为探究陆川猪骨骼肌生长发育过程中MyoD1基因所起作用,对陆川猪成肌细胞决定基因1(MyoD1)进行克隆,展开生物信息学分析,对其在陆川猪不同组织中的表达进行分析,以NCBI上已公布的野猪MyoD1基因序列为模板,进行特异性引物设计,克隆陆川猪MyoD1基因CDS区,并与NCBI已公布的野猪、牛、绵羊、人、小鼠、大鼠基因序列进行相似性比对,由此构建系统进化树,通过在线软件开展生物信息学分析,而后使用实时荧光定量PCR检测在陆川猪不同组织中MyoD1基因的相对表达量。陆川猪MyoD1基因CDS区全长960 bp,共编码319个氨基酸,碱基突变共存在5处,与野猪、牛、绵羊、人类、小鼠、大鼠的MyoD1基因CDS序列相似性分别为99.2%,93.0%,92.3%,90.0%,84.3%,84.0%,其中与野猪相似性最高,表明二者亲缘关系最为接近;陆川猪MyoD1基因原子总数为4 680,蛋白的分子质量为33.99 ku,分子式为C₁₄₅₇H₂₂₉₆N₄₄₂O₄₇₁S₁₄;不稳定系数为63.87,表明其缺乏稳定性;等电点为5.63,属于酸性蛋白;不存在跨膜结构,存在35处磷酸化位点及1处糖基化位点;蛋白二级结构以无规则卷曲为主,占比60.69%。陆川猪MyoD1基因在背最长肌中的表达量最高,且显著高于其他组织,表达量最低的组织为肾脏。陆川猪各组织中均有MyoD1基因表达,且主要在背最长肌中表达,由此推测,MyoD1基因在陆川猪肌肉生长发育过程中可能起到至关重要的作用。

旨在克隆麦洼牦牛MFSD4A基因序列并阐明其在不同组织中的表达模式,分析MFSD4A互作蛋白mRNA表达水平及其相关性,确定MFSD4A蛋白的亚细胞定位,为后续MFSD4A在牦牛睾丸生长发育调控研究中提供理论依据。以4头健康麦洼牦牛的心、肝、脾、肺、肾、肌肉、脂肪、臀肌、背部肌肉、睾丸、结肠组织作试验材料,用 RT-PCR技术克隆麦洼牦牛MFSD4A 基因CDS序列并对其进行生物信息学分析;利用RT-qPCR技术检测MFSD4A基因在心、肝、脾、肺、肾、臀肌、背部肌肉、脂肪、睾丸、淋巴等10个组织中的表达及与其互作蛋白的相关性;构建pEGFP-MFSD4A融合质粒转染牛肾细胞系(MDBK)探究MFSD4A蛋白的亚细胞定位情况。结果表明,麦洼牦牛MFSD4A基因 CDS 区全长为1 530 bp,编码509个氨基酸,理论等电点(pI)为8.66,具有12个跨膜结构域,属于碱性跨膜蛋白;RT-qPCR结果显示,MFSD4A mRMA在麦洼牦牛各组织中差异表达,且在睾丸组织中表达量最高,与MFSD9、CBY1、INHBA、UNC93A、SVOP、ID1在睾丸组织中的表达量呈极显著正相关,推测MFSD4A基因可能与牦牛睾丸的生长发育调控有关;构建 pEGFP-MFSD4A 融合质粒转染牛肾细胞(MDBK)后的荧光定位显示该蛋白主要定位于细胞核。

为探究干扰素刺激外切酶基因20(ISG20)在肉牛子宫内膜上皮细胞容受态形成中的表达及功能分析。采用RT-PCR结合测序技术获得肉牛ISG20基因的CDS区,利用生物信息学在线工具进行了ISG20基因及其所编码的蛋白质的序列分析,并利用qRT-PCR检测了ISG20基因及其相关基因在肉牛子宫内膜上皮细胞容受态形成中的表达量。结果显示,ISG20基因的CDS区长度为516 bp,可编码一条由176个氨基酸组成的无跨膜结构域且不稳定的碱性亲水性单体蛋白质。该蛋白质含有1个DEDD 核酸外切酶超家族结构域,与ISG15和MX2等10种蛋白质相互作用,主要在细胞质中发挥作用。此外,qRT-PCR结果表明,与对照组相比,ISG20基因及其相关的ISG15和MX2在孕酮(P4)联合干扰素-tau(IFN-τ)诱导的肉牛子宫内膜上皮细胞容受态形成中的表达量均显著上调。ISG20可能参与肉牛子宫内膜上皮细胞容受态的形成,并在早期妊娠等生物学过程中发挥作用。

为了研究牦牛DJ-1基因的结构及功能,为后续深入研究牦牛DJ-1基因的生物学功能提供了重要的理论依据。以美仁牦牛脂肪组织cDNA为模板,利用RT-PCR克隆牦牛DJ-1基因的编码区序列(CDS ),并且利用基因序列进行生物信息学分析,预测结构域及蛋白质理化性质等,再利用RT-qPCR技术进行组织表达分析。结果表明,美仁牦牛DJ-1基因的CDS区全长570 bp,共编码189个氨基酸;牦牛DJ-1结构域预测显示,在DJ-1氨基酸序列的29—168 位中有1个含有Pfam的PfpI结构域;通过对DJ-1蛋白结构和功能进行预测,结果显示,无跨膜结构且无信号肽区域,分子质量20.035 31 ku,原子总数2 870,理论等电点6.84,不稳定系数28.37,表示为稳定的蛋白质;脂肪系数101.11,总平均亲水系数-0.004,为亲水蛋白,共有11个磷酸化位点;同时,亚细胞定位预测结果表明,美仁牦牛DJ-1蛋白主要分布于细胞质和线粒体中,系统进化树表明,美仁牦牛与野牦牛和欧洲牛亲缘关系最近,与北极狐和宽吻海牛亲缘关系最远;RT-qPCR结果表明,在成年美仁牦牛的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肌肉、脂肪和睾丸组织中均有所表达,在心脏组织和肌肉组织中表达水平最高,在肝脏和睾丸组织中表达水平最低。

