家禽育种领域基因芯片技术申请相关专利分析

每种生物都是一个丰富的基因库,生物种类的多样性实质是指基因的多样性。动植物的遗传育种主要是利用基因的多样性。在动物育种上,早期的学者们常运用一些传统方法进行育种,对于新兴技术涉及比较少,基因芯片技术是20世纪90年代中期以来影响最深远的重大科技进展之一,它是融微电子学、生物学、物理学、化学、计算机科学为一体的高度交叉的新技术,既具有重要的基础研究价值,又具有明显的产业化前景[13-15]。前人利用基因芯片技术在家禽育种上也进行了多项研究[16],例如:开展动物源性分析[17-20].

不同品种(配套系)黄羽肉鸡皮肤毛囊密度性状发育规律

研究旨在探讨不同品种黄羽肉鸡毛囊密度性状的发育变化规律和品种间差异。试验以花山鸡、817肉鸡、清远麻鸡、溧阳鸡、瑶鸡和广西三黄鸡等为素材,测定不同周龄各品种毛囊密度。结果显示:各品种背部和腿部毛囊密度随着日龄的增长呈逐渐下降的趋势;3~9周龄时,花山鸡、清远麻鸡、溧阳鸡、瑶鸡和广西三黄鸡背部和腿部毛囊密度在不同周龄之间均呈显著差异(P<0.05)。处于上市日龄品种间的比较,除溧阳鸡、广西三黄鸡、花山鸡和817肉鸡,其他品种的背部和腿部毛囊密度显著高于罗斯308肉鸡、毛囊直径低于罗斯308肉鸡(P<0.05);文昌鸡、狼山鸡、鹿苑鸡和崇仁麻鸡的背部和腿部毛囊直径显著低于其他品种(P<0.05)。品种内公母之间比较,瑶鸡和崇仁麻鸡的腿部毛囊密度在公母间存在显著差异(P<0.05)。各品种的体重分别与背部毛囊密度和腿部毛囊密度呈极显著负相关(P<0.01),背部和腿部毛囊密度呈极显著正相关(P<0.01)。结果提示,可以通过对体重的选择间接调控毛囊密度性状,性别可能会影响不同品种腿部毛囊密度的大小,研究结果为培育适合冷鲜上市的黄羽肉鸡配套系提供基础。

3种乌骨鸡肌肉中挥发性有机物差异分析

试验旨在利用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectroscopy,GC-IMS)技术分析3种乌骨鸡肌肉中挥发性有机物的差异,为乌骨鸡品种资源评价和培育肉品风味好的乌骨鸡新品种提供科学理论依据。试验选取余干乌骨鸡、丝羽乌骨鸡和竹丝鸡,取胸大肌同一部位进行GC-IMS测定挥发性有机物。研究结果表明,根据GC-IMS法测得66种挥发性有机物,已定性物质47种,主要包括醛类、醇类、酮类、酯类等化合物。生长速度较慢的地方鸡种(丝羽乌骨鸡和余干乌骨鸡)肌肉中有13种挥发性有机物含量高于生长速度较快的竹丝鸡(P<0.05),包括反式-2-辛醛、庚醛、反式-2-戊烯醛、戊醛、反式-2-庚烯醛、反式-2-庚烯醛、苯甲醛、己醛、乙醇、1-辛烯-3-醇、1-戊醇、1-庚醇、2-庚酮。余干乌骨鸡特征性挥发性有机物为苯甲醛、2-丙醇、3-戊酮。竹丝鸡特征性挥发性有机物为3-甲基丁醛、1-丁醇、乙酸乙酯、2-羟基丙酸乙酯。采用已知定性有机物进行PCA分析,3种乌骨鸡可以分为3类。GC-IMS俯视图及指纹图谱均可直观和快速看出3种乌骨鸡品种间和个体间挥发性有机物的差异及特征性。生长速度较慢的丝羽乌骨鸡和余干乌骨鸡含有更多的醛类、醇类、酮类等香味物质,在培育乌骨鸡新品种过程中,可以引入生长速度较慢的丝羽乌骨鸡和余干乌鸡等品种进行杂交配套,以培育肉品风味更好的乌骨鸡新品种。

