宁夏草畜平衡现状及高质量发展建议

饲草料是发展畜牧业生产的物质基础,在畜牧业高质量发展中发挥了支撑作用。随着我国居民对乳品、牛羊肉消费量的快速、持续增长,草畜动物养殖与优质饲草料供应之间的平衡现状也发生了一些变化。研究分析了宁夏草畜产业发展现状和饲草料生产、消费情况,针对平衡发展中存在的问题,提出了一些思考和建议。

FoxO1对牛骨骼肌细胞增殖、凋亡和分化的调控

【目的】骨骼肌是动物机体的重要组成成分,其生长发育直接影响畜禽肉产量,叉头转录因子O1(forkhead box protein O1,FoxO1)作为重要的转录调控因子,其与骨骼肌生长发育密切相关。探究过表达FoxO1对牛骨骼肌细胞增殖、凋亡与分化的作用,为肉牛遗传改良提供基础材料。【方法】采集牛的多个组织样品,提取其RNA并反转录,利用实时荧光定量PCR(qPCR)构建FoxO1组织表达谱。利用酶消化法分离得到牛骨骼肌细胞,通过观察其分化后肌管的形成以及qPCR检测其分化标志基因的表达情况来检验所分离细胞的分化性能。利用免疫荧光技术对牛骨骼肌细胞进行FoxO1亚细胞定位。设计并包装牛FoxO1过表达腺病毒,以提高牛骨骼肌细胞内FoxO1的表达。利用EdU染色检测过表达FoxO1对细胞相对增殖率的影响。利用流式细胞术检测过表达FoxO1对细胞周期分布的影响。利用qPCR检测过表达FoxO1对牛骨骼肌细胞增殖、凋亡和分化相关基因表达水平的影响。【结果】组织表达谱结果显示FoxO1在多个组织中均有表达,其在成年牛的背脂中表达量最高,在背最长肌组织中表达量最低,且FoxO1在犊牛背最长肌组织中的表达量要极显著高于成年牛的(P<0.01)。亚细胞定位结果显示FoxO1在牛骨骼肌细胞的细胞核和细胞质内均有表达,其细胞核内荧光强度高于细胞质。成功构建FoxO1过表达载体,并完成FoxO1重组过表达腺病毒的包装与扩繁,在感染牛骨骼肌细胞后,能显著提高FoxO1表达水平(P<0.01)。EdU检测显示过表达FoxO1会显著降低细胞增殖率(P<0.01),流式细胞周期检测显示过表达FoxO1会显著增加G1期细胞数并减少S期和G2期细胞数,抑制细胞G1/S期的转化,并减少G2期细胞的形成。利用qPCR进一步检测发现,增殖相关基因PCNA、CDK1、CDK2、CCNA2、CCNB1、CCND1和CCNE2均极显著下调(P<0.01),促凋亡相关基因BAD和BAX显著上调以及抑凋亡基因BCL2显著下调(P<0.05)。过表达FoxO1导致牛骨骼肌细胞肌管形成量减少,qPCR检测结果发现,骨骼肌分化相关基因MYOD、MYOG、MYF5、MYF6和MYHC的表达量显著下调(P<0.05)。【结论】FoxO1在牛的不同组织中均有表达,是一个广泛存在的转录调控因子,并且在背最长肌组织生长发育不同阶段存在表达差异,起到阶段调控作用。FoxO1在细胞核和细胞质中均发挥重要的转录调控作用,特别是在细胞核内。过表达FoxO1可能通过抑制细胞增殖相关基因和肌细胞分化相关基因的表达,从而抑制牛骨骼肌细胞的增殖与分化,并且可能通过上调促凋亡基因的表达和下调抑凋亡基因的表达来促使牛骨骼肌细胞凋亡的发生。

隐孢子虫病的流行现状

隐孢子虫病是由隐孢子虫(Cryptosporidium)寄生于人类、家养动物及多种野生动物胃肠道引起的一种严重的人畜共患胃肠疾病。该病不但威胁人类健康,亦严重影响畜牧业发展。近年来随着研究的深入,隐孢子虫的流行表现出许多新的特点,危害远远超出了人们的估计。这些特点主要表现在:感染家畜,增加人类感染风险;与动物其他病原混合感染危害加重;感染野生动物,具有自然疫源性;感染海洋和水生动物,造成水体污染;经水源和食物传播引起人类群体感染;暴发感染对人群危害严重。深入开展隐孢子虫病流行病及防控研究对提高公共卫生水平具有重要意义。