旨在分析有角和无角欧拉羊群体RXFP2基因对犄角表型的调控作用及相关SNP分子标记,以期为欧拉羊的遗传改良、品种培育提供技术支持。通过采集青海省河南县健康成年欧拉羊母羊血液样品100份,其中有角、无角各50份,提取DNA,随机选取有角、无角样品各15份开展全基因组测序,随后采用多重PCR扩增全部血样验证RXFP2基因SNP。全基因组检测结果表明,包含RXFP2基因在内的欧拉羊10号染色体存在强选择信号,最强选择信号出现在RXFP2基因区段;多重PCR检测验证了全基因组重测序筛查到的4个编码区SNP的准确性,并检测到7个欧拉羊RXFP2基因内含子区域高频SNPs(29508704G>A、29509428A>C、29509766G>A、29512170G>A、29512176G>A、29514968T>A、29521377C>A);经统计检验,该7个SNP位点的基因型在犄角有无表型上表现出分离,纯合子基因型均100%表现为无角或有角,杂合子基因型89.66%表现为无角,10.34%表现为有角;突变等位基因频率小于野生等位基因频率,群体表现为哈代温伯格不平衡状态,受到人工选择强度大,但多态信息含量中等,选育改良潜力仍较大。综上,确认了RXFP2基因在欧拉羊群体中对犄角有无的强调控作用,并筛选出了欧拉羊RXFP2基因的7个犄角有无表型的分子标记,相关结果可作为欧拉羊无角性状群体的遗传改良的分子标记。

为研究PPARA对绵羊肌内脂肪(IMF)沉积的影响及作用机制,寻找绵羊肌内脂肪沉积相关分子标记,以小尾寒羊(STH)和萨寒杂交(STH×SFK)F₁群体为研究对象,通过测定其肉品质,利用H&E染色和油红O染色比较2个绵羊群体背最长肌组织学结构及脂滴分布;利用qRT-PCR和WB技术检测PPARA mRNA水平和蛋白水平在不同群体间的表达差异,并分析PPARA基因与肌内脂肪的相关性;Sanger测序技术检测PPARA基因SNP位点以评估其作为绵羊肌内脂肪沉积相关遗传标记的可能性。结果表明:小尾寒羊剪切力和失水率极显著高于萨寒杂交,但是pH值极显著低于萨寒杂交,大理石花纹评分小尾寒羊低于萨寒杂交群体;组织学染色显示,小尾寒羊肌纤维较粗,排列紧密,肌内脂肪在肌纤维间隙集中分布;萨寒杂交肌纤维较细且结构松散,肌内脂肪在肌细胞间及肌纤维间隙均匀、广泛分布,含量更高;PPARA mRNA表达量小尾寒羊群体显著高于萨寒杂交群体,PPARA蛋白表达量小尾寒羊群体极显著高于萨寒杂交群体;相关性分析显示,PPARA基因表达量与绵羊脂滴面积比及pH值呈极显著负相关,与剪切力和失水率呈极显著正相关,与大理石花纹评分弱相关;Sanger测序结果分析显示,2个绵羊群体PPARA基因第2内含子T49885C、T50007C、G50013A、G50835A、G50942A及G51154C位置上发生碱基突变,但小尾寒羊群体未检测到C49885T突变。SNP遗传多样性分析显示,SNP位点群体纯合度均大于杂合度,在群体中处于中低度多态;除G50835A突变偏离了Hardy-Weinberg平衡,其余SNPs均符合Hardy-Weinberg平衡,遗传基础稳定。研究认为,PPARA基因对绵羊肌内脂肪沉积具有重要影响,可作为绵羊肌内脂肪性状选择的潜在分子遗传标记。

旨在探讨二磷酸甘油酸变位酶(BPGM)对鸡成肌细胞生长发育的影响。对宁夏大学动物科技学院张娟课题组前期转录组学和蛋白组学数据进行联合分析,筛选出可能影响生长发育的差异表达基因,探究其对成肌细胞增殖、凋亡和相关标志基因表达水平的影响,并对糖酵解通路上下游基因的表达进行定量分析。ELISA检测肌苷酸(IMP)含量;比色法检测腺苷三磷酸(ATP)含量,深入揭示关键候选基因对静原鸡肌肉发育和肉质风味的重要作用。结果表明,静原鸡胸肌与腿肌间共鉴定到差异表达基因/蛋白139个,其中在转录组和蛋白组同时上调的差异基因/蛋白75个,在转录组和蛋白组同时下调的差异基因/蛋白45个,在转录组上调蛋白组下调的差异基因/蛋白13个,在蛋白组上调转录组下调的差异基因/蛋白6个;从糖酵解/糖异生通路筛选出7个差异表达基因,分别是BPGM、磷酸甘油酸激酶1基因(PGK1)、葡萄糖-6-磷酸异构酶基因(GPI)、磷酸甘油酸变位酶基因(PGAM1)、乳酸脱氢酶A基因(LDHA)、乳酸脱氢酶B基因(LDHB)、磷酸丙糖异构酶1基因(TPI1),结合KEGG通路富集分析和蛋白网络互作分析筛选出差异表达基因BPGM。BPGM在静原鸡母鸡组织中均有表达,在胸肌中的表达量最高,且在成肌细胞分化过程中呈上调趋势。用分离培养的原代成肌细胞进行细胞转染,干扰BPGM抑制了成肌细胞的增殖而促进细胞凋亡,并调控糖酵解通路上下游基因的表达,同时抑制了IMP和ATP的生物合成。综上所述,下调BPGM可以抑制成肌细胞的生长发育及IMP和ATP的生物合成。

