌鸡场的CIAV感染程度较高,抗体阳性率分别为41.48%和40.10%;在不同类型的文昌鸡群中商品代蛋鸡的CIAV抗体阳性率最高,达到62.62%。结果表明,CIAV在海南省文昌鸡养殖地区普遍存在,且在冬季、成年文昌鸡中高发,以商品代蛋鸡感染最为严重,因此,应针对性地加强对海南省文昌鸡传染性贫血的防控。

海南黑山羊GDF9和BMP15基因多态性与初胎产羔数间的关系

为了探究海南黑山羊生长分化因子9(GDF9)和骨形态发生蛋白15(BMP15)基因多态性与初胎产羔数间的关系,采用PCR扩增海南黑山羊GDF9和BMP15基因序列,通过基因测序检测2个基因中SNP位点的多态性分布情况,并与初胎产羔数进行关联分析。结果:在海南黑山羊GDF9基因中共发现3处碱基突变,分别位于GDF9基因的第1外显子、第2外显子和3′端,在BMP15基因中共发现2处碱基突变,分别位于BMP15基因的5′端和第2外显子;在GDF9基因+183处的A/C突变位点、+2 082处的A/C突变位点、+2 541处的C/T突变位点上,海南黑山羊的优势基因型分别是CC、AA和CT,在BMP15基因-519处的A/G突变位点、+6 124处的C/G突变上,海南黑山羊的优势基因型分别是AG和CC;GDF9基因+2 541处的C/T突变与初胎产羔数呈显著相关,TT基因型个体的产羔数显著高于CC基因型个体(P<0.05)。本试验为通过基因标记辅助选择提高海南黑山羊的产羔数奠定基础。

海南五指山猪Myf5基因克隆与序列分析

为了研究克隆五指山猪Myf5(myogenic factor 5,Myf5)基因,获得基因序列并分析基因结构及相关遗传变异,试验采用PCR扩增五指山猪Myf5基因组序列,通过克隆测序寻找基因中的突变位点。结果表明:在五指山猪Myf5基因组中共发现3处突变位点,分别位于第1外显子(C+121G,C+288G)和第1内含子(C+1 204G),生物信息学分析发现,五指山猪Myf5基因启动子区域存在一些潜在的转录因子结合位点,例如Sp1、GATA-1、C/EBPb、CdxA、SRY、Nkx-2和AML-1a等。

五指山猪FUT1基因SNP检测及生物信息学分析

为获得五指山猪FUT1基因序列并分析其基因结构,检测FUT1基因中的单核苷酸多态性(SNP)位点在五指山猪群体中的分布情况,本试验利用PCR扩增猪FUT1基因组序列,通过基因测序寻找该基因中的SNP位点,使用PCR-RFLP方法对120头五指山猪进行了FUT1基因型检测,并运用生物信息学方法对FUT1基因序列进行分析。在猪FUT1基因组中共发现两个单碱基突变,分别位于编码区(A+307G)和3′非翻译区(A+1 856C);在FUT1基因A+307G突变位点上,五指山猪均为GG基因型;此外,FUT1基因启动子区域和第2外显子处存在CpG岛。本研究成功获得五指山猪FUT1基因序列信息,为下一步五指山猪FUT1基因的功能研究奠定基础。