55个紫花苜蓿品种农艺性状和产量性状分析及综合评价

为更好利用紫花苜蓿品种材料,提高新品种选育效率,本研究以收集的55个紫花苜蓿品种为材料,通过利用变异系数、遗传多样性指数、相关性分析、聚类分析及主成分分析等方法对其主要农艺性状和产量性状进行分析和评价。结果表明,苜蓿品种的农艺性状和产量性状变异系数介于6.89%~23.42%,多样性指数介于0.7143~0.8845,多样性指数最高的是叶总干重,最低的是第二茬茎叶比和鲜干比。聚类分析将55个苜蓿品种划分为3大类群,类群Ⅰ、Ⅱ中的品种需进一步进行优良性状挖掘和作为互补材料进行育种利用,类群Ⅲ中的品种可直接引种进行生产,也可作为高产、优质品种选育中的亲本材料进行遗传改良。相关性和主成分分析得出,分枝数、鲜干比、茎干重、叶干重和株高是影响草产量的最主要因素。本研究的结果可为苜蓿品种的开发利用及半干旱区苜蓿品种选育提供参考。

牛LATS2基因启动子克隆及转录调控分析

本研究旨在探究牛LATS2基因组织表达规律,利用相对荧光素酶活性数值确定其启动子核心区域并初步鉴定其核心区域关键转录因子,以阐明牛LATS2基因的转录调控机制。利用RT-qPCR检测牛LATS2基因在心、脾、肝、肾、肺、背最长肌、皮下脂肪、皱胃、大肠及睾丸等中的相对表达量,构建LATS2蛋白进化树。克隆LATS2基因5′端非翻译区上游1.7 kb序列,利用逐段缺失引物,巢式扩增其7个启动子区不同截断体缺失片段(-1792~+179、-1475~+179、-1098~+179、-727~+179、-515~+179、-248~+179和-56~+179),并将不同截断体构建至双荧光素酶报告载体pGL3-Basic上。重组的LATS2基因启动子双荧光素载体分别转染小鼠成肌细胞(C2C12)和小鼠脂肪细胞(3T3-L1)细胞系,鉴定其启动子核心区域。进一步借助在线软件JASPAR(http://jaspar.genereg.net/)和Genomatix(http://www.genomatix.de/cgi-bin//mat-inspector)分析启动子核心区域序列特征,并预测关键转录因子结合位点。结果显示,LATS2基因在肝和背最长肌中表达量极显著高于脾(P<0.01);LATS2蛋白构建的进化树显示反刍动物单独聚为1支,表明LATS2基因在反刍动物进化过程中保守性较高;蛋白质互作分析筛选出的与LATS2蛋白互作紧密的前10种蛋白质均为Hippo信号通路中的关键蛋白质。LATS2基因启动子核心区域位于-248~-56,预测其启动子核心区域有与肌肉发育相关的转录因子TEAD1、MEF2A、FOSL1、MyoG和Myod1的结合位点,表明LATS2基因在牛肌肉生长发育中扮演重要角色。以上结果为探究牛LATS2基因在肌肉生长发育中转录调控机制奠定基础。

单细胞转录组测序技术及其在肌内脂肪细胞研究中的应用

单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)技术在单细胞水平对转录组进行测序,可从表达量、细胞量及细胞组成等多种角度描述样本,主要包括单细胞分离、mRNA反转录、文库构建、转录组测序和数据分析等步骤。单细胞分离是scRNA-seq技术操作的第一步,常用的细胞分离方法有连续稀释法、显微操作法、荧光激活流式细胞术、激光捕获显微切割术和微流控技术。基于不同细胞捕获、cDNA扩增和文库构建开发了许多scRNA-seq方法,如CEL-seq2、Drop-seq、MARS-seq、SCRB-seq、Smart-seq、Smart-seq2等。与传统测序方法相比,scRNA-seq可识别单个细胞的基因表达信息、记录细胞的空间位置、跟踪不同细胞谱系在分化过程中的轨迹,这为研究难以大量提取的肌内脂肪细胞分子特异性和发生分化过程带来极大便利。作者简要介绍了scRNA-seq技术的关键步骤,比较分析了单细胞分离和转录组测序方法的优缺点,综述了肌内脂肪细胞的起源以及scRNA-seq在肌内脂肪细胞的亚群和标记基因鉴定以及细胞分化轨迹追踪中的应用,以期为肌内脂肪细胞的深入研究提供参考依据。

