褪黑激素对内蒙古绒山羊皮肤中let-7家族及其靶基因的影响

旨在探索褪黑激素(melatonin, MT)对let-7家族成员及其靶基因在内蒙古绒山羊皮肤周期性表达的影响。本研究选取内蒙古绒山羊罕山型个体6只,分为埋植组(皮下埋植MT,n=3)和对照组(不埋植MT,n=3),连续12个月采集绒山羊个体皮肤组织为试验材料,利用qRT-PCR技术检测皮肤组织中11个let-7家族成员的表达变化,结合RNA-Seq技术分析let-7家族靶基因的表达变化。结果表明:1)在整个皮肤毛囊周期内,MT上调let-7b、let-7e、let-7a-3p的表达,下调let-7f、let-7g、let-7c、let-7a-5p、let-7d、miR-98的表达。2)在4月份,MT上调"let-7g、let-7i、miR-98"的表达,下调PTGS2、PLCG1等靶基因的表达;下调"let-7a-5p、let-7b、let-7c"的表达,上调TGIF2、RBL1等靶基因的表达。3)在6月份,MT下调"let-7g、let-7i、miR-98"的表达,上调PTGS2、PLCG1、SRC等靶基因的表达;上调"let-7a-5p、let-7b、let-7c"的表达,下调GDF5、TGIF2、RBL1等靶基因的表达。4)let-7家族成员的靶基因主要参与VEGF、TGF-β、Oxytocin和NF-kappa B信号通路,在细胞过程、激素调节和转录因子调控方面发挥重要作用。综上表明,MT可能通过改变let-7家族重要成员的表达水平,影响相应靶基因的表达,进而在皮肤毛囊的周期性生长过程中发挥重要作用,研究结果为进一步揭示MT介导miRNAs影响羊绒生长的分子机理提供了理论依据。

蒙古羊不同尾椎数相关选择信号的挖掘研究

通过对比不同尾椎数的蒙古绵羊群体在基因组上的遗传分化水平,对全基因组选择信号、蒙古羊尾长性状的相关基因及可能的突变位点进行检测,试图解析尾椎形成的分子机制。基于全基因组重测序数据,使用两组群间的遗传分化系数(Fst)和遗传多样性比率(pi ratio)检测尾椎选择信号,将Fst值和pi ratio较大的染色体区段作为受选择候选区域。结果表明,共找到76个选择区域,这些区域分别落在了尾脂肪沉积和骨骼发育的QTL上,进一步对这些候选区域所包含的63个基因进行基因功能及通路的注释分析,富集到骨骼再生相关的Wnt和FGF信号通路,同时发现LRP6等功能候选基因。该研究确定了与尾椎数相关的受选择区域,推测不同尾椎数蒙古绵羊群体的形成可能由非基因编码区域的一个或者多个突变造成。

绵羊骨骼肌生长发育调控基因研究进展

骨骼肌发育是一个复杂的过程,其中包括肌细胞的形成与增殖、肌管和肌纤维的形成及最后的成熟过程。骨骼肌生长发育直接影响到绵羊的生产性能。随着测序技术的发展,更多人尝试从基因层面来阐述骨骼肌发育过程中系统的调控网络,挖掘与肉品质、产肉性能等重要功能性状相关的分子标记。肌细胞增强因子2(MEF2)是控制肌肉基因表达的保守且功能显著的转录因子,在调节肌肉生成、神经发育与分化等方面起作用。成肌细胞决定因子(myogenic differentiation,MyoD)基因家族调控肌细胞分化和骨骼肌系统的发育成熟。为了更深入地认识与绵羊骨骼肌生长发育相关的调控基因的功能,作者从骨骼肌的结构特点入手,重点介绍MEF2与MyoD基因家族的结构与功能,以及非编码RNA对骨骼肌中基因表达的调控作用。