鸡HSP90AA1基因SNP检测及启动子区CpG岛的甲基化研究

试验旨在获得鸡热休克蛋白90α(HSP90AA1)基因序列并分析其基因结构和相关遗传变异,检测HSP90AA1基因启动子区CpG岛的甲基化状态,初步探索HSP90AA1基因在肌肉组织生长发育中的作用。以文昌鸡和北京油鸡为试验材料,利用PCR扩增鸡HSP90AA1基因组序列;通过基因测序寻找该基因中的单核苷酸多态性(SNP)位点;使用在线软件MethPrimer预测鸡HSP90AA1基因中CpG岛的位置;应用MassArray质谱法检测鸡胸肌中HSP90AA1基因启动子区CpG岛的甲基化水平,比较分析文昌鸡和北京油鸡HSP90AA1基因的甲基化差异。结果显示,在鸡HSP90AA1基因组中共发现7个SNPs位点,分别位于启动子区(A-189G,C-109T)、第1外显子(A+6G)、第2外显子(C+343T)、第2内含子(A+634G、A+836G)和第7内含子(A+3449G);鸡HSP90AA1基因包含10个外显子和9个内含子,其启动子区存在1个CpG岛,位于-1 802～-469bp处;在HSP90AA1基因启动子区共检测了42个CpG位点的甲基化水平,文昌鸡和北京油鸡中分别有9个(CpG_16.17.18、CpG_21.22.23、CpG_32.33和CpG_57)和4个CpG位点(CpG_1、CpG_5.6和CpG_57)在胸肌生长发育过程中发生甲基化改变。结果表明,文昌鸡与北京油鸡HSP90AA1基因序列信息和启动子区CpG岛的甲基化水平不同,这可能导致两种鸡对于应激反应具有不同的耐受程度。以上试验结果将为文昌鸡和北京油鸡生长发育规律、系统选育等方面的研究提供表观遗传学依据。

猪Lbx2基因的克隆、序列分析及表达

试验利用PCR扩增猪Lbx2基因组序列,通过克隆测序寻找基因中的突变位点,采用半定量RT-PCR分析猪不同组织中Lbx2基因的表达情况。结果显示,Lbx2基因在肝脏、肾脏和脾脏中微弱表达,在肌肉组织中不表达;通过比较不同物种氨基酸序列,结果发现猪Lbx2与牛、猩猩、犬进化关系较近;此外,在猪Lbx2基因组中发现5处突变位点,其中1个缺失突变(缺失11bp)位于基因启动子区,另外4个单核苷酸突变分别位于第1外显子和内含子中。该试验结果为下一步Lbx2基因的功能研究奠定了基础。

鸡热休克蛋白70基因克隆、单核苷酸多态性检测及生物信息学分析

试验旨在克隆鸡热休克蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)基因,获得基因序列并分析基因结构和相关遗传变异,检测单核苷酸多态性(SNP)位点在文昌鸡和北京油鸡群体中的分布。试验利用PCR扩增鸡HSP70基因组序列,通过克隆测序寻找基因中的突变位点。在鸡HSP70基因组中共发现3处突变位点,分别位于启动子区(T-564C)、5′非翻译区(A-68G)和编码区(A-1044G)。使用PCR-RFLP方法检测T-564C位点后发现,等位基因C在文昌鸡和北京油鸡中的基因频率分别为0.87和0.55。利用生物信息学分析发现,鸡HSP70基因启动子区域存在一些潜在的转录因子结合位点,如Sp1、AP-1、GATA-1、CREB、MZF1和HSF2等。

Lbx1与Lbx2基因在猪骨骼肌中的甲基化状态

为了探究猪Lbx1和Lbx2基因的甲基化模式,本研究采用亚硫酸盐测序技术,在猪背最长肌中分析Lbx1和Lbx2基因启动子和外显子1的甲基化状态。结果发现,Lbx1基因的甲基化差异区在外显子1处的CpG岛内;Lbx2基因的甲基化差异区在CpG岛外的启动子区。Lbx1基因CpG岛内的高密度甲基化可能参与下调该基因在背最长肌中的表达量。