多杀性巴氏杆菌分型技术及毒力因子研究进展

多杀性巴氏杆菌是一种革兰氏阴性菌,能够感染多种宿主,包括人类、伴侣动物、牲畜和野生动物,是禽霍乱、牛和水牛及家兔出血性败血症的病原菌,该病的发病率和死亡率较高,往往对畜牧业造成经济损失。目前,多杀性巴氏杆菌的分型方法主要有荚膜分型法、脂多糖分型法和MLST分型法;而多杀性巴氏杆菌毒力相关研究主要涉及脂多糖、荚膜多糖、铁调节和铁捕获蛋白、外膜蛋白、菌毛和粘附素、超氧化物歧化酶、唾液酸和透明质酸酶等方面。本文就多杀性巴氏杆菌多种分型方法及其毒力因子研究进展进行综述,旨在为多杀性巴氏杆菌病的相关研究提供理论依据。

种植密度对荞麦生理指标、农艺性状及产量的影响

以荞麦(Fagopyrum esculentum Moench.)宁荞1号为试验材料,研究了不同种植密度对荞麦生理指标、农艺性状及产量的影响。结果表明,在干旱条件下,高密度加速了荞麦叶片叶绿素的分解和可溶性蛋白质含量的下降,降低了抗氧化酶SOD、POD、CAT的活性及加速了MDA含量的积累。在干旱条件下,低密度处理有利于荞麦单株粒数、单株粒重、千粒重及产量的增加。

祁连山裸鲤和青海湖裸鲤mtDNA cyt b基因和D-loop区序列特征及遗传分化

对65尾祁连山裸鲤(Gymnocypris chilianensis)和40尾青海湖裸鲤(G.przewalskii)mt DNA cyt b基因(Cytochrome b,cyt b 1140 bp)和D-loop区(747 bp)基因片段进行了扩增和测定,探讨了上述基因片断的序列特征和两种裸鲤的遗传分化关系。结果显示,2个基因片段的G含量普遍较低,在编码基因cyt b各密码子的第三位上表现得尤为突出。线粒体DNA cyt b和D-loop基因片段均存在明显的遗传分化,核苷酸替代速率cyt b>Dloop。基于核苷酸最佳替换模型计算2种间的遗传距离,cyt b为0.08,D-loop为0.03。基于cyt b基因序列分析结果表明,两物种发生遗传分化的时间在距今约220万年的更新世初期,与青藏高原隆升时期相吻合。

固原鸡生肌调节因子MyoD基因克隆及其组织表达分析

为研究MyoD在固原鸡生个体生长发育中的作用,运用荧光定量PCR、TA克隆和核酸测序等技术构建了固原鸡MyoD时序表达谱,并对固原鸡MyoD基因CDS区进行克隆和生物信息学分析。结果表明,MyoD在肌肉组织中表达量极显著高于其他组织(P<0.01),且胸肌中表达量高于腿肌。同时发现MyoD在固原鸡个体发育阶段表达量存在差异性,呈先上升后下降趋势,10日龄达到最高。扩增获得固原鸡MyoD基因CDS区,新发现一个同义突变(126A>C)。亚细胞定位及结构预测显示,MyoD主要分布于细胞核(69.6%),其氨基酸二级结构呈现螺旋-环-螺旋(bHLH)结构。构建的固原鸡与其他11个物种的系统发育树表明,固原鸡与原鸡、火鸡、鹌鹑及绿头鸭之间存在较高的同源性。研究结果为探究固原鸡生长发育机制及分子标记辅助育种提供理论依据。

基于MHC-DAB基因内含子序列的3种虹鳟养殖群体遗传结构分析

虹鳟是当前全球性养殖品种，采用PCR—SSCP的方法，分析了甘肃金鳟、道氏虹鳟和美国金鳟三个虹鳟养殖群体各30个个体MHC-DAB基因第2内含子序列（308bp）的遗传变异。108个阳性克隆经SSCP筛选及测序，共获得11种不同的核苷酸序列（I～XI），单个个体最多存在4种等位基因。等位基因Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ是三个群体共有的；Ⅳ仅存在于道氏虹鳟中；VII仅存在于甘肃金鳟中；IX、X、Ⅺ仅存在于美国金鳟中。甘肃金鳟、道氏虹鳟、美国金鳟群体内核苷酸多态位点分别为17个、19个、22个，核苷酸多样性指数（Pi）分别为0．005、0．008、0．013，平均核苷酸位点差异数（K）分别为1．200、2．000、3．333。甘肃金鳟群体与道氏虹鳟群体间的遗传距离最小（O．231），与美国金鳟群体间的遗传距离最大（O．539），三个群体间的遗传分化均达到了种群的分化标准（D〉0．05）。群体遗传分化系数G。，为0．097，表明变异主要来源于群体内个体间。