雪山鸡种蛋重量对孵化效果影响的研究

试验选用26周龄的雪山鸡所产的种蛋分别按不同重量分组入孵后,分析种蛋重量对孵化效果的影响。结果表明:种蛋重量在41.1～57.0 g 之间的孵化效果较好,蛋重在37.1～41.0 g 之间的受精率、活胚率、入孵蛋孵化率、活胚蛋孵化率和健雏率均显著低于其它各组(P<0.01)。至18日胚龄时,种蛋重量在41.1～57.0g 之间的相对失重较其他各试验组低。相对失重越低,入孵蛋孵化率越高。因此在生产中,应该采用重量适合的种蛋进行孵化。

如皋鸡不同时期肌肉组织生长相关基因的表达谱分析

旨在了解如皋鸡不同时期肌肉生长发育机制。本研究利用基因芯片技术,分析在不同生长阶段下(2～12周龄)如皋鸡肌肉组织基因的表达情况。获得了13 379个基因的差异表达动态图谱。在不同生长阶段下肌肉组织生长基因的表达发生变化,与2周龄相比,4和12周龄下调表达的基因数量多于上调表达的基因数量,6、8和10周龄下调表达的基因数量少于上调表达的基因数量。同时对杂交数据进行多种聚类分析。利用实时荧光定量PCR验证4个基因的差异表达,其结果和芯片杂交分析的结果基本一致。初步建立了不同时期肌肉生长应答基因的动态表达谱,比较全面地获得了肌肉生长应答基因,初步揭示了如皋鸡不同时期肌肉生长发育机制。

基因本体论研究进展及在生物信息数据库中的应用

随着cDNA微阵列等生物技术发展的日新月异,产生了大量丰富的生物信息资源,海量生物信息与知识的共享是当前生物学研究面临的瓶颈问题,相对于其他查询与搜索工具,由本体论发展而来的基因本体工具在解决海量生物W eb信息共享时具有独特优势,从而有望实现世界范围内的知识共享和智能信息集成。本文概述本体论和基因本体论的概念、研究进展以及基因本体论在生物信息数据库中的应用等情况,并对基因本体论在海量生物信息处理中的应用与研究前景进行了展望。

基于基因芯片构建鸡肌肉肌苷酸合成通路中关键酶基因的网络调控

研究运用Perl语言和皮尔森系数方程求解相关基因线性相关,结合Cytoscape软件生成肌苷酸相关基因的网络图,并基于KEGG数据库,结合肌苷酸各周龄含量的数据构建鸡肌肉肌苷酸基因及其相关基因网络调控图,运用cytoscape和GO将肌苷酸关键酶相关基因的网络调控图进行功能分类。分析各个基因之间的具体调控关系,最后运用GO分类推测与肌苷酸相关基因相关的其他基因的功能。

地方禽类遗传资源的现状及保护

虽然我国有丰富的家禽遗传资源,但由于各种各样的原因,使得我国地方禽种资源存在的问题也日趋严重。如何保存现有地方禽类遗传资源,已成为产业部门乃至全社会面临的重要课题。本文简述了地方家禽遗传资源的存在问题,提出了保护地方禽类遗传资源的措施和方法。

基于Web的中国地方鸡品种生物信息查询系统的设计与实现

构建独立的中国地方鸡品种生物信息查询系统是解决海量地方鸡品种信息存储和快速搜索策略问题的基础。该系统结合鸡的遗传与育种实际,立足中国特色资源,采用ASP编程技术和Microsoft SQL Server 2005数据库技术,以Windows 2003 Server为开发平台,将相关异质数据快速生成生物信息二次数据库,与Web系统链接,通过后台进行实时更新,并添加数据分析功能,初步实现系统的应用。详细介绍了中国地方鸡品种生物信息查询系统的设计、开发以及实现过程,为农业信息化奠定基础。