为了分析半滑舌鳎突触体相关蛋白29基因(SNAP29)的分子生物学特征、组织分布特点以及感染海藻希瓦氏菌后的时序表达规律,通过RT-PCR、生物信息学网站、qRT-PCR技术对半滑舌鳎SNAP29基因进行了扩增、生信分析和表达特征研究。结果表明,半滑舌鳎SNAP29基因CDS区长度为789 bp,编码262个氨基酸,理论等电点(pI)为5.39,分子质量为29.717 81 ku,有2个典型的SNARE结构域;二级结构主要由α-螺旋和无规卷曲组成,二级结构和三级结构基本一致;多序列比对结果显示,半滑舌鳎与欧洲鲈鱼SNAP29基因相似性最高;SNAP29基因在健康半滑舌鳎所测的各组织中均有表达,在鳃组织中表达最高,在脑组织中表达量最低;利用海藻希瓦氏菌人工感染半滑舌鳎后,SNAP29基因在肠道组织、心脏组织和脑组织中表达量主要呈现上调趋势,在肝脏、头肾、脾脏组织中主要呈现下调表达,SNAP29基因在健康半滑舌鳎组织中均有表达;海藻希瓦氏菌感染半滑舌鳎的肠道、脑、心脏、肝脏、头肾、脾脏组织中SNAP29基因呈现差异表达。综上,SNAP29可能参与机体免疫应答过程或病理生理过程。

为了探究lncRNA2099对猪前脂肪细胞增殖分化的影响,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测lncRNA2099在猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背肌和背脂及离体培养的前体脂肪细胞增殖和分化阶段的表达水平;利用核质分离技术确定lncRNA2099在脂肪细胞中的表达位置;构建真核表达载体pcDNA3.1-lncRNA2099,采用qRT-PCR技术检测在脂肪细胞内过表达该lncRNA后对脂肪细胞增殖、分化相关标志基因表达的影响。结果显示:lncRNA2099存在明显组织表达特异性,且在肾脏和背脂中高表达,在背肌中不表达;lncRNA2099在猪前脂肪细胞增殖阶段12 h表达量最高,随后逐渐降低。在分化阶段第2 天表达量最高,随后逐渐降低。核质定位结果表明,lncRNA2099在细胞核与细胞质中均有表达;在脂肪细胞内过表达lncRNA2099后,增殖标志基因P21与成脂分化标志基因LPL表达量极显著升高。lncRNA2099可能作为转录调节因子抑制猪前脂肪细胞增殖、促进成脂分化。

旨在通过对布莱凯特黑牛大小睾丸转录组数据进行分析,挖掘影响睾丸生殖功能的关键候选基因,探究睾丸大小对牛生殖功能维持的分子机制。采集12月龄布莱凯特黑牛睾丸,根据质量、长径和短径将其分为2组(大小睾丸组各3头)进行高通量转录组测序;以|log₂(Fold Change)|≥1且P-value≤0.01为阈值筛选差异基因,对差异基因进行GO和KEGG功能富集分析,筛选出影响睾丸生殖功能的关键基因;对其进行CDS区克隆测序,并运用qRT-PCR、Western Blot、免疫组化等方法进行进一步研究。结果显示,差异表达基因共353个,其中114个基因在小睾丸中表达上调,239个基因表达下调。GO功能注释表明,差异基因参与代谢、发育、生殖等过程;KEGG富集分析显示,差异基因主要富集在Wnt信号传导、PI3K-Akt信号通路等与睾丸生殖功能相关的途径。最终筛选出睾丸生殖功能基因CCN4进行进一步研究。qRT-PCR和Western Blot结果显示,CCN4基因和蛋白在大睾丸中表达量显著低于小睾丸。免疫组化结果显示,CCN4蛋白主要在精细胞外的区域(特别是支持细胞)中表达,且大睾丸中的相对表达量显著低于小睾丸,推测其高表达会抑制支持细胞发育,从而影响睾丸生殖功能。综上,研究结果可为深入开展牛睾丸大小对生殖功能影响的分子机制研究提供基础资料。

旨在探索不同浓度玉米赤霉烯酮(ZEN)对奶牛乳腺上皮细胞(MAC-T)生长和乳脂合成相关基因表达的影响。首先,用不同剂量ZEN处理MAC-T细胞36 h,血细胞计数板统计细胞数量,染色并分析细胞凋亡与坏死情况,筛选ZEN添加的合适剂量;接着,试剂盒检测ZEN对MAC-T细胞中活性氧(ROS)以及线粒体膜电位的影响;最后,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术,分析ZEN对MAC-T细胞增殖、凋亡、氧化应激和乳脂合成相关基因表达的影响。结果表明,低剂量ZEN(0.01~1.00 μmol/L)有促进MAC-T生长的趋势,而高剂量ZEN(5.00~10.00 μmol/L)显著降低MAC-T细胞数量;0.10 μmol/L ZEN对MAC-T中ROS和线粒体数量无明显影响,但10.00 μmol/L ZEN显著增加了MAC-T中ROS水平,降低了线粒体数量;RT-qPCR结果表明,0.10 μmol/L ZEN显著促进增殖基因(CDK1、CCND2)、抗氧化基因(DHODH、GPX4)和抗凋亡基因(BCL-2)表达,但同时提高了凋亡基因(CAS-3、BAX)表达量;10.00 μmol/L ZEN显著抑制增殖基因(PCNA、CDK1、CCND2)、抗氧化基因(DHODH、GPX4、AIFM2)和抗凋亡基因(BCL-2)表达,但显著促进凋亡基因(CAS-3、BAX)表达;值得注意的是,0.10 μmol/L ZEN显著促进了乳脂合成相关基因(PPARγ、FASN、JAK-2),但10.00 μmol/L ZEN显著抑制了这些基因表达。上述结果提示,不同浓度ZEN对MAC-T细胞的作用存在差异:0.10 μmol/L ZEN可以促进MAC-T细胞生长和乳脂合成相关基因表达的同时,也会诱导凋亡基因表达;10.00 μmol/L ZEN会诱导MAC-T细胞氧化应激、降低线粒体数量,抑制增殖、抗氧化、抗凋亡和乳脂合成相关基因表达,同时促进凋亡基因表达,导致细胞死亡。