不同产羔数绵羊性腺轴比较转录组研究

试验通过对巴美肉羊性腺轴进行转录组分析,旨在挖掘影响多羔性状的关键功能基因。分别选取双羔组巴美肉羊5只、单羔组4只,利用转录组测序(RNA-Seq)技术对下丘脑、垂体、卵巢转录组文库进行测序,然后对得到的测序数据进行生物信息学分析。测序数据经过质量控制后,27个样品共得到112Gb的有效数据。差异基因分析表明,与单羔组相比,双羔组下丘脑中,上调表达基因111个,下调表达基因106个;垂体组织中,上调表达基因97个,下调表达基因142个;卵巢组织中,上调表达基因182个,下调表达基因67个。功能富集性分析表明,神经活性的配体-受体相互作用信号通路在下丘脑-垂体-卵巢性腺轴调控排卵及卵泡发育方面发挥着重要的调控作用。通过不同产羔数巴美肉羊性腺轴比较转录组研究,提供了全部的转录本信息,筛选了影响产羔数的相关功能基因,丰富和补充了绵羊基因组信息,为进一步阐明绵羊繁殖力差异的分子机制奠定基础。

家畜基因组中拷贝数变异与性状相关性的研究进展

家畜基因组中的CNV长度跨度较大,可以包含1个基因或基因的一部分,也可以跨越多个基因,在基因组中覆盖的核苷酸总数远远超过SNP总数。已有研究表明,CNV可以影响基因表达。介绍了在不同家畜基因组中的CNV相关研究,并对这些CNVs与性状的相关性进行分析,总结了CNV对性状的影响,展望了家畜基因组中CNV对表型影响的研究动态及进展,以期为家畜基因组中CNV的进一步研究及对表型性状的影响提供参考。

生物钟基因在绒山羊皮肤中表达模式的比较

文章旨在研究绒山羊皮肤生物钟基因clock、tim、per1和cry1的表达模式,进而分析其在绒山羊皮肤组织中的作用及相互关系。生物钟基因形成一个转录-翻译反馈环,通过钟基因在绒山羊皮肤生长周期进行高表达,激活per1和cry1基因的转录-转化过程,从而在mRNA和蛋白水平的调控下进行有节律的表达。结果表明,这些生物钟基因在绒山羊皮肤中的表达量依次为:clock>tim>per1>cry1;皮肤次级毛囊兴盛期,高振幅clock、per1、tim、cry1的节律表达分别出现在一天中的04∶00、08∶00、08∶00、16∶00;皮肤次级毛囊休止期,这些基因的高振幅节律表达分别出现在一天中的08∶00、04∶00、04∶00、16∶00。另外,cry1、per1基因的表达在生物钟基因正反馈循环中被激活,tim基因的表达在生物钟基因的负反馈循环中被激活。因此,clock、tim、per1和cry1调控下运行的钟基因反馈环是绒毛生长呈周期性现象的基础。

等位基因特异性表达形成机制及其应用的研究进展

基因作为遗传信息的介质,决定了生物的性状表现。基因序列变异的发生是生物体适应环境变化的必然趋势。在二倍体生物中等位基因是一对控制着相对性状的基因,因此,等位基因特异性表达效应根据细胞类型和发育阶段的不同而变化,表现出不同个体之间的差异。等位基因差异表达对基因的表达起到重要的调控作用,并最终可能与生物的表型多态性联系起来。等位基因特异性表达分析已经在动物研究中得到广泛应用,有助于提高鉴定调控遗传变异的能力。对等位基因特异性表达的形成机制及其应用研究进展进行了综述,以期为进一步揭示等位基因特异性表达的遗传学机制,以及加快其在动物生产中的应用提供理论依据。

Perilipin基因在羊不同肌肉组织中的表达研究

旨在了解脂滴包被蛋白基因(perilipin)在羊不同肌肉组织中的表达特征,为阐明脂滴包被蛋白(perilipin)对脂肪沉积的调控作用提供科学依据。以苏尼特羊、小尾寒羊为研究对象,选取背最长肌、肋间肌、股二头肌、股四头肌为试验材料,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)研究perilipin基因的表达情况。结果表明,perilipin基因在苏尼特羊和小尾寒羊4种肌肉组织中均有表达;perilipin基因在苏尼特羊与小尾寒羊肌肉组织中的总体表达量没有显著差异;除肋间肌外,苏尼特羊的背最长肌、股二头肌perilipin基因的相对表达量均高于小尾寒羊,股四头肌二者基本一致;苏尼特羊背最长肌相对表达量最高,股四头肌次之,肋间肌相对表达量最小,背最长肌与肋间肌差异显著(P<0.05);小尾寒羊肋间肌相对表达量最高,背最长肌和股四头肌表达量基本一致,股二头肌相对表达量最小,肋间肌与股二头肌差异显著(P<0.05)。该研究为阐明perilipin基因在脂肪沉积和分解中的重要作用及羊肉肌内脂肪沉积调控机理提供了理论依据。