基于基因本体文件XML文档与数据库记录相互转换的初步研究

分析了XML与数据库各自的特点,以及基于基因本体文件信息互相转换的必要性,以基因本体文件如何在这两种格式下进行相互转换为例,探讨了XML文档与数据库记录的相互转化的具体方法。

鸡A-FABP基因不同基因型遗传效应及初步验证

本研究旨在探讨影响鸡肌内脂肪性状的重要候选基因A-FABP的不同基因型遗传效应,并进行初步验证,为进一步开发利用脂肪性状的有效分子标记提供依据。运用PCR-SSCP技术检测如皋鸡A-FABP基因的单核苷酸多态性(SNPs),并分析其与胸肌脂肪含量之间的关系;同时采用荧光定量PCR技术检测后代分离群体不同基因型的时空表达规律,进行不同基因型遗传效应的初步验证。研究表明,如皋鸡A-FABP基因外显子3中1 763位点存在A/G突变,引起Ser(AA型)突变为Asn(BB型);不同基因型对12周龄如皋鸡胸肌脂肪含量的关联分析发现,AA、AB基因型个体的IMF含量显著高于BB型个体(P<0.05),AA型IMF含量最高,为有利基因型;经后代分离群体Q-PCR证实,A-FABP基因的表达不存在性别差异,在不同组织中表达量顺序:腹脂>胸肌>心脏>肝脏;在不同时间阶段,肝脏、心脏和胸肌的表达趋势一致,4周龄时达到最高值,6～12周龄缓慢下降;而腹脂在10周龄时达到最高峰,12周龄开始下降。同一组织中不同基因型个体表达水平存在显著差异,BB基因型在所有组织中的表达量均处在较低水平,与肌内脂肪含量关联分析结果一致,从而表明BB型与低肌内脂肪含量具有紧密关联性。表明A-FABP基因外显子3中1 763位点变异可作为肌内脂肪性状有效的候选标记。

几种改良剂对砷镉铅复合污染水稻土的修复

通过水稻盆栽试验研究了3种改良剂(自制有机肥、泥炭、钢渣)2个用量(1 000.00 mg/kg和3 000.00mg/kg)对修复砷镉铅复合污染水稻土的效果,以常规施肥为对照。结果表明:①高用量有机肥和高用量泥炭处理水稻的经济产量显著(P<0.05)高于对照;仅高用量有机肥、高用量钢渣及低用量泥炭处理的土壤有效态砷含量显著(P<0.05)低于对照。②两种用量的钢渣、低用量有机肥和低用量泥炭处理后精米中砷镉铅含量均低于中国无公害大米标准。③相关分析表明土壤pH和有机质的提高分别是收获后水稻精米中Pb、Cd含量较低的原因之一。

细菌内毒素对鸡NLRC5受体及IFN基因转录的影响

本研究旨在探讨鸡NLRC5受体及IFN基因对不同细菌内毒素的诱导表达变化,为禽类NLRC5受体的分子功能及其参与先天免疫调控的作用机制提供理论依据。用不同浓度的(0、0.1、1.0、10.0μg.mL-1)来自致病性大肠杆菌(E.coli,EC)和肠炎沙门氏菌(S.enteriditis,SE)的2种内毒素(LPS)分别刺激鸡天然巨噬细胞系(HD11)2、4和6h,在不同的时间点收集细胞,提取总RNA,并设计相关引物,利用荧光定量PCR分析鸡NLRC5受体以及下游功能基因IFNA和IFNB的转录量变化,探讨HD11细胞对不同来源的细菌内毒素的免疫反应。研究表明:与对照组相比,1.0和10.0μg.mL-1的EC-LPS、SE-LPS均能诱导HD11细胞产生免疫应答,但0.1μg.mL-1组未能诱导成功;不同细菌LPS诱导的免疫应答时间不一致,经EC-LPS诱导的NLRC5和IFNB基因均在刺激后6h达到转录高峰,与2、4h差异显著(P<0.05),与对照组差异极显著(P<0.01);但IFNA基因在2、6h达到高峰,而在4h下降,呈"V"型转录趋势。SE-LPS诱导的NLRC5和IFNA、IFNB转录量随时间均保持一直上升的趋势,在6h达到高峰,且与对照组及2、4h差异显著(P<0.05)。结果表明NLRC5受体与IFNA和IFNB共同参与了细胞对细菌内毒素的免疫应答,NLRC5基因可能对鸡先天免疫功能具有调节作用。