杜泊羊的毛囊具有周期性生长发育的特点,一般分为生长期、退行期、休止期3个时期。旨在探索经前期研究筛选出的与毛囊生长期和休止期相关的关键lncRNAs作为ceRNA的调控机制。选用饲养条件相同、体质量体尺相近,年龄大约2周岁的具有极端脱毛表型的杜泊母羊(S组)和不脱毛杜泊母羊(N组)各10只作为试验对象,经表型观测选择其中表型最好的5只脱毛羊与3只不脱毛羊用于转录组测序。通过靶向预测、表达模式分析以及GO和KEGG富集分析等生物信息学分析方法构建关键lncRNAs的ceRNA调控网络,进一步研究关键lncRNAs的调控机制。经lncRNA-miRNA及miRNA-mRNA靶向预测分析共筛选到262个mRNAs,其中有135个与相应lncRNAs表达模式一致(19个A模式(Anagen,生长期高表达),116个T模式(Telogen,休止期高表达))。将这135个mRNAs进行GO和KEGG富集分析发现,一些与毛囊发育相关的基因,如CTNNB1、FGF22、FGF5、FZD3、JAK3、Lpar6、NGFR、PAK1、EIF4E及Wnt10b富集于与毛囊发育相关的Rap1、MAPK、Wnt、PI3K-Akt、Ras、mTOR、Jak-STAT及Hippo等信号通路中。最终构建了由10个lncRNAs、11个miRNAs及10个mRNAs组成的ceRNA调控网络。对随机挑选的几个差异表达lncRNAs和差异表达基因进行qRT-PCR验证,结果显示与转录组测序结果表达趋势基本一致,说明测序结果可靠。研究获得的这10个lncRNAs与其靶向调控的miRNAs及mRNAs可作为绵羊毛囊发育的重点研究对象。

旨在从基因水平分析LncRNA对公母滩羊肌肉发育的影响,因肌肉的生长发育是养殖业经济效益的重要指标,而骨骼肌的发育与产肉性能显著相关。为初步揭示影响肌肉发育差异的分子机理,从而进行转录组测序分析,筛选与绵羊肌肉发育相关的LncRNA。通过对公母滩羊各3 头(8月龄)的背最长肌组织进行全转录组测序(RNA-seq)和分析,从而筛选出可能与滩羊肌肉发育相关的LncRNA。结果显示:鉴定到的8 513个LncRNAs中共筛选出45个组间差异表达LncRNAs,其中18个上调,27个下调。预测DELncRNA的co_location靶基因并进行GO功能富集分析结果显示:靶基因显著富集在268个GO条目中,其中有促生长激素分泌细胞分化、典型的Wnt受体信号通路参与对细胞凋亡过程的负向调节、对生长激素分泌的正向调节、cAMP介导的信号传递等条目;KEGG通路富集分析结果表明,DEGs富集在AMPK、NF-KB、PI3K-AKT、MAPK、cAMP、FOXO等信号通路,进一步筛选出TCONS_00017263、TCONS_00147966、TCONS_00163484、TCONS_00079802、TCONS_00079803这5个可能参与肌肉发育相关的LncRNA。对随机挑选的6个DELs进行实时荧光定量PCR验证,其结果的表达趋势与转录组测序结果趋势一致,进一步验证了测序结果的准确性。研究获得的这些DELncRNA可能造成了滩羊公母肌肉生长发育上的差异,同时这些相关LncRNA为调控肌肉发育提供了更多信息,并为今后宁夏地区不同性别滩羊肉用性能的分子育种提供了科学依据。

花斑裸鲤是黄河上游重要的冷水性土著鱼类,其生长、发育缓慢,性成熟又较晚,故多年来其种群一直呈下降趋势。MSTN(肌肉生长抑制素)是一种对肌肉生长具有负调控作用的因子,通过克隆花斑裸鲤MSTN-1基因并检测其表达特性,为花斑裸鲤生长缓慢的分子调控机理提供基础资料。采用PCR、5'-RACE和3'-RACE法获得花斑裸鲤MSTN-1基因全长cDNA序列,采用qPCR检测MSTN-1基因在花斑裸鲤不同组织的表达特征和在不同鲤科鱼类肌肉组织中的差异性表达。花斑裸鲤MSTN-1基因的cDNA序列全长为2 190 bp,其中ORF长1 128 bp,5'UTR长96 bp,3'UTR长966 bp,共编码375个氨基酸。该蛋白是带有一个信号肽、无跨膜结构的不稳定亲水性分泌蛋白,主要分布在细胞核、线粒体和细胞质中。MSTN-1蛋白质二级结构以无规卷曲为主,存在2个TGF-β结构域:即TGF-β前肽区域(37—268 aa)和TGF-β功能区域(281—375 aa),有1个蛋白酶水解位点RIRR和9个位于TGF-β功能区域保守的半胱氨酸残基。氨基酸序列同源性分析表明,花斑裸鲤MSTN-1氨基酸序列与其他鲤科鱼类MSTN-1具有较高的相似性,而与禽类和哺乳动物的相似性较低。系统发育分析显示,花斑裸鲤MSTN-1与其他鲤科鱼类聚于同一进化支。qPCR检测结果表明,MSTN-1在花斑裸鲤的脑、肌肉、鳃、心、肝脏和肾脏组织中均有表达,但在脑和肌肉组织中表达量较高。该基因在不同鲤科鱼类肌肉组织中均有表达,在青海湖裸鲤肌肉组织中的表达量最高,其次在花斑裸鲤和黄河鲤鱼肌肉组织中。通过克隆获得花斑裸鲤MSTN-1基因cDNA序列,进行生物信息学分析和qPCR检测,MSTN-1在这几种土著鱼类肌肉组织中的特征性表达差异有助于进一步了解高原鱼类生长缓慢的分子机理。