山羊肌内脂肪细胞lncRNA鉴别及特征分析

为了探讨长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)在山羊肌内脂肪细胞分化中的作用。本研究以山羊肌内脂肪细胞成熟前后转录组数据,结合CPC(Coding potential calculator)与CPAT(Coding-potential assessment tool)来预测lncRNA,并对其序列、结构与功能进行了分析。结果表明,通过预测得到1 472个山羊肌内脂肪细胞中表达的lncRNA,其中29个lncRNA在成熟前后具有显著差异。分析发现,山羊lncRNA转录本与开放阅读框(ORF)长度都短于mRNA,保守性低,其近端mRNA在机体免疫系统、脂质及脂质蛋白代谢、脂肪酸与甘油三脂等方面发挥着重要作用。通过生物信息学方法得到山羊肌内脂肪细胞增殖分化过程中差异表达的lncRNA主要在细胞分泌、生长调节和细胞形态变化等方面发挥着重要作用。这对于深入研究山羊lncRNA的生物学功能及其脂肪细胞分化机制具有重要意义。

褪黑激素对绒山羊皮肤中毛囊周期相关miRNAs表达模式的影响

褪黑激素（Melatonin, MT）和miRNAs在毛囊的生长发育过程中发挥重要的作用，但MT对绒山羊皮肤毛囊miRNAs表达模式的影响尚未见报道。为探索MT从miRNAs层次影响山羊绒生长的机制，文章在内蒙古绒山羊中实施了褪黑激素埋植试验：5只青年母羊作为实验组埋植褪黑激素，另外5只青年母羊作为对照。利用荧光定量 PCR 检测褪黑激素埋植前后毛囊周期相关 miRNAs 的表达变化。结果表明，埋植 MT 明显改变了6个绒毛相关 miRNAs的表达规律：在一个绒毛周期内，除 let-7a外，miR-203、miR-205、miR-96、miR-183和miR-199a的表达量均发生3次跃迁；埋植MT改变了miRNAs之间的共表达模式。对照组各miRNA之间相关系数范围为0.87-0.99（P〈0.01）。与对照组相比，埋植组中 let-7a 与 miR-96、miR-199a、miR-205，miR-203与miR-96、miR-199a，miR-96与miR-183，miR-183与miR-199a之间的相关系数被明显消弱；MT通过下调6月份埋植组各miRNA的表达量提早诱发二次生绒。

基于RNA-Seq技术挖掘绵羊背最长肌肉质性状相关基因

试验通过对小尾寒羊与巴美肉羊背最长肌进行转录组分析,旨在挖掘影响两种绵羊肉质性状的关键基因。分别选取小尾寒羊和巴美肉羊各3只,利用转录组高通量测序(RNA-Seq)技术对其背最长肌转录组文库进行测序,利用生物信息学对测序结果进行分析,筛选影响两者肉质相关的候选基因。结果发现,6个样品测序数据经质量控制后共得到120Gb的有效数据,共筛选出333个差异基因,其中上调基因有82个,下调基因有251个。GO功能富集与KEGG Pathway显著性富集分析结果共筛选了6个与肉质性状相关的候选基因:PDK4、MYF6、PPARGC1A、SLCO4A1、FABP4、LEP。试验通过对比小尾寒羊与巴美肉羊背最长肌转录组数据,筛选影响肉质性状的候选基因,丰富了绵羊基因组信息,为进一步阐述不同品种绵羊肉质性状分子机理奠定了基础。

利用种子序列检测山羊皮肤中microRNA靶基因分子方法的建立

文章旨在建立一种种子序列介导的可控遗传操作—microRNA靶基因指纹图谱(MicroRNA targets fingerprint,MTFP),用于在基因表达检测中筛选与特定microRNA相关的靶基因。在设定上游种子序列的互补序列和下游锚定序列的基础上添加特殊接头,通过反转录和特殊二步PCR将microRNA的靶基因扩增;扩增后的microRNA靶基因在聚丙烯酰胺凝胶电泳中检测其片段大小和表达丰度,用于筛选在不同生理状态或试验条件下特异表达的基因;特定的靶基因序列通过DNA回收和测序方法得到。以miR-203为例,在不同生理状态的山羊皮肤样品中获得了5条大小分别为718 bp(JN709494)、349 bp(JN709495)、243 bp(JN709496)、156 bp(JN709497)和97 bp(JN709498)的靶基因序列。MTFP经济适用、可操作性强,可用于探索microRNA调节的靶基因,或用来评估靶基因的表达谱特征。