鹌鹑piRNAs和Piwil1基因克隆及表达研究

【目的】目前,国内外尚无有关禽类piRNAs及其结合蛋白Piwi的研究报道,开展禽类小分子RNA及其结合蛋白的研究将为小分子RNA的遗传特性、发生和消失机理以及转基因鸡等研究提供基础依据。【方法】以鹌鹑为研究对象,通过构建cDNA文库和TA克隆测序的方法从睾丸组织中获得piRNAs序列和Piwil1基因的CDS序列,同时采用Q-PCR技术分析了鹌鹑不同生命阶段不同组织中piRNAs和Piwil1基因的表达规律。【结果】从鹌鹑睾丸组织中克隆了13个piRNAs序列和Piwil1基因的CDS序列;Q-PCR结果表明piRNAs和Piwil1基因在鹌鹑不同生命阶段不同组织中均有不同程度地表达。【结论】鹌鹑piRNAs长度与哺乳动物相似;Piwil1基因与红色原鸡有较高的同源性,包含PAZ和Piwi结构域,无信号肽剪切位点,推测其属于Piwi家族蛋白,可能通过降低结合RNA的能力或者影响其它转录因子与结构基因启动子的亲和性发挥调控作用;在睾丸组织中,piRNAs和Piwil1蛋白的表达量均是随着个体的不断发育而增加,推断在禽类中piRNAs可能与Piwi蛋白相互作用共同调控精子的发生过程。

鸡肌内脂肪性状候选基因的聚合效应及初步验证

【目的】旨在探讨影响鸡脂肪性状重要候选基因A-FABP、Ex-FABP的聚合效应,并对其进行初步验证,为进一步开发利用脂肪性状的有效分子标记提供依据。【方法】运用PCR-SSCP技术分别检测如皋鸡A-FABP、Ex-FABP基因所有外显子区域的单核苷酸多态性(SNPs),分析单基因型和聚合基因型与12周龄胸肌脂肪含量之间的关系;同时,采用荧光定量PCR技术检测后代分离群体单基因型和聚合基因型的发育性表达规律,进行聚合基因型遗传效应的初步验证。【结果】如皋鸡A-FABP的外显子3、Ex-FABP基因外显子4区域中存在A/G突变,共出现3种基因型;AA型(A-FABP)、BB(Ex-FABP)型个体的肌内脂肪含量显著高于其它基因型(P<0.05),为有利基因型,两者聚合的AABB型个体同样为最佳基因型。经后代分离群体Q-PCR证实,单基因表达和聚合基因型的表达均不存在性别效应,在胸肌组织中,两候选基因在4周龄时表达量最高,8周龄下降,至12周龄缓慢上升。在聚合基因型个体中,均以AABB型表达水平最高,ABAB型表达量较低。【结论】A-FABP、Ex-FABP两个基因存在聚合效应;其中,AABB型与胸肌组织中高肌内脂肪含量具有紧密关联性。A-FABP、EX-FABP两基因及其聚合基因型可作为如皋鸡肌内脂肪性状有效的候选标记。

鸡肌内脂肪性状的多基因聚合效应分析

以如皋鸡为试验材料,采用PCR-SSCP技术对影响鸡肌内脂肪性状的3个候选基因(H-FABP,A-FABP和Δ9-FAD)进行单核苷酸多态性和基因聚合效应分析。结果发现,在3个基因中分别检测到A2980G,A1763G和C197T的SNP突变及3种基因型。肌内脂肪最小二乘差异显著性检验表明,H-FABP和Δ9-FAD基因中BB型与A-FABP基因中AB型为优势基因型,显著高于其他两种类型(P<0.05);但聚合基因型(两基因和三基因)并未表现出其相应的优势,无明显遗传规律可循,可见简单的优势基因型聚合并不是最佳的聚合方案,应建立在单个候选标记遗传效应明确且一致的基础上,尤其是针对复杂的肉质性状如肌内脂肪等。