牛肉大理石花纹特征是由多基因调控的重要肉质性状,是衡量高档牛肉品质的条件之一。LncRNA是一种重要的非编码RNA,在调节脂肪沉积的相关生物学过程中发挥重要作用。为了解lncRNA在肉牛不同大理石花纹表型中的潜在生物学作用,采集高(A5)、低(A1)2种极端等级大理石花纹的杂交和牛背最长肌组织,利用高通量测序方法检测与肉质大理石花纹相关的差异lncRNA,预测差异lncRNA反式作用靶基因,并对其进行功能富集分析。结果表明,在2个等级大理石花纹牛肉组织中共筛选出45个显著差异lncRNA,其中在高等级大理石花纹组织中分别有21,24个显著上调及下调的lncRNA,包括MSTRG.9509.3、ENSBTAT00000077612、ENSBTAT00000072841等与脂肪沉积相关的lncRNA。对反式作用靶基因的功能富集分析表明,预测靶基因显著富集到脂多糖结合、脂肪分解等脂肪沉积相关的生物学过程。差异lncRNA可能通过反式作用靶向脂肪沉积相关基因(FABP4、PLIN1、LIPE等)参与调节肉牛大理石花纹表型特征。检测到的牛肉大理石花纹相关差异lncRNA、预测靶基因及其富集通路将为拓展对非编码RNA生物学功能的认识及其与牛肉大理石花纹特征的关系奠定基础,也为农业家畜的优质性状解析与新品种培育提供参考。

利用蛋白质组学的方法对娟犏牛奶与牦牛奶乳清和乳脂球膜(MFGM)相同蛋白进行分析,而娟犏牛产奶量高于牦牛,若娟犏牛奶的功能与牦牛奶相近,将提高当地牧民的经济水平。通过离心法分离乳清与乳脂,分别提取蛋白;通过串联质量标签(TMT)技术,进行蛋白质定性与定量分析得到相同蛋白;对相同蛋白进行GO功能注释、KEGG代谢通路、蛋白互作等生物信息学分析。结果表明,利用标记定量蛋白质组学技术在娟犏牛奶与牦牛奶中共鉴定到651种乳清蛋白和990种MFGM蛋白,筛选出298种乳清相同蛋白,283种MFGM相同蛋白。GO注释分析发现,鉴定的娟犏牛奶与牦牛奶乳清相同蛋白主要参与的生物过程是内肽酶活性的负调控、免疫应答和免疫球蛋白产生,MFGM相同蛋白参与的生物过程主要是内肽酶活性的负调控和补体激活,经典途径乳清与MFGM相同蛋白定位的细胞成分主要是胞外间隙和胞外区,参与的分子功能主要是三磷酸鸟苷(GTP)酶活性、GTP结合。KEGG富集分析发现,娟犏牛奶与牦牛奶乳清与MFGM相同蛋白主要富集的途径包括补体和凝血级联反应、吞噬体和内质网中的蛋白加工。娟犏牛奶和牦牛奶中丰度较高的蛋白显示出其在免疫和促进营养吸收等方面表现优异,然而,娟犏牛产奶量高于牦牛,这将增加当地牧民的经济收入,也为人们提供更多有价值的高原奶制品。

在乳制品的开发过程中,乳蛋白是评估牛乳营养价值的重要指标。饲料配方优化是当下实现奶牛生产提质增效的重点工作之一。目前,饲喂过瘤胃氨基酸虽是提高奶牛乳蛋白合成最直接且高效的途径,但多数研究仅限于单一的限制性氨基酸,忽略了对氨基酸营养平衡体系的认识。在奶牛机体内,氨基酸营养作为乳蛋白合成的底物与信号物质,影响着乳腺对血液氨基酸的吸收与利用,但其分子代谢机制尚不明晰。本研究主要从氨基酸对奶牛乳腺蛋白合成的影响及调控两方面进行分析,首先概述了乳蛋白合成的基本途径,必需氨基酸、非必需氨基酸、组合必需氨基酸对乳蛋白产量及浓度的影响;其次详细介绍了必需氨基酸与组合必需氨基酸的供给对奶牛采食量、血液氨基酸浓度、血流量、乳腺细胞的影响,同时在细胞分子角度讨论了乳腺细胞培养所需氨基酸的最优添加剂量,以及必需氨基酸对氨基酸转运载体和信号通路的特异性调节。综上,通过对奶牛乳腺蛋白合成影响因素和分子调控机制的探讨,有助于优化饲料中理想的氨基酸配比与科学的生产模式,为氨基酸营养提高乳蛋白合成的相关研究提供理论参考。

旨在初步分析猪CRYBB2的启动子活性以及转录调控元件。利用生物信息学分析、PCR扩增、基因克隆、细胞转染、双荧光素酶活性分析等方法,获得了CRYBB2启动子区域的序列特征,构建了不同片段长度的CRYBB2启动子区的双荧光素酶报告基因载体并分析了其荧光素酶活性,进而确定了CRYBB2的核心启动子区域以及关键的调控区域,最后还预测了关键调控区域的转录因子及其结合位点。结果表明,CRYBB2候选启动子区可能包含4个核心启动子以及1个CpG岛,-52~-3 bp可能为CRYBB2基因的核心启动子区域,-505~-19 bp为CRYBB2基因启动子的关键调控区域,且发挥正向调节作用,而-2 060~-505 bp不存在任何对CRYBB2基因启动子活性有影响的调控元件;CRYBB2启动子的关键调控区域包含多个潜在的转录因子结合位点,如TBP、NFIA、FOXP1、NKX2-8、KLF4、Tcf3、Crx、SNAI3、Rfx1和CREB1等。为进一步研究猪CRYBB2的表达机制奠定了基础。

