内蒙古地方绵羊遗传多样性及尾椎数性状相关选择信号研究

本文旨在通过全基因组重测序技术评价内蒙古地方绵羊遗传多样性,筛选与绵羊尾椎数性状相关的候选基因。利用内蒙古当地2个典型肉羊品种(蒙古羊28只、巴美肉羊21只)进行全基因组重测序,过滤去掉高缺失率以及最小等位基因频率较低的位点,得到高质量SNP;对各品种进行核苷酸多样性(Pi)、群体分化指数(Fst)、Tajima’s D检测以及连锁不平衡衰减分析,评价其遗传多样性;利用2个品种中个体变异位点进行主成分分析、系统进化树分析以及种群结构分析,确定品种间遗传分化水平;采用群体分化指数和核苷酸多样性比值综合筛选确定蒙古羊中与尾椎数性状相关的选择信号。遗传多样性及种群结构分析结果表明,蒙古羊的连锁不平衡衰减速度大于巴美肉羊,当K=2时,2个群体被明显分开,但还存在一定程度的混合,说明蒙古羊较巴美肉羊具有较高的遗传多样性,且2个群体间存在一定程度的遗传背景相似度。通过对巴美肉羊与蒙古羊以及不同尾椎数的蒙古羊的选择信号分析,共筛选出与尾椎数性状相关的候选基因19个,其中HOX基因家族、T-box基因家族、VRTN和BMP2受到强烈选择,可作为后续绵羊尾部性状研究、分子选育的重要线索,同时也为蒙古羊遗传改良及选种选育提供理论依据。

动物尾椎数性状遗传机制及相关基因研究进展

动物的尾椎数性状是导致其尾型变异的主要原因,不同的尾型同时影响着动物的生存以及生产性能。探究尾椎数性状,选育对家畜有利的尾型,有利于提高家畜的生产性能及经济效益。目前尾椎数性状相关研究已经取得较多的成果,同时也挖掘出较多的影响尾椎数性状的候选基因。本文通过梳理动物尾椎的发育机理及遗传特征,类比家畜及非家畜动物尾椎数变异分子机制以及关键调控基因,为家畜育种提供新的线索,同时也为家畜全基因组选择育种提供理论参考。

黄酮在反刍动物生产中的应用研究进展

黄酮是从植物中提取出来的一类物质,具有增强免疫力、抗氧化、提高动物生产性能、缓解冷热应激、改善畜产品品质等功效。黄酮的来源广泛、提取工艺简单,作为饲料添加剂在动物生产中具有广阔的应用前景。文章综述了黄酮类化合物的来源、生物学功能及其在反刍动物生产中的应用,旨在为黄酮在反刍动物生产中的进一步应用提供参考。

自身免疫因素在绵羊繁殖过程中的作用机制研究进展

自身免疫是影响绵羊妊娠过程的重要因素。母体通过有序的免疫调节机制与自体或异体配子及半异基因胎儿相互作用,并通过免疫细胞及免疫调节因子的作用来实现母胎免疫耐受及对抗外来病原体的免疫平衡。绵羊体内促炎因子和抗炎因子的免疫平衡改变及复杂的动态调节机制保证了绵羊配子发生、受精、胚胎植入子宫、维持妊娠及分娩的有序进行,其中免疫调节因子异常变化是导致繁殖障碍的一个重要原因。因此,全面了解绵羊繁殖周期完整的免疫图景具有十分重要的研究意义。本文详细阐述了绵羊繁殖妊娠各阶段的自身免疫影响因素及其调控机制的研究进展,以期为绵羊高效繁育提供理论借鉴。

β-羟丁酸介导的表观遗传修饰及其调节炎症反应分子机制研究进展

围产期奶牛经历不同程度的能量负平衡状态,严重的能量负平衡导致奶牛酮病,血液酮体浓度异常升高,降低奶牛的生产性能,并且常发生炎症性疾病。β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate,BHBA)是主要的酮体分子,BHBA不仅可以作为能量物质供能,还能够介导表观遗传修饰调控基因转录表达,也能够作为信号分子与相应的受体结合,调控炎症反应。BHBA将外界环境变化与细胞功能改变联系起来,影响疾病进程。本文从BHBA信号传导角度进行综述,重点阐述BHBA影响表观遗传修饰改变基因转录调控,探讨了对炎症反应调节的分子机制,以期为代谢与炎症的研究提供新思路。