斗鸡Nramp1基因多态性与部分免疫指标相关性分析

随机选取同期孵化出雏的漳州斗鸡32只,测定12周龄鸡的部分免疫指标。利用PCR-SSCP技术检测斗鸡Nramp1基因第九外显子的多态性,并对不同基因型与免疫指标进行相关分析。结果显示:斗鸡Nramp1基因第九外显子在C315G、C357T处有2个突变,两处均为同义突变,并检测到3种基因型,不同基因型在异嗜性细胞与淋巴细胞比率(H/L值),Ig M和Ig M含量均呈现出显著差异(P<0.05)。AA基因型的H/L值、Ig G和Ig M含量均显著高于BB基因型,Ig M和Ig G含量与AB型差异显著(P<0.05),其余指标与AB基因型差异不显著。初步研究结果显示,斗鸡AA基因型的综合免疫性能要优于AB和BB型,可作为一种高抗性基因型。

如皋鸡Mx基因2032位点多态性与经济性状的关联分析

采用错配PCR-RFLP对如皋鸡Mx基因2032位点多态性进行检测,结果如皋鸡Mx基因2032位点经RsaⅠ酶切后,检测到AA、AG和GG3种基因型,基因型频率分别为0.161、0.678和0.161,抗性等位基因A的频率为0.500。χ2适合性检验表明,如皋鸡Mx基因在RsaⅠ酶切位点上等位基因的分布显著偏离Hardy-Weinberg平衡状态。分析这3种基因型与如皋鸡一些经济性状间的关联性,结果表明:抗性纯合子AA基因型的个体各阶段体重、体尺以及主要屠宰性状均小于AG和GG基因型的个体,但是除了体斜长和胫围外,AA基因型个体的重要经济性状包括常规肉质与AG和GG基因型的个体差异不显著。

鸡pilRNAs分子的克隆及表达规律分析

旨在为禽类piRNAs的遗传特性及发生和消失机理提供基础依据,也为禽类小分子RNA及其结合蛋白的深入研究和实际应用积累基础资料。本研究以鸡作为研究对象,通过构建小RNAs的cDNA文库和TA克隆测序的方法从睾丸组织中获得了19个大小为23～39nt的pilRNAs序列。根据pilRNAs的大小、同源序列和二级结构特征,选择了3个不同序列并采用Q-PCR技术分析了中国地方鸡种如皋鸡和引进隐性白鸡的不同生长阶段不同组织中pilRNAs时空表达规律。结果表明,编码鸡pilRNAs基因序列在染色体和基因组中的分布同其它物种一样分别具有不均匀性和基因间区偏爱性;二级结构预测,发现pilRNAs具有与miRNAs不同的独特的茎-环结构;鸡pilRNAs不仅大量存在于生殖组织,还大量存在于其他组织,表达规律因pilRNAs种类、品种、性别的变化而不同,gga-piR-1在2个品种的公、母鸡所有组织中的表达量均是相对最低,且到12周龄时均趋向一致的水平;而gga-piR-4表达量相对较高;gga-piR-5在如皋公鸡中所检测的全部组织中表达量最高,且在8周龄达到最高峰,在隐性白公鸡中的表达量相对较高,而在如皋母鸡、隐性白母鸡中均呈现中度表达水平。二级结构的独特特征从不同的角度阐明了pilRNAs和miRNAs 2种成熟小RNAs的剪切方式和加工机制的完全不同;鸡pilRNAs的多组织表达表明它可能不仅局限于生殖系的发育和维持,在其他组织中也扮演了重要的角色,不同种类的pilRNAs可能在生命发育过程中参与不同的调控功能。

无土栽培领域专利技术发展路线分析

在无土栽培技术领域中,每种技术创新都应当申请知识产权保护,特别是专利权。文章重点分析了国内外无土栽培技术领域的技术方向和技术手段的发展路线。