旨在通过测定Prdm9基因锌指域序列,探索四川3个黑绵羊群体间的亲缘关系。采集黑绵羊群体抗凝全血,提取基因组DNA,用PCR特异扩增Prdm9基因锌指域,进一步通过克隆测序以分析遗传多样性。结果显示,黑绵羊中鉴定出存在9种锌指,锌指间存在1~5个氨基酸差异,共构成5种Prdm9锌指域,分别定义为不同的等位基因(A、B、C、D和E),其中A~D包含8个锌指,这是试验黑绵羊Prdm9锌指域的主要类型,E包含9个锌指且仅发现于盐源黑绵羊中,其等位基因频率仅为0.050。这些等位基因形成6种基因型,包括AA、AC、BB、BD、CC和EE,在布拖黑绵羊和普格黑绵羊中均检测到4种基因型,而盐源黑绵羊中有6种,且BB和EE仅在该群体中观察到。Prdm9的等位基因频率和PIC值在3个黑绵羊群体中存在不同程度差异,有较丰富的遗传多态性,其中盐源黑绵羊相对最丰富。3个黑绵羊群体Prdm9锌指域的等位基因频率分布均极显著偏离哈代-温伯格平衡 (P<0.01),提示它们在育种中受到较大的人工选择影响。综上所述,黑绵羊群体中Prdm9有较丰富的遗传多样性,3个群体间亲缘关系均较近。

为了研究细菌素协同益生菌不同添加组合对肉鸡生长性能、屠宰性能、肠道组织形态及肠道菌群的影响。选取一日龄爱拔益加(AA)肉公雏300只,随机分为5个组,每组6个重复,每个重复10只,A组(对照组)饲喂基础饲粮,B组(细菌素50+益生菌50)在基础饲粮中添加细菌素2.57 mL/kg、益生菌0.84 g/kg,C组(细菌素100+益生菌100)在基础饲粮中添加细菌素5.13 mL/kg、益生菌1.68 g/kg,D组(细菌素150+益生菌150)在基础饲粮中添加细菌素7.7 mL/kg、益生菌2.52 g/kg,E组(抗生素50)在基础饲粮中添加金霉素50 mg/kg。试验分为第1阶段(1~21日龄)和第2阶段(22~42日龄),试验期为42 d。结果发现,在22~42日龄和1~42日龄,D组平均日增质量显著高于A组(P<0.05),料质量比显著降低(P<0.05)。D组心脏质量显著高于A组(P<0.05),C组肝脏质量显著高于A组(P<0.05)。与A组相比,C、D、E组十二指肠绒毛高度显著提高(P<0.05)。与A组相比,D组厚壁菌门相对丰度有所提高,拟杆菌门相对丰度有所降低,C、D、E组变形菌门相对丰度均高于B组。在属水平上,D组瘤胃球菌属相对丰度显著高于其他组(P<0.05)。饲粮中细菌素协同益生菌的添加提高了白羽肉鸡生长性能、改善了肉鸡肠道菌群结构、促进了肠道的健康发育、提高了肉鸡心脏、肝脏质量,以D组(细菌素150+益生菌150组)添加水平为宜。

褪黑素是动物体内一种重要的神经激素,其通过与褪黑素受体结合发挥多种生物学作用。旨在探究褪黑素受体Mel1b在皖西白鹅不同组织中的分布特点与表达水平。采集皖西白鹅的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、大脑、小脑、胰腺、胸肌、卵巢和分级卵泡,利用免疫组化和Real-time PCR技术检测各组织中Mel1b的分布特点及表达水平。结果表明:Mel1b在皖西白鹅的心、肝、脾、肺、肾、脑、胰腺、胸肌、卵巢及分级卵泡中广泛分布,且各组织间Mel1b基因和蛋白表达水平存在一定差异,卵巢中表达量最高,且随卵泡发育分级卵泡内表达量逐渐增加,其次是胰腺、脾、肾、肺,在脑、心、肝和胸肌中的表达量最少。可见,皖西白鹅各组织中均存在褪黑素受体Mel1b,且各组织间的表达量不同,结果为进一步探究褪黑素及其受体参与调控皖西白鹅机体内广泛的生物学作用奠定了理论基础。

为保护、评估及合理利用罗氏沼虾种质资源,为今后指导育种及养殖提供理论依据,以采自广西及江苏数丰良种场的罗氏沼虾为材料,采用PHA和秋水仙素肌肉注射、精巢或卵巢细胞直接制片法,对罗氏沼虾染色体核型进行了研究。采用聚丙烯酰胺凝胶(PAGE)电泳技术,分析了罗氏沼虾肌肉或鳃组织乳酸脱氢酶(LDH)、苹果酸脱氢酶(MDH)、酯酶(EST)、醇脱氢酶(ADH)4种同工酶的组织表达模式,并初步分析了其生化遗传学特性及遗传结构。结果表明:罗氏沼虾为二倍体,2N=118=56M+24SM+10ST+28T,臂数(NF)为198。未发现带有随体或次缢痕的染色体及性染色体。4 种酶共记录出22个等位基因 15个基因位点,位点平均有效等位基因数(Ne)为1.47;4 种酶有7个基因频率为 0.1500~0.8500的多态位点;多态位点比例 P 为46.7%;平均期望杂合度(He)值为0.191 7,平均观测杂合度(Ho)值为0.261 1,Hardy-Weinberg 遗传偏离指数(D)值为0.379 7,表明其杂合子过剩及缺失现象并存,但杂合子过剩现象更突出,说明该群体遗传变异范围较宽,变异程度较大,群体遗传多样性高,可为今后的人工育种提供良好的亲本。

