基于全基因组重测序评估郏县红牛保种群遗传多样性与群体结构

【目的】了解郏县红牛保种群的群体结构和遗传多样性,从而更好地保护和利用郏县红牛遗传资源。【方法】基于全基因组重测序技术,对30头郏县红牛的全基因组单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)进行检测,并通过分析群体遗传多样性、群体结构、连续纯合片段(runs of homozygosity,ROH)分布特征和亲缘关系,对郏县红牛保种群的保种效果进行综合评估。【结果】在30头郏县红牛个体中共检测到41215797个高质量SNPs位点;郏县红牛群体遗传多样性丰富,最小等位基因频率为0.13±0.13,多态性标记比例为0.58±0.33,期望杂合度为0.192±0.152,观测杂合度为0.191±0.158,核苷酸多样性为0.003±0.001。郏县红牛群体的有效群体含量呈逐代下降趋势,在1000代前有效群体含量为2716头,在20代前为143头;郏县红牛个体间的遗传距离介于0.80~0.89之间,平均遗传距离为0.83±0.02。聚类分析显示,30头郏县红牛共分为7个家系,15头公牛可分为5个家系;30头郏县红牛个体中共检测到5947个ROH,总长度为2.8 Gb,长度为0~0.5 Mb的ROH占比最多(73.08%),2~4 Mb的ROH占比最少(0.40%),基于ROH的平均近交系数为0.19±0.07,15头公牛的平均近交系数为0.15±0.05。【结论】郏县红牛保种群遗传多样性丰富,群体结构没有出现明显分层,整体上保持了较高水平的近交,出现了一定的近交风险,需加强选种选配工作,以确保郏县红牛遗传资源的可持续发展。

基于重测序数据评估南阳牛保种效果

旨在通过遗传多样性和群体结构分析,评估南阳牛的保种效果。本研究基于30头健康南阳牛的全基因组重测序数据,通过变异检测获得单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)信息,综合分析群体遗传多样性、群体结构、亲缘关系以及连续纯和片段(ROH)分布特征,对南阳牛保种群的保种效果进行全面评估。结果显示:1)共检测到高质量SNPs位点数目是25929389个;2)保种群遗传多样性丰富,核苷酸多样性为0.0029,多态性标记比例为0.8887,最小等位基因频率为0.1861,期望杂合度为0.2749,观测杂合度为0.2557;3)世代有效群体含量在1000代前为2834头,在20代前为149头,呈逐年下降趋势;4)主成分分析结果显示南阳牛保种群没有明显分层;5)个体间的遗传距离介于0.80~0.89,平均遗传距离为0.83±0.02;6)30头南阳牛个体共分为7个家系,公牛可分为5个家系;7)共检测到ROH片段数目是4992个,平均每头南阳牛的ROH片段长度为约74.41 Mb,总长度为2.18 Gb,基于ROH的平均近交系数为0.031,0.5 Mb以下的ROH片段占比最多为75.72%,2~4 Mb的ROH片段占比最少为0.16%。综上所述,南阳牛保种群体遗传多样性丰富,没有出现明显分层,近交水平较低,但仍有个别个体近交较高。因此,未来的保种工作应加强选种和选配管理,以促进群体的可持续发展。

溶菌酶的生物学功能与作用机制及其在畜禽绿色生产中的应用研究进展

溶菌酶是一种广泛存在于机体生物组织、细胞和体液中的碱性球蛋白,具有天然生物活性。其作为一种新型绿色酶制剂,具有抗病毒、抗炎和免疫调节等多重生物学功能,通过化学、物理、生物改性等方法对溶菌酶进行分子修饰,进一步加强了其抑菌能力和免疫效能,并且在食品、医药领域得到广泛应用。在畜牧养殖中,溶菌酶也已成为“减抗替抗”背景下重要的绿色饲用添加剂,在畜禽健康尤其是胃肠道健康以及畜产品安全方面发挥了重要作用。本文就溶菌酶的理化性质、生物学功能与作用机制及其在畜禽绿色生产中的应用研究进行综述,旨在为推动溶菌酶的开发和利用提供理论依据和参考。

牛分枝杆菌Ag85B的生物信息学分析及多表位候选抗原的构建

为了构建基于牛分枝杆菌Ag85B蛋白的多表位候选抗原,试验采用生物信息学方法对Ag85B蛋白的理化性质、亲/疏水性、二级结构等进行分析,预测其T、B淋巴细胞抗原表位,并构建以pET-28a(+)为载体的多表位候选抗原,分析预测多表位候选抗原的理化性质、抗原性并进行免疫模拟。结果表明:Ag85B蛋白有325个氨基酸残基,相对分子量为34.58085,理论等电点为5.62,脂肪系数为72.18,亚细胞定位于线粒体、细胞质和高尔基体中,具有亲水性、信号肽和跨膜结构域,属于分泌型蛋白,其无规则卷曲和β-转角结构的占比分别28.15%和8.62%,含有3个T淋巴细胞优势表位和8个B淋巴细胞优势表位。构建的Ag85B多表位候选抗原为亲水性蛋白和非致敏原,两次预测免疫原性参数分别为0.893和1.524,可诱导特异性的体液和细胞免疫应答。说明试验成功构建出基于牛分枝杆菌Ag85B蛋白的多表位候选抗原,且该多表位候选抗原可能诱导机体产生T、B淋巴细胞免疫应答。