育肥方式对呼伦贝尔羊及其与杜泊羊杂交1代羔羊消化道酶活性的影响

本试验旨在研究育肥方式对呼伦贝尔羔羊及呼伦贝尔羊与杜泊羊杂交1代羔羊小肠及胰腺酶活性的影响。采用2×2完全随机试验设计,第1因素为育肥方式,分自然放牧和放牧补饲;第2因素为品种,分呼伦贝尔羔羊及呼伦贝尔羊与杜泊羊杂交1代羔羊(由呼伦贝尔母羊与杜泊公羊杂交而来)。选择体重相近的健康4月龄断奶呼伦贝尔羔羊和呼伦贝尔羊与杜泊羊杂交1代羔羊各60只,各分为2组,每组30只。育肥阶段分为育肥前期、育肥后期2个阶段,共60 d。放牧补饲组羔羊每只每天补饲精料在育肥前期为0.27 kg,育肥后期为0.53 kg。育肥试验结束时,分别从每组羔羊中随机选取5只羔羊进行屠宰,取小肠及胰腺组织测定酶活性。结果表明:与自然放牧相比,放牧补饲可显著提高羔羊十二指肠的胰蛋白酶、脂肪酶及糜蛋白酶活性,空肠、回肠与胰腺的淀粉酶、脂肪酶及胰蛋白酶活性(P<0.05)。与呼伦贝尔羔羊相比,呼伦贝尔羊与杜泊羊杂交1代羔羊的十二指肠淀粉酶、糜蛋白酶活性,空肠及回肠的脂肪酶和胰蛋白酶活性显著增加(P<0.05);十二指肠胰蛋白酶、胰腺脂肪酶活性的增加趋于显著(0.05≤P<0.10)。总之,与自然放牧相比,放牧补饲能够提高羔羊的小肠及胰腺的消化酶活性,呼伦贝尔羊与杜泊羊杂交1代羔羊的小肠及胰腺的消化酶活性高于呼伦贝尔羔羊。

含蛋氨酸二肽影响奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白合成相关基因表达

本试验旨在研究含蛋氨酸(Met)二肽对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)内乳蛋白合成相关基因表达的影响。试验分3部分,均采用单因子完全随机试验设计,Met的添加浓度及培养时间分别为60μg/m L(0.402 mmol/L)、48 h。第1部分,培养液添加8种含Met二肽[蛋氨酸-蛋氨酸(P-Met-Met)、蛋氨酸-赖氨酸(P-Met-Lys)、蛋氨酸-色氨酸(P-Met-Trp)、蛋氨酸-苯丙氨酸(P-Met-Phe)、蛋氨酸-苏氨酸(P-Met-Thr)、蛋氨酸-异亮氨酸(P-Met-Ile)、蛋氨酸-亮氨酸(P-Met-Leu)、蛋氨酸-缬氨酸(P-Met-Val)],以不添加二肽为对照,测定BMECs乳蛋白合成相关基因(αs1-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白、β-乳球蛋白、Ⅱ型小肽转运载体和氨肽酶氮)的表达量;第2部分,培养液添加8种与上述二肽对应的游离氨基酸(F-Met-Met、F-Met-Lys、F-MetTrp、F-M et-Phe、F-M et-Thr、F-M et-Ile、F-M et-Leu、F-M et-Val),以不添加游离氨基酸为对照,测定BM ECs乳蛋白合成相关基因的表达量;第3部分,用二肽等物质的量替代相应游离氨基酸,测定BMECs乳蛋白合成相关基因的表达量以及细胞内外氨肽酶含量。结果表明:P-Met-Met和P-M et-Lys组较对照组和其他二肽组上调了αs1-酪蛋白和β-酪蛋白基因的表达量,且P-M et-M et组优于P-Met-Lys组。F-Met-Met和F-Met-Lys组较对照组和其他游离氨基酸组显著提高了αs1-酪蛋白基因的表达量(P<0.05)。除P-Met-Val和P-Met-Leu组外,其他二肽替代游离氨基酸后均不同程度地提高了乳蛋白和Ⅱ型小肽转运载体基因的表达量,其中P-Met-Met表现出较好的促进效果。总之,含Met二肽等量替代对应的游离氨基酸能够促进乳蛋白基因的表达,其中尤以P-Met-Met的效果最好。