为了深入了解本地日本沼虾的遗传特性,为育种选育提供理论支撑,利用微卫星分子标记技术,对大龙虎泡日本沼虾进行遗传多样性比较分析。结果显示,12个微卫星位点均属于高多态性位点(PIC>0.5);太湖2号养殖群体的等位基因数为4~11,有效等位基因为3.686 4~7.480 5,观测杂合度为0.318 2~0.833 3,期望杂合度为0.744 9~0.884 8;各位点的多态性为0.691 9~0.851 7,属于高遗传多样性的群体。大龙虎泡野生群体等位基因数为1~2,有效等位基因为1.00 0 0~2.000 0,观测杂合度为0.000 0~1.000 0,期望杂合度为0.000 0~0.517 2,各位点的多态性为0.000 0~0.375 0,属于遗传多样性较低的群体。2个群体均有7个位点显著偏离Hardy-Weinberg平衡,大龙虎泡野生群体另出现3个位点无法进行Hardy-Weinberg平衡检验。太湖2号养殖群体的7个位点表现出来的是杂合子缺失,大龙虎泡野生群体的7个表现的是杂合子过剩。分子方差分析显示,有36.15%(P<0.01)的遗传变异来源于群体间,而63.85%(P<0.01)的变异来源于群体内。与太湖2号养殖群体的遗传相似度为0.276 9,遗传距离为1.284 3,这2个群体遗传相似度低,遗传距离远,存在很大的遗传差异。2个群体的遗传分化指数F_ST为0.361 53(P<0.01),遗传分化程度明显。种群遗传结构分析结果显示,最佳K值为3,说明这2个种群有3个可能的祖先。大龙虎泡野生群体遗传多样性水平较低,提示对大龙虎泡野生群体种质资源的保护刻不容缓。

为了解新疆裸重唇鱼的生化遗传特性,丰富新疆裸重唇鱼种质资源研究的内容,借助聚丙烯胺凝胶对新疆裸重唇鱼5种组织(心脏、眼睛晶状体、肝脏、肾脏和脾脏)中的乳酸脱氢酶(LDH)、苹果酸脱氢酶(MDH)以及酯酶(EST)进行了电泳分析。结果表明:新疆裸重唇鱼的LDH、MDH和EST同工酶系统具有个体差异性和组织特异性。组织特异性主要表现在同工酶位点表达及其表达活性程度不同两方面,可能受遗传和代谢双重调控,与各组织执行生理功能密切相关。LDH-C基因只在肝脏中表达,酶谱图上靠近阴极附近,为典型“肝带”。新疆裸重唇鱼同工酶个体差异性可能是其在漫长的进化过程中为了能适应特殊生境的需要。新疆裸重唇鱼心脏中上清液型苹果酸脱氢酶(s-MDH)最多表达出6条酶带,可能是新疆裸重唇鱼在进化过程中四倍体化使基因重复的结果。研究结果可从生化遗传角度为新疆裸重唇鱼种质资源保护利用提供一定理论依据。

为建立一种用于快速检测赤羽病病毒抗体的竞争ELISA法。用AKV病毒免疫Balb/C小鼠,将其脾细胞与 SP2/0细胞进行免疫融合,以获得抗AKV的单克隆抗体;利用Bac-to-Bac杆状病毒表达的SBV N蛋白作为诊断特异性抗原,山羊抗鼠 HRP-IgG为二抗,建立并优化AKV抗体检测的竞争 ELISA方法。得到一株持续稳定繁殖的能够分泌单抗AKV核蛋白抗体的杂交瘤细胞株,单抗亚型鉴定为:重链IgG1,轻链kappa,仅能与AKV病毒呈阳性反应,与BTV、FAMD、EHDV病毒等病毒抗原不发生特异性反应;建立的检测AKV抗体ELISA检测方法,诊断抗原最佳包被浓度为0.5 μg/mL,1∶1 000抗体稀释比,1∶50血清稀释比,1∶2 000二抗稀释比,封闭条件为 5% BSA,37 ℃封闭 2 h,确定了血清抑制率大于等于44%时为阳性,小于44%为阴性;所建立的ELISA方法敏感性和特异性鉴定结果与ID Screen AKV Competition 检测试剂盒一致。本试验成功制备出一株分泌针对AKV N蛋白的杂交瘤细胞系,建立的ELISA检测方法能够用于检测动物AKV抗体,为进一步开展AKV抗体诊断试剂工艺研究、产业化奠定了基础。

旨在了解牦牛铁蛋白轻链(FTL)基因的结构与功能,以及在不同年龄段8个组织中的表达规律。以成年(36月龄)美仁牦牛肝脏组织cDNA为模板,克隆FTL基因的编码区序列,并进行生物信息学分析,利用实时荧光定量(qRT-PCR)技术检测FTL基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌、脂肪、睾丸中的相对表达量。结果表明,美仁牦牛FTL基因的CDS区为528 bp,共编码175个氨基酸,与野牦牛和牛的亲缘关系最近(99.8%);FTL蛋白为稳定亲水性分泌蛋白,不存在信号肽和跨膜结构,主要分布在细胞质中,蛋白的二级结构以α-螺旋为主,主要与FTH1、SCARA5、NCOA4等蛋白存在相互作用。qRT-PCR结果显示, FTL基因在成年牛的表达量依次为肝脏、肾脏、睾丸,脾脏、肺脏、脂肪、背最长肌、心脏,在7日龄犊牛的脂肪和背最长肌组织中表达最高,成年牛中肝脏组织表达量最高;通过2个阶段比对发现,脂肪、背最长肌和心脏组织的表达量随美仁牦牛年龄的增长呈下降趋势,而肺脏、脾脏、睾丸、肾脏和肝脏组织的表达量随年龄的增长而升高。

旨在通过mtDNA ND1探究6个西藏特色牦牛群体的遗传多样性、系统进化及亲缘关系,为西藏牦牛的遗传多样性、历史演化以及遗传资源保护与利用等提供理论依据。利用PCR和直接测序法分别测定了西藏帕里牦牛、嘉黎牦牛、工布江达牦牛、斯布牦牛、江达牦牛、类乌齐牦牛6个群体共95头个体ND1基因蛋白质编码区(CDS)序列,利用DNAMAN、DNASP 5.1、Mega 7.0、Arlequin 3.5.2等软件分析其序列多态性、单倍型多样性、遗传距离等,并构建单倍型网络图及系统发育树。结果表明,西藏牦牛群体ND1基因CDS区序列长度均为956 bp,共检测获得78个变异位点和16种单倍型,平均单倍型多样性(Hd)及核苷酸多样性(Pi)分别为0.670和0.004 21,Tajima's D均为负值;根据群体遗传差异的分子方差分析可知,西藏牦牛群体内的变异程度大于群体间变异;斯布牦牛与嘉黎牦牛之间的分化程度较大,其余大部分群体间的分化程度为中等或较弱。此外,通过聚类分析发现,类乌齐牦牛单独聚为一类,而嘉黎牦牛、工布江达牦牛、斯布牦牛、江达牦牛先聚为一类,然后再与帕里牦牛聚为一大类;16种单倍型可分为2个聚类簇,说明西藏牦牛可能存在2个母系起源;与其他牛种进行聚类分析,发现家牦牛、爪哇野牛和普通牛可能是西藏牦牛的混合母系起源。西藏牦牛遗传多样性十分丰富,其中类乌齐牦牛遗传多样性最丰富,6个牦牛群体存在2个母系起源。