文昌鸡与北京油鸡肌肉组织DNA甲基化的MSAP分析

为了获得鸡不同肌肉组织基因组DNA甲基化水平、模式等表观遗传信息,试验以文昌鸡、北京油鸡及其杂交F1代基因组为试验材料,采用甲基敏感扩增多态性(methylation sensitive amplification polymorphism,MSAP)技术检测了鸡胸肌和腿肌2个组织基因组在CCGG位点的甲基化状态,分析了不同组织的DNA甲基化水平及特异性甲基化模式。结果表明:文昌鸡、北京油鸡及其正交F1代和反交F1代鸡的DNA甲基化程度均较高,其中胸肌基因组DNA的总甲基化水平分别是(53.56±2.40)%、(52.82±0.85)%、(53.67±2.24)%、(54.82±2.42)%,腿肌基因组DNA的总甲基化水平分别是(52.85±2.37)%、(53.48±0.96)%、(51.87±2.85)%、(53.15±0.96)%;胸肌和腿肌组织中全甲基化条带数均高于半甲基化条带数,非甲基化条带数均高于全甲基化、半甲基化条带数;在4个不同鸡群间,基因组甲基化程度差异不显著(P>0.05);对部分甲基化位点进行回收,鉴定出6个存在甲基化修饰的基因(ADAMTS5基因、ATP2A2基因、C8H1ORF27基因、C-SNO基因、FAM91A1基因、FBXO33基因)。说明鸡肌肉组织甲基化多态性丰富,且不同遗传背景会造成部分基因甲基化的差异。

海南黑山羊与其F1代杂交羊皮下脂肪转录组测序比较分析

为了研究海南黑山羊与其F1代杂交羊(努比亚山羊公羊与海南黑山羊母羊杂交)皮下脂肪组织的遗传差异,本研究采用RNA-Seq技术和生物信息学方法对2种山羊皮下脂肪组织进行转录组测序分析,运用DESeq鉴定2种山羊皮下脂肪组织间差异表达的mRNAs和lncRNAs,对差异表达的mRNAs进行GO功能、KEGG通路富集分析,同时对差异表达的lncRNAs进行靶基因预测分析。结果显示:海南黑山羊与其F1代杂交羊皮下脂肪间存在330个差异表达的mRNAs,其中4个基因在F1代杂交羊皮下脂肪中特异表达、1个基因在海南黑山羊皮下脂肪中特异表达,在330个差异表达的mRNAs中,根据差异倍数大小,排名前10位的基因分别是PLXDC1、AOC1、SHROOM3、NTS、SPATS2、LOC102181165、BDKRB2、GSDMA、ETNK2、EPOR;存在138个差异表达的lncRNAs,其中9个在F1代杂交羊皮下脂肪中特异表达、5个在海南黑山羊皮下脂肪中特异表达。此外,本研究共获得143个差异表达lncRNAs顺式作用靶基因和135个差异表达lncRNAs反式作用靶基因。本研究为进一步研究山羊皮下脂肪沉积的遗传机理提供科学依据。

氟烷敏感基因在海南地方猪中的检测分析

猪氟烷基因（Halothane,HAL）又被称为氟烷敏感基因或兰尼定受体基因，是控制猪应激综合征（porcine stress syndrome, PSS）的一个主效基因[1]。PSS是一种遗传缺陷病，主要是由猪兰尼定受体基因突变造成的。该基因位于猪6号染色体上，当其cDNA中第1843个碱基由C突变为T时，会使受体蛋白第615位的精氨酸突变为半胱氨酸[2]。兰尼定受体是骨骼肌细胞内肌浆网上控制钙离子进出肌纤维的通道，应激敏感猪的基因突变改变了兰尼定受体结构，使该通道失常，表现出通道的关闭及泵的作用受到抑制。当受到某些环境因素刺激后，会造成大量钙离子析出，引起电解质代谢紊乱，析出的钙离子会激活过量的糖原酵解，引起肌肉pH的异常变化，从而产生劣质肉。

