早期营养干预对幼龄反刍动物瘤胃微生物区系发育的影响

正常稳定的瘤胃微生物区系是反刍动物瘤胃健康的重要指标,且在瘤胃结构形态发育、微生物定植模式、免疫功能调节及抵御外源致病因子侵袭等方面发挥着重要积极作用。最近研究表明,新生反刍动物瘤胃微生物组成相对单一,但随着早期瘤胃发育过程中不同微生物群落相继开始定植并占据不同的生态位,此时的营养干预可能会形成特定的微生物群落组合并产生持久影响,这为进一步提高反刍动物生产性能和健康水平提供了更好的长期策略。本研究主要从3个方面详细综述了早期营养干预对瘤胃微生态系统发育的最新研究成果,包括探索幼龄反刍动物瘤胃形态及功能发育、寻找影响早期瘤胃微生物群落定植的因素及最佳调控“窗口期”的选择,并对宿主与微生物群落间的免疫互作进行简要剖析,以期为通过早期营养干预调控瘤胃微生物区系,提高反刍动物生产性能来应对全球畜牧业挑战,并为提高秸秆纤维利用率及抑制甲烷排放提供理论依据。     

花椒叶浸提液对紫云英种子的化感作用

研究了不同浓度(5,10,20,40 g/L)的花椒叶浸提液对供试植物紫云英的种子萌发、幼苗根长及生理生化的影响,探究花椒化感作用的可能机理,从而为全面了解花椒林草间作种间关系及为农林复合经营和科学栽培提供理论依据.结果表明:1)花椒叶浸提液对紫云英种子萌发和幼苗根长均具有不同程度的抑制作用,且作用强度与浓度呈正相关(P<0.05);2)随浸提液浓度升高,紫云英幼苗体内超氧化物歧化酶(SOD)活性均显著降低,过氧化氢酶(CAT)活性和超氧阴离子自由基(O2-)含量表现为先降后升,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量则显著升高,而苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性则表现为先升后降.综上,花椒叶浸提液主要通过抑制紫云英体内防御酶活性,并产生对其细胞结构和功能伤害而发挥其化感效应.     

MAP3K5基因在畜禽剩余采食量表型调控中的研究进展

随着分子遗传学的发展,已经鉴定出了影响剩余采食量(RFI)的大量数量性状位点和候选基因。有丝分裂原活化蛋白3激酶5(MAP3K5),也称凋亡信号调节激酶1(ASK1),属于MAPK超家族基因之一。目前,已有细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)、c-Jun N-末端激酶(JNK)和p38丝裂原激活蛋白激酶(p38-MAPK)这3个MAPK家族成员在哺乳动物细胞中被克隆和鉴定,其主要作用机制是介导3条MAPKs信号通路,从而影响家畜的生长、体型及产奶性状等。课题组在前期对RFI的研究中筛选出与牛剩余采食量相关的MAP3K5基因,但其功能作用尚不明确,笔者在此基础上回顾了该基因的结构、生物学功能,概述了该基因在主要畜禽采食量变异及人类肥胖表型中的功能及作用,并从遗传学的角度重点分析了MAP3K5基因在畜禽RFI表型调控中的可能机制。通过对MAP3K5基因在畜禽RFI表型调控中的研究进展进行综述,期望为后期深入开展MAP3K5基因在畜禽采食量性状调控中的分子机制研究提供思路;对于其他可能通过MAP3K5基因影响畜禽表型的因素(如肠道菌群)有待进一步探讨。     

1株奶牛源松鼠葡萄球菌的分离鉴定及耐药性分析

为确定奶牛垫料中是否含有病原菌并深入了解垫料中优势生长菌的类型、耐药性及致病性等情况,本试验进行了细菌分离培养、革兰染色镜检、生化试验鉴定、16S rDNA序列分析及同源性比对、药敏试验、小鼠致病性试验。结果显示,分离菌在普通营养琼脂平板上形成圆形、表面光滑的白色菌落,血琼脂平板上形成黏稠、较大的白色菌落。革兰染色镜检结果显示,分离菌为革兰阳性,球型,呈葡萄串状排列,或单个散落。生化试验结果显示,分离菌对木糖、葡萄糖、麦芽糖、果糖、乳糖、硝酸盐还原等呈阳性反应,而蜜二糖、木糖醇、山梨醇、尿素、V-P反应等呈阴性反应。16S rDNA序列分析结果显示,扩增的16S rDNA序列长度为1 298 bp,与松鼠葡萄球菌的核苷酸同源性达99.85%~100%;系统进化树结果显示,分离菌与松鼠葡萄球菌处于同一分支。动物试验结果表明,分离菌株对试验小鼠有较强的致病性,以0.2 mL/只（7.9×10⁸ CFU/mL）菌液的剂量接种小鼠,在48 h内死亡率为60%（3/5）。药敏特性分析结果显示,分离菌株对复方新诺明、氨苄西林等7种药物敏感,对克林霉素、头孢噻肟和头孢呋辛中度敏感,对青霉素、红霉素和林可霉素耐药。本研究为奶牛源松鼠葡萄球菌的分离鉴定及防控提供了参考依据。     