旨在研究不同NDF水平开食料对羔羊生长轴及十二指肠生长相关基因表达的影响,以期为羔羊开食料适宜NDF水平提供参考。选用36只湖羊公羔,随机分为15%和25% NDF水平组。56日龄时,每组选择6只羔羊屠宰,称量组织器官质量,并测定相关基因的表达量。结果表明:不同NDF水平开食料对组织器官的质量和指数均无显著影响(P>0.05);NDF水平15%组羔羊下丘脑生长激素释放激素(GHRH)、肝脏胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、十二指肠IGF-1和十二指肠胰岛素样生长因子1受体(IGF-1R)表达量均显著高于25%组(P<0.05);NDF水平25%组垂体生长激素(GH)和十二指肠生长激素受体(GHR)表达量极显著高于15%组(P<0.01);羔羊平均日增质量与下丘脑GHRH表达量极显著负相关(P<0.01)、与肝脏GHR、十二指肠IGF-1表达量显著负相关(P<0.05),与垂体GH、十二指肠GHR表达量显著正相关(P<0.05);垂体GH与肝脏GHR、IGF-1、十二指肠IGF-1、IGF-1R表达量显著或极显著负相关(P<0.05或P<0.01),与十二指肠GHR表达量极显著正相关(P<0.01);肝脏GHR与肝脏IGF-1、十二指肠IGF-1表达量极显著正相关(P<0.01),与十二指肠GHR表达量极显著负相关(P<0.01)。综上所述,与15%水平组相比,饲喂25% NDF水平开食料更能提高羔羊生长轴GH-GHR水平相关基因的表达。

旨在通过对崇仁麻鸡背部皮肤毛囊组织的转录组学分析,筛选关键的差异表达基因和信号通路,探讨鸡皮肤毛囊性状的分子调控机制。采用TRIzol法提取皮肤毛囊组织总RNA,通过Illumina平台进行转录组高通量测序(RNA-Seq)。最后采用实时荧光定量的方法对转录组测序进行验证。研究结果如下:共筛选出了3 856个差异表达基因,在公鸡(BGB vs YGB)比较组合中筛选出了971个差异表达基因,其中274个表达上调,697个表达下调。在母鸡(BMB vs YMB)比较组合中筛选出了3 529个差异表达基因,其中1 477个 上调,2 052个下调。在公鸡、母鸡共同的差异表达基因中筛选出了3个与皮肤毛囊性状有关的高表达基因KRT75、KRT6A和KRT14。在GO功能显著富集中,BGB vs YGB比较组合富集到了516个GO term,BMB vs YMB比较组合富集到了1 020个GO term,基因主要集中参与细胞黏附等活动。显著富集了多条KEGG通路,在BGB vs YGB比较组合中富集了8条显著的KEGG通路,在BMB vs YMB比较组合中富集了20条显著的KEGG通路,筛选出了3条关键通路Wnt信号传导途径、神经活性配体-受体调控通路和TGF-β调控通路。荧光定量结果显示,随机选取的5个差异基因在皮肤毛囊中的表达与RNA-Seq走向趋势一致。综上所述,筛选的KRT75、KRT6A、KRT14基因可能影响鸡皮肤毛囊性状;神经活性配体-受体调控通路、Wnt信号通路和TGF-β信号通路均是调控鸡皮肤毛囊性状的重要通路。

为了解Dmrta1基因的生物学特性及其在兰州鲇生长发育中的生理作用,以及为加快实现全雄兰州鲇群体生产提供理论依据和技术支撑。采用同源克隆和cDNA末端快速克隆(RACE)技术获得兰州鲇Dmrta1全长cDNA序列,通过qRT-PCR技术检测该基因在兰州鲇胚胎发育、仔稚幼鱼以及3龄雌雄异体和3龄雌雄同体不同组织中的表达特征。结果表明,兰州鲇Dmrta1基因cDNA全长1 415 bp,ORF全长1 158 bp,共编码385个氨基酸,包含20种氨基酸;经SMART预测显示,该基因属于典型的Dmrta亚家族蛋白,具有保守的DM和DMA结构域。同源性比对和系统进化树分析结果表明,兰州鲇与南方鲇的相似性最高(95.47%),且亲缘关系最近。组织表达结果表明,Dmrta1 mRNA在未受精卵粒及胚胎发育各个时期均有表达,而在未受精卵粒中表达最高(P<0.05);在兰州鲇孵化后40 d内不同发育时期中,Dmrta1 mRNA在同期XX个体组织中表达均显著高于XY个体,且在35 d迅速达到峰值(P<0.05);Dmrta1 mRNA在3龄雌雄异体兰州鲇雌性卵巢、鳃和雄性鳃组织中表达显著高于其他组织(P<0.05),且卵巢表达显著高于雌性和雄性鳃,除卵巢表达是精巢的47.07倍外,其他组织中不存在雌雄性别差异;3龄雌雄同体和3龄雌雄异体表达特征一致,都是卵巢表达显著高于鳃和精巢(P<0.05)。以上结果说明,Dmrta1基因属于母源基因,该基因可能在兰州鲇性别分化、卵子形成和鳃弓形成过程中发挥重要作用,在雌雄同体和雌雄异体兰州鲇性腺中的作用一致。