7个燕麦品种在宁南地区的抗旱性评价

在宁夏南部干旱山区,对引自我国燕麦主产区的7份燕麦品种的抗旱系数(GI)、干旱敏感指数(SSR)、抗旱指数(DI)等指标进行观测,以筛选抗旱品种。结果表明,燕科1号抗旱指数1.77,为1级抗旱(高抗)品种;坝莜8号抗旱指数1.22,为2级抗旱品种;宁莜1号、本德为3级中抗品种;白燕2号为4级弱抗品种;草莜1号为5级不抗品种。

宁南山区不同裸燕麦品种产量与品质比较研究

选用不同单位提供的9个裸燕麦品种为供试材料,对其产量和品质进行分析比较,旨在筛选出适宜宁南山区种植的裸燕麦品种,为宁南山区燕麦产业的发展提供品种保障。结果表明,坝莜8号的籽实产量最高,但其营养品质差;早熟品种白燕15号,在授粉过程中受固原当地当年高温干旱的影响,导致产量低,但粗蛋白及粗脂肪含量均显著高于其他品种。远杂2号和201215-3-2-2产量稳定,较对照宁莜1号产量高,且差异达显著水平。远杂2号和201215-3-2-2的粗蛋白质、粗脂肪含量均较对照宁莜1号高,营养品质表现较好。综上所述,远杂2号和201215-3-2-2的籽实产量高,营养品质好,适宜在宁南山区推广种植。

基于ITS和RLKs序列的苦荞种质资源遗传多样性分析

为明确苦荞资源的遗传多样性水平及遗传关系,对45份苦荞地方品种的ITS和RLKs序列进行基因测序和序列比较分析。结果显示,苦荞ITS和RLKs扩增序列较为保守,基因多态位点数分别占10.6%和7.7%。云贵川地区苦荞材料的遗传多样性最丰富,陕西、山西及宁夏地区次之,甘肃及内蒙古地区最低。四川和贵州地区的苦荞品种均能够单独聚为一类,基于ITS序列构建的NJ树中,陕西地区以北的苦荞品种未形成明显的分支,而云南地区的苦荞穿插在不同的分支中;基于RLKs基因构建的NJ树中,同一地区的苦荞材料较为明显地形成地域聚类,但自展值均较低。

种植密度对荞麦受精结实率及产量的影响

2014-2016年以宁荞1号为供试品种,研究了不同密度对荞麦(Fagopyrum esculentum Moench.)农艺性状、受精结实率及产量的影响。结果表明,在生育期降雨较多的2014年,随密度的增加,株高增高,茎粗变粗,主茎节数增多,单株粒数、单株粒重和千粒重均呈下降趋势,受精结实率呈下降趋势,产量呈增加趋势;在降雨较少的2015和2016年,随密度的增加,主茎节数、单株粒数、单株粒重及千粒重随着密度增加呈先增加后降低的趋势,受精结实率随着密度的增加呈下降趋势,产量呈先增加后下降的趋势。从增产的角度看,荞麦在宁南山区的适宜播种密度为6万株/667 m2。

牛LATS1基因启动子转录调控分析

【目的】探究牛大肿瘤抑制基因1(Large tumor suppressor gene1,LATS1)的组织表达规律,并初步鉴定其启动子区关键转录因子,以期阐明其转录调控机制。【方法】利用荧光定量PCR检测LATS1基因在牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、皮下脂肪、背最长肌、大肠、小肠、大脑、皱胃及睾丸组织中的相对表达量。克隆牛LATS1基因启动子的全长序列,通过逐段缺失PCR技术扩增7个缺失不同片段的启动子序列,并构建其双荧光素酶报告载体,分别转染小鼠C2C12和3T3-L1细胞系,通过检测不同缺失片段荧光素酶报告载体的活性,确定LATS1启动子核心区域。使用在线软件预测牛LATS1基因启动子核心区域的关键转录因子。【结果】LATS1基因在大脑、背最长肌、大肠、皱胃、肾脏中高表达。克隆了1950 bp的LATS1基因启动子序列及其7个逐段缺失片段序列,并成功构建了pLATS1-1783/+167、pLATS1-1449/+167、pLATS1-1149/+167、pLATS1-837/+167、pLATS1-555/+167、pLATS1-298/+167和pLATS1-123/+167双荧光素报告载体。检测到牛LATS1基因启动子核心区域位于-298/-123区域。在线软件预测到牛LATS1基因启动子核心区存在肌细胞增强因子2(MEF2A)、转录激活因子5(STAT5)、同源异型盒基因5(HOXA5)、肌细胞决定基因1(Myod1)和靶向叉头框转录因子1(FoxO1)结合位点。【结论】克隆了牛LATS1基因启动子,明确了其核心区位于-298/-123区域;MEF2A、STAT5、HOXA5、Myod1和FoxO1可能对牛LATS1基因转录活性具有重要的调控作用。