气肿疽梭菌CctA基因的原核表达及其间接ELISA检测方法的建立

研究旨在原核表达气肿疽梭菌细胞毒素A （CctA）基因,用纯化的重组蛋白建立其间接ELISA检测方法,a。利用大肠杆菌密码子的偏爱性优化CctA基因序列,克隆至原核表达载体pET-28a （+）,双酶切鉴定原核表达质粒pET28a-CctA并测序。将重组质粒转入大肠杆菌,经IPTG诱导得到高表达的重组CctA包涵体蛋白。包涵体蛋白变性后经镍（Ni）柱纯化,SDS-PAGE检测其纯化效果。以豚鼠抗气肿疽梭菌抗血清为一抗,用Western blotting方法检测重组CctA蛋白的反应原性。用棋盘滴定法建立间接ELISA检测方法,以复性后的重组CctA蛋白作为检测抗原,摸索抗原包被浓度、封闭液的种类及浓度、抗体的最适稀释度和反应条件等。选用3批气肿疽灭活疫苗免疫豚鼠后采集血清,同时用攻毒和间接ELISA两种方法验证疫苗的免疫效力。质粒双酶切结果显示,得到大小约853 bp的条带,与预期相符,且测序结果正确。SDS-PAGE结果表明,成功表达并纯化大小为35 ku的重组CctA蛋白。Western blotting结果显示,豚鼠抗气肿疽梭菌抗血清与重组CctA蛋白具有良好的反应原性。建立的间接ELISA法的最适条件为：抗原的包被浓度为0.5 μg/mL,于4 ℃包被过夜;封闭液选择10%胎牛血清,37 ℃孵育2 h;二抗的稀释度为1：8 000;室温避光显色10 min后终止反应,测定D_{450 nm}值。当P/N>4.6时,间接ELISA法检测结果与豚鼠攻毒试验结果拟合度较好。本研究成功表达CctA基因并纯化了重组CctA蛋白,建立的以重组CctA蛋白为检测抗原的间接ELISA检测方法,有望成为气肿疽灭活疫苗免疫效果验证的替代方法。     

MSTN基因编辑牛肌肉转录组测序及生物信息学分析

为探究肌生长抑制素（myostatin,MSTN）基因对牛肌肉发育的具体调控机制,本研究选取同一牛场健康鲁西黄牛10头,其中通过转基因技术得到的基因编辑牛MSTN^-/-和同种非转基因野生型牛各5头。分别采集两组牛腿臀肌肉样品,利用IIlumina HiSeq高通量测序技术进行转录组测序分析,通过生物信息学方法比较两组样本间的差异表达基因,并进行GO和KEGG富集分析,最后利用实时荧光定量PCR验证转录组测序数据。结果显示,基因编辑型牛和野生型牛之间共检测到18 071个基因。在log₂|FoldChange|≥ 1.48条件下,筛选出406个差异表达基因,其中347个显著上调,59个显著下调。GO功能富集分析显示,MSTN基因编辑后显著影响915个功能类别（P<0.05）,差异基因主要参与结合、生物系统调节、免疫系统等相关功能。KEGG通路富集分析结果共涉及211个通路,差异基因主要富集在细胞黏附分子、趋化因子信号通路、细胞因子互作等信号通路上,进一步从中筛选出可能参与细胞生长、肌肉发育的差异基因（CD14、KIT、CSF1R、FBP1、DUSP4、ULBP21、PRKCB、SPN、CHAD、SRC）。实时荧光定量PCR检测结果显示,所选差异基因表达水平与转录组表达水平一致,证明测序结果的可靠性。本研究结果表明,MSTN基因发挥作用后可以介导多个下游基因表达,从而影响相关信号通路及生物学过程;同时,所筛选出的差异表达基因可作为进一步研究骨骼肌调控机制的候选靶标。     