绒山羊计算机辅助育种系统的设计与实现

本研究针对我国现代绒山羊业发展和种羊场育种管理的需要,以提高种羊选种准确性、自动生成LAMS选配方案、改进育种生产效率和种羊质量为目标,运用家畜育种学原理和现代计算机应用技术,以MS Office、DBMS、SAS、MTD-FREML、ZPLAN等软件包为工具,构建了运行于Windows 2000/XP平台上的计算辅助选配服务系统——CAMS。该系统能完成不同规模种羊选种、选配的育种要求及生产经营任务。CAMS在内蒙古白绒山羊种羊场实际应用中体现出了技术先进、易于操作等特点,对实现种羊场育种工作和生产管理的自动化,提高育种生产效率,具有极大的促进作用。

奶山羊PIS遗传缺陷基因的检测及应用

文章旨在建立一种奶山羊无角间性综合征(Polled intersex syndrome,PIS)遗传缺陷基因检测方法。根据PIS基因序列(AF404302)分别设计PIS、PIS+、NEI 3对扩增引物,利用PCR技术鉴定奶山羊PIS遗传缺陷基因型。基因型为PIS PIS+与PIS PIS+的表型正常个体分别扩增出(141,300 bp)和(141,449,300 bp)的片段组合,隐性纯合间性山羊(PIS+PIS+)扩增出(449,300 bp)的片段组合。利用该方法检测一个224个体的奶山羊群体,结果显示:PIS PIS、PIS PIS+和PIS+PIS+个体分别为70、150和4个。该群体中PIS PIS+基因型频率高达66.9%,PIS+基因频率为35.3%,其子代群体出现间性山羊的可能性将超过12%。文章所开发的奶山羊PIS遗传缺陷基因检测方法可直接准确判别种公羊的基因型,从而避免缺陷基因携带者种公羊的使用。该方法易操作且准确性高,对奶山羊的标记辅助选择及奶山羊产业的健康发展具有重要意义。

基于RNA-Seq分析褪黑激素对绒山羊皮肤基因表达的影响

为了研究褪黑激素(melatonin,MT)对绒山羊皮肤毛囊基因表达的影响,筛选与皮肤毛囊发育相关的重要基因,选取处于皮肤毛囊发育生长起始点(5月)的内蒙古绒山羊罕山型个体6只,分别作为埋植组(皮下埋植MT,n=3)和对照组(不埋植MT,n=3),以绒山羊个体皮肤组织为试验材料,对其进行RNA-Seq测序,利用生物信息学方法对转录组数据进行分析,在测序数据质量控制的基础上,对差异表达基因进行筛选、功能注释和富集分析。结果表明,共筛选获得了462个在埋植组与对照组中差异表达的基因,其中,上调表达208个,下调表达254个;KEGG富集性分析表明差异表达基因主要参与:代谢途径、不饱和脂肪酸生物合成、脂肪酸代谢、癌症信号通路、鳞状细胞癌信号通路、黑色素合成、Wnt信号通路以及补体和凝血级联反应等,Wnt信号可能在褪黑激素调控皮肤毛囊发育中发挥重要作用。研究结果为进一步阐明褪黑激素影响毛囊生长的分子机理提供了依据。

羊自动保定设备的研发及在生产中的应用效果分析

在羊规模化养殖中,传统的人工保定方式存在效率低下、工作量大、成本高等缺点。为解决传统保定方法存在的问题,研发了具有结构简单、自动化程度高、操作便捷、节省人力、实用性强等优点的羊自动保定设备。为了证实该设备在羊生产中的应用效果,进行了布鲁菌疫苗注射耗时和称重耗时的对比试验,并对试验数据进行了分析。结果表明,自动保定设备可以提高免疫注射工作效率近3倍,提高称重工作效率1.5倍多,使生产效率明显增加;实地观察自动保定设备的使用情况,该设备具有使羊均匀采食、防止羊相互争食、使人畜分离等优点。羊自动保定设备的研发及应用对于提高畜牧业综合生产能力,促进畜牧业持续健康发展有很大意义。该设备具有推广价值且应用前景广泛。