燕麦生产及品种选育技术研究进展

目前,燕麦生产发展潜力巨大,但育种技术较为落后,现代的新型育种方式应用不够成熟。因此,高度重视种质资源的创新和专用型新品种的选育已成为中国今后燕麦育种工作中的重中之重。本文从国内外燕麦生产、贸易情况及发展潜力方面进行研究总结,并对中国燕麦品种选育技术及育种发展方向的相关进展进行综述,以期为中国燕麦产业的发展及新品种的培育提供参考。

不同播种密度对荞麦植株叶片衰老及产量的影响

以宁荞1号为材料,研究播种密度对荞麦植株叶片衰老生理及产量的影响。结果表明,密度120万株/hm^2处理加速叶片的衰老速率,60万、90万株/hm^2处理有效缓解了叶片的衰老进程;120万株/hm^2处理加快叶绿素的降解,可溶性蛋白质含量、SOD、CAT活性下降,加快MDA含量的积累;60万、90万株/hm^2处理有效提高了植株叶片POD的活性;在干旱条件下,90万株/hm^2处理荞麦单株粒数、单株粒质量、千粒质量及产量最高。

荞麦种质资源遗传多样性研究进展

我国是荞麦原产国,也是荞麦生产大国,拥有丰富的荞麦种质资源。随着荞麦的营养价值和药用价值逐渐凸显,荞麦的研究和利用也越来越受到重视,荞麦种质资源的遗传多样性研究也取得较大进展。基于此,从形态学水平、细胞学水平及DNA分子标记水平概述了荞麦种质资源遗传多样性的研究情况,以期为荞麦优良品种选育及相关研究提供参考。

饲粮中添加黄花菜茎叶青贮对滩羊瘤胃菌群多样性的影响

本试验旨在探究饲粮中添加不同比例黄花菜茎叶青贮对滩羊瘤胃菌群多样性的影响。选择体质健康、体重[(21.60±1.09)kg]相近的滩羊公羔羊80只,按照体重随机分成4组,每组20只。根据饲粮中黄花菜茎叶青贮和玉米青贮添加比例进行分组,对照组饲喂含100%玉米青贮的试验饲粮,试验1组饲喂含20%黄花菜茎叶青贮+80%青贮玉米的试验饲粮,试验2组饲喂含40%黄花菜茎叶青贮+60%玉米青贮的试验饲粮,试验3组饲喂含60%黄花菜茎叶青贮+40%玉米青贮的试验饲粮。预试期10 d,正试期90 d。结果表明:1)各组之间瘤胃液氨态氮、乙酸、丙酸、丁酸和戊酸浓度没有显著差异(P>0.05),但均以试验1组最高,比对照组分别提高了28.65%、36.34%、26.70%、41.62%和3.00%。2)各试验组的操作分类单元(OTU)数目均高于对照组,OTU数目顺序为试验1组>试验3组>试验2组>对照组。3)试验1组的Ace、Chao1、Shannon、Simpson指数均最高,且Shannon指数显著高于对照组(P<0.05)。4)在门水平上,滩羊瘤胃中厚壁菌门、拟杆菌门、Patescibacteria、放线菌门和变形菌门为优势菌群。与对照组相比,各试验组拟杆菌门相对丰度有所升高(P>0.05),且以试验1组最高;厚壁菌门、Patescibacteria、放线菌门、变形菌门相对丰度有所降低(P>0.05)。5)在属水平上,滩羊瘤胃中瘤胃球菌属、普雷沃氏菌属、念珠菌糖单胞菌属是优势菌群。与对照组相比,各试验组瘤胃球菌属、奥尔森菌属和毛螺菌科_NK3A20群相对丰度显著降低(P<0.05),试验1组Muribaculaceae相对丰度显著升高(P<0.05)。综上所述,滩羊饲粮中添加20%黄花菜茎叶青贮+80%青贮玉米时,对滩羊瘤胃微生物菌群结构与功能影响较小,同时可以提高滩羊瘤胃菌群种类和多样性,改变瘤胃菌落结构和组成。在生产实践中,黄花菜茎叶青贮可以作为一种青贮饲料补充,但添加比例应不高于20%。