MSTN基因对牛肌动蛋白细胞骨架调节通路的影响

为探究肌肉生长抑制素（myostatin,MSTN）对牛骨骼肌生长发育的作用机制,本研究前期利用定量蛋白质组学与磷酸化蛋白质组学分析野生型蒙古牛（MG.WT）和MSTN^+/-蒙古牛（MG.MSTN^+/-）腿臀肌肌肉组织中蛋白质水平和磷酸化修饰水平的差异变化,使用已建立的牛骨骼肌卫星细胞体外诱导成肌分化模型,检测设计合成的MSTN siRNA （si-MSTN）干扰效果;采用实时荧光定量PCR和Western blotting方法检测转染si-MSTN的增殖期（GM）和分化第3天（DM3）牛骨骼肌卫星细胞中肌动蛋白细胞骨架调节通路相关基因的mRNA和蛋白水平的表达变化,研究敲低MSTN表达对肌动蛋白细胞骨架调节通路的影响。结果显示,在MSTN^+/-蒙古牛肌肉组织中共鉴定到16个肌动蛋白细胞骨架调节通路相关基因表达丰度上调;转染si-MSTN细胞中的MSTN表达水平极显著降低（P<0.01）;在转染si-MSTN的GM期牛骨骼肌卫星细胞中,肌动蛋白细胞骨架调节通路相关基因ENAH、ACTN4和Cdc42的mRNA水平均显著升高（P<0.05）,PFN1、RhoA和ACTN4的蛋白水平均显著或极显著升高（P<0.05;P<0.01）;在转染si-MSTN的DM3牛骨骼肌卫星细胞中,ENAH、CFL1、SCIN和Cdc42基因mRNA水平均显著升高（P<0.05）,RhoA基因mRNA水平极显著升高（P<0.01）,PFN1和ACTN4的蛋白水平均显著升高（P<0.05）。结果表明,干扰MSTN可以促进肌动蛋白细胞骨架调节通路相关基因的表达,探明了MSTN可能通过介导肌动蛋白细胞骨架调节通路影响牛骨骼肌卫星细胞增殖和成肌分化的分子机制,为进一步研究MSTN对牛成肌分化的调控机制提供参考。     

Isolation and Identification of Cellulase-producing Bacillus in Yak Rumen

To investigate the species of cellulase-producing Bacillus in yak rumen,10 samples of rumen content were aseptically collected from 10 adult Maiwa yaks to isolate the heat-resistant Bacillus by water bath at 80 ℃ for 20 min.The cellulase-producing strains were screened using the CMC-Na medium and Congo red staining.The 16S rRNA gene sequence of those cellulose-producing strains were amplified and sequenced.The results showed that 64 strains were isolated from the 10 samples.Total 23 strains were identified as cellulase-producing bacillus,including 16 strains of Bacillus cereus,7 strains of Bacillus thuringiensis.Furthermore,phylogenetic analysis showed that the 16 Bacillus cereus strains were clustered into two branches:One isolate was clustered into a branch alone,the other 15 isolates were clustered into a branch which clustered into 5 small branches,showing that there was certain genetic diversity in the isolates of Bacillus cereus.And all 7 Bacillus thuringiensis strains were clustered into a branch.Hence,the results layed the foundation of investigating the species of cellulase-producing Bacillus in yak rumen and developing probiotics special for yak.     

Analysis on Differential Expression Genes in Porcine Aortic Vascular Endothelial Cells Induced by Apolipoprotein C Ⅲ

The aim of this study was to investigate the differential expression genes induced by ApoCⅢ,and study the function of ApoCⅢ.Porcine aortic vascular endothelial cells were successfully isolated using enzyme digestion,and then screened the differential expression genes induced by ApoCⅢ using the Solexa high-throughput sequencing technology.The results showed 647 differential expression genes,including 390 up-regulated genes and 257 down-regulated genes.The qRT-PCR results verified that the gene expression results from Solexa sequencing data were reliable.GO and Pathway analysis showed that the function of differential expression genes were related to immune response,cell apoptosis and death.These findings suggested that ApoCⅢ affected the physiological function of porcine aortic endothelial cells by the molecular pathways of inflammation,cell adhesion and apoptosis,which provided a theoretical basis for further understanding the molecular mechanisms of atherosclerosis caused by ApoCⅢ.     

Prokaryotic Expression and Antigenicity Analysis of Porcine Japenese Encephalitis Virus Envelope Protein Domain Ⅲ

In order to analyze the antigenicity of porcine Japanese encephalitis virus (JEV) E protein domain Ⅲ, which was expressed by pET-28a vector with His-tag and purified through Ni-NTA, the BALB/c mice were immunized with the purified protein.We identified the antigenicity of domain Ⅲ of E protein and the anti-mice and anti-porcine JEV E Ⅲ protein specific antibody titers by SDS-PAGE, Western blotting, indirect ELISA and IFA.SDS-PAGE results showed the expressed target protein existed mainly in the form of inclusion body.Western blotting, ELISA test results showed that the protein had good reactivity with anti-serum.The mice immunized with the purified JEV E Ⅲ protein generated 1×10⁵ anti-JEV E Ⅲ protein specific antibody titers by ELISA, and the porcine immunized with the porcine JEV generated 5.1×10⁴ anti-JEV specific antibody titers.The IFA results showed that JEV E Ⅲ protein anti-serum could identify JEV antigen.The above results showed that the recombinant JEV E Ⅲ had good antigenicity.These results provided important basis for development of diagnostic antigen for JEV.