外源褪黑激素对罕山白绒山羊绒毛生长相关基因表达差异的影响

试验旨在筛选罕山白绒山羊皮肤毛囊生长脱落相关的关键基因,并揭示外源褪黑激素(Melatonin,MT)对罕山白绒山羊绒毛生长相关基因表达差异的影响。选择10只体重平均为33.3 kg、年龄为20月龄的罕山白绒山为实验动物,分为2组,从2014年12月开始每隔1个月按照2 mg/(kg·BW)的剂量在埋植组绒山羊耳后皮下埋植MT,于2015年9月采集2组罕山白绒山羊皮肤组织进行RNA-Seq测序,对差异表达基因进行筛选、功能注释和富集分析。共筛选获得了475个在埋植组与对照组中差异表达的基因,其中,上调表达基因392个,下调表达基因83个。KEGG富集性分析表明,差异表达基因主要参与白细胞经内皮迁移、趋化因子信号通路、fcγ-R介导的吞噬作用、吞噬体、造血细胞谱系、补体级联和混凝级联、细胞因子—细胞因子受体相互作用、NF-kappa B信号通路、PI3K-Akt信号通路等。PI3K-Akt信号通路可能在褪黑激素调控皮肤毛囊发育中发挥重要作用。研究结果为进一步研究MT影响皮肤毛囊生长的分子机理提供依据。

绒山羊次级毛囊基因表达滞后性的转录组分析

毛囊是具有高度的自我更新能力、独特的可再生器官,其周期性变化是一个动态过程,为了研究毛囊差异基因表达变化情况,文章以内蒙古绒山羊生长期毛囊为研究对象,利用Illumina高通量测序技术方法,检测6~10月皮肤毛囊差异基因表达变化情况,寻找对绒毛生长及质量具有调控作用的特异表达基因。试验发现,多数差异基因分别在初级毛囊（PF）的7、8月份和次级毛囊的（SF）8、9月份表达;在绒毛生长期的相邻月份中,发现FAM83C、LOC102185501、FYCO1、CTTNBP2 NL、C6orf132、KRTAP29-1和CRYBG3 7个共同差异表达基因呈现相同的表达趋势,且在次级毛囊上的表达变化均比初级毛囊滞后1个月。综上所述,次级毛囊在基因表达调控中存在一定的滞后性,这将为绒毛周期生长发育和分子育种提供重要的理论基础。

蒙古羊尾椎数与尾型变异分析

为了揭示蒙古羊尾椎数与尾型的变异规律,试验选择内蒙古四子王旗所养殖的蒙古羊作为研究对象,对其尾椎数和尾型进行测定。结果表明:通过对蒙古羊尾巴的扫描,将蒙古羊的尾型分为直尾、弯尾和逗号尾三种类型,蒙古羊的尾椎数在7~13个之间,平均为9.78个,整个尾椎长度在18~34 cm之间,平均为24.58 cm;蒙古羊的第一尾椎到第五尾椎的宽度呈递减变化趋势,通过模拟得到尾椎宽度的函数方程为y=-5.884ln x+17.082,根据此数学方程式可以计算出每个尾椎的宽度。通过对蒙古羊尾型测定得到成年蒙古羊尾长在3.00~20.00 cm之间,平均为11.14 cm,尾宽在3.00~19.00 cm之间,平均为11.26 cm;羔羊尾长在3.50~15.00 cm之间,平均为9.61 cm,尾宽在5.50~15.00 cm之间,平均为9.75 cm,蒙古羊的尾长略小于尾宽。

猪瘟病毒核心蛋白研究进展

核心蛋白是猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)的结构蛋白之一,除了构成病毒核衣壳保护内部的基因组RNA外,还参与转录调节,并可和多种宿主蛋白相互作用,在病毒感染过程中发挥重要作用。本文结合当前对CSFV核心蛋白的无序性,结构特点,功能特点,以及和病毒的非结构蛋白NS3、NS5B,宿主蛋白SUBMO-1、UBC9、OS9、IQGAP1相互作用的研究,综述了CSFV核心蛋白在猪瘟病毒致病力、毒力和基因组RNA复制中发挥的重要作用,以期为CSFV核心蛋白的进一步研究提供参考。