β-羟丁酸对奶牛乳腺上皮细胞内乳脂肪合成及其相关基因相对表达量的影响

本试验主要研究了不同浓度的β-羟丁酸（ BHBA）对奶牛乳腺上皮细胞（ BMECs）活力、甘油三酯（ TAG）含量、脂滴形成以及乳脂肪合成相关基因转录水平的影响。将传至第3代的BMECs悬液（1×10^5个/孔）接种于细胞培养板上,每孔加入含10%胎牛血清（ FBS）的DMEM/F12培养液,于37℃的5%二氧化碳（CO2）培养箱培养48 h。再将培养48 h的BMECs随机分配到6个组,各组向培养孔中加入含不同浓度BHBA的DMEM/F12培养液,培养液中的FBS用1 g/L无脂肪酸的牛血清白蛋白（ BSA）代替,并使反应体系中BHBA的最终浓度分别为0（对照）、0.58、1.16、2.32、4.64和9.28 mmol/L。置于37℃的5%CO2培养箱继续培养48 h。试验结果显示：随着BHBA浓度的增加,BMECs活力[（相对增殖率（ RGR）]呈显著的二次曲线增加（P=0.041）,其中BMECs活力以0.58～4.64 mmol/L BHBA组较高,9.28 mmol/L BHBA组较低；低浓度（0.58～2.32 mmol/L）的 BHBA 可促进 BMECs 内脂滴的形成,而较高浓度（4.64～9.28 mmol/L）的BHBA对脂滴形成的促进作用减弱；BHBA与TAG含量及乳脂肪合成相关基因脂肪酸合成酶（ FASN ）、乙酰辅酶 A 羧化酶α（ ACACA ）、硬脂酰辅酶 A 去饱和酶（ SCD）、脂肪酸结合蛋白3（ FABP3）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ（ PPARG）和分化抗原簇36（CD36）的相对表达量均无显著的一次线性或二次曲线关系（P〉0.05）。综上,BHBA 对BMECs活力的促进作用呈显著的二次曲线增加,即BHBA对BMECs活力呈显著浓度依赖关系；BHBA对细胞内乳脂肪的合成有提高的趋势。

PI3K/Akt/mTOR信号通路调控牛细胞生长作用的研究进展

PI3K/Akt/mTOR信号通路与细胞生长的调控密切相关,参与牛脂肪细胞、牛乳腺上皮细胞以及牛卵母细胞等生成发育过程;间接调控炎症因子及代谢过程等方面。文章综述PI3K/Akt/mTOR信号通路的组成成分、作用机制和对不同细胞生长影响,并对其具体作用进行归纳与总结,以期为后续研究家畜细胞生长提供参考。

奶牛与肉牛不同生长发育阶段肝脏转录组比较分析

为探究奶牛与肉牛肝脏组织在不同生长发育阶段中的差异,利用RNA-seq技术和生物信息学的研究方法,分别对海福特肉牛与荷斯坦奶牛6、9和12月龄3个不同生长发育阶段的肝脏组织进行基因差异表达及表达趋势分析。结果表明:1)海福特肉牛与荷斯坦奶牛之间在6、9和12月龄分别获得的差异表达基因为699、486和769个;2)对海福特肉牛与荷斯坦奶牛之间的差异表达基因进行功能注释,发现细胞色素P450信号通路和PPAR信号通路中差异表达基因的表达量在肉牛与奶牛之间存在差异,并且在不同生长阶段表达也不同。其中与脂肪细胞增殖和脂质代谢有关的功能基因:ACOX1、APOA1和ACADM,与天然免疫相关的通路中BoLA-DQB、BLA-DQB和BoLA-DQA这3个基因在海福特肉牛中的表达均高于荷斯坦奶牛;3)STEM分析结果显示荷斯坦奶牛与海福特肉牛肝脏组织在生长发育阶段中具有相同表达趋势中,奶牛与肉牛的时序性表达基因与代谢途径相关信号通路上存在差异。综上,本研究表明与脂质代谢和脂肪生成等代谢过程有关的途径可能在协同调控奶牛与肉牛生长发育阶段中发挥的作用及表达模式存在差异,这为深入研究奶牛与肉牛在生长发育阶段中的比较提供了一定的基础数据。