五指山猪肌肉组织lncRNA和mRNA的鉴定与分析

为了鉴定和分析五指山猪背最长肌和半腱肌中差异表达的lncRNA和mRNA,试验以6月龄五指山猪阉割公猪为试验动物,在无菌状态下逐头采集背最长肌和半腱肌样品,采用RNA-Seq文库和生物信息学方法对五指山猪肌肉组织中的lncRNA和mRNA进行分析筛选,运用DESeq软件鉴定背最长肌和半腱肌中差异表达的lncRNA和mRNA,并对差异表达的lncRNA进行靶基因预测分析。结果表明:在五指山猪肌肉组织中共鉴定出4086个lncRNA,其中正义型2203个、反义型197个、内含子型130个、基因间型1556个。对比测序获得的lncRNA和mRNA发现,lncRNA和mRNA的长度都主要分布在600~1200 nt之间和3000 nt以上。在背最长肌与半腱肌间,存在82个差异表达的mRNA,其中前10位分别为ZIC4、ZIC1、PITX1、SIM1、PVALB、SEC14L5、SERPINB11、PRXL2B、ZNF862、MYBPH;存在32个差异表达的lncRNA,其中2个仅在背最长肌中表达,1个仅在半腱肌中表达,29个在两种肌肉组织中共表达;获得差异表达的lncRNA靶基因共70个,包括顺式作用的靶基因和反式作用的靶基因。说明五指山猪背最长肌和半腱肌具有不同表达水平的lncRNA和mRNA,两种肌肉组织中均存在特异性表达的lncRNA。

MC4R基因多态性在海南地方猪中的分布

通过PCR-RFLP方法对90头海南五指山猪和36头临高猪进行了MC4R基因型检测。结果表明,MC4R基因中的TaqⅠ酶切位点在五指山猪中均为AA基因型,在临高猪中该位点A等位基因和G等位基因频率分别是0.92和0.08。该结果为海南地方猪的杂交选育提供理论依据。

海南五指山猪FUT2基因SNP检测及生物信息学分析

为了研究五指山猪FUT2基因,获得基因序列并分析基因结构和相关遗传变异,试验采用PCR扩增猪FUT2基因组序列,通过DNA测序寻找基因中的SNP位点。结果显示:在猪FUT2基因组中共发现11处突变位点,分别位于该基因的启动子区、第1内含子和第2外显子中。此外,猪FUT2基因启动子区域存在1个Cp G岛。该研究成功获得五指山猪FUT2基因序列信息,为下一步五指山猪FUT2基因的功能研究奠定基础。

鸡热休克蛋白70基因启动子区CpG岛的甲基化研究

为了获得鸡热休克蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)基因启动子区CpG岛的甲基化状态,初步探索HSP70基因在肌肉组织生长发育中的作用,试验以文昌鸡和北京油鸡为试验材料,采用MassArray质谱法检测鸡胸肌中HSP70基因启动子区CpG岛的甲基化水平,比较分析文昌鸡和北京油鸡HSP70基因的甲基化差异。结果表明:在HSP70基因启动子中共检测到65个CpG位点的甲基化水平;文昌鸡胸肌生长发育过程中有8个CpG位点甲基化水平发生明显改变,其甲基化密度从第30天到第120天基本呈下降趋势;北京油鸡胸肌生长发育过程中只有3个CpG位点甲基化水平发生明显改变,其甲基化密度从第30天到第120天基本呈升高趋势,第120天时甲基化水平达到最高。说明文昌鸡与北京油鸡HSP70基因启动子区CpG岛的甲基化模式和水平不同,这可能导致两种鸡对应激反应产生不同的耐受程度。

FSHβ和FUT1基因多态性在海南临高猪中的分布

通过PCR、PCR-RFLP方法对70头海南临高猪进行了FSHβ和FUT1基因型检测。结果发现,FSHβ基因在临高猪中存在AA、AB和BB 3种基因型,其中A等位基因频率为0.81,B等位基因频率为0.19。在FUT1基因编码区的Hin6Ⅰ-RFLP位点上,临高猪以GG基因型为主,该位点A等位基因和G等位基因频率分别是0.07和0.93。试验结果为海南临高猪的杂交选育提供理论依据。

海南地方猪内源性反转录病毒的检测分析

为了解猪内源性反转录病毒(Porcine endogenous retrovirus, PERV)在海南地方猪种五指山猪和海南猪基因组中的存在状况。试验利用猪内源性反转录病毒特异性引物对这两种猪的基因组进行PCR检测。结果显示:PERV普遍存在于海南地方猪基因组中,其中在五指山猪中PERV-A、PERV-B、PERV-C存在率分别是100%、100%、20.69%;在海南猪中PERV-A、PERV-B、PERV-C存在率分别是100%、100%、25.49%。该研究为海南地方猪的开发、利用及其病毒安全性评价奠定了基础。