牦牛AQP8基因克隆及其在各组织和肝脏不同生长阶段中的表达分析

为鉴定牦牛水通道蛋白8(Aquaporin,AQP8)基因,并分析其在不同组织及不同生长阶段肝脏中的表达差异,探讨AQP8蛋白的表达分布差异.采用RT-PCR技术克隆牦牛AQP8基因的CDS序列并进行生物信息学分析,利用qRT-PCR技术检测AQP8在成年牦牛8种组织和不同年龄段肝脏中的表达水平,采用免疫组织化学方法分...     

牦牛MDHⅡ基因克隆表达及脂代谢候选基因关联性分析

旨在通过克隆牦牛MDHⅡ基因,探究其组织表达谱及与脂代谢候选基因的相关性,为进一步研究牦牛脂代谢机制提供基础数据。采集0.5,2.5,3.5,7.5岁4个年龄段的12头牦牛心脏、肝脏、肺脏、臀肌和臀脂组织总RNA并反转录成cDNA,实时荧光定量检测MDHⅡ表达量;随机选取12个与脂代谢相关的候选基因,采用实时荧光定量检测MDHⅡ在类乌齐牦牛臀肌、臀脂上的表达量,利用皮尔森系数法计算其与MDHⅡ基因表达量相关性。结果表明:牦牛MDHⅡ基因全长1 196 bp,CDS区长为1 017 bp,编码338个氨基酸,在进化上相对不保守;随年龄增长,MDHⅡ在各组织表达量下降,且在心脏上的表达量高于其他组织;除FABP2和VLDLR外的其余10个脂代谢候选基因在牦牛臀脂上的表达量均高于臀肌,MDHⅡ基因在臀肌上的表达量与脂代谢候选基因没有相关性,在臀脂上的表达量与CPT1基因呈显著负相关。本研究成功克隆得到牦牛MDHⅡ基因,其与脂代谢候选基因CPT1显著相关,推测该基因可能参与脂代谢调控,为进一步研究牦牛脂代谢机制提供了理论参考。     

牦牛IGFBP4和IGFBP5基因的克隆及其在各组织和不同生长阶段肝中的差异表达分析

旨在克隆牦牛胰岛素样生长因子结合蛋白4和5（insulin-like growth factor binding protein 4 and 5,IGFBP4 and IGFBP5）基因,并检测其在牦牛不同组织及不同生长阶段肝中的表达水平。本研究选取1日龄、15月龄和5岁龄健康雌性麦洼牦牛共9头（每组各3头）,体重分别约为（12.35±1.85）、（98.88±2.50）和（268.55±27.82） kg,采集5岁龄牦牛心、肝、脾、肺、肾、小肠组织及3个不同生长阶段牦牛肝组织。本试验克隆IGFBP4和IGFBP5基因,并对其序列进行生物信息学分析,采用qRT-PCR方法、Western blot技术与免疫组化技术检测其在5岁龄牦牛6种组织及1日龄、15月龄和5岁龄3个不同生长阶段肝中的表达差异。结果表明,获得牦牛IGFBP4和IGFBP5基因的CDS序列分别为777和816 bp,分别编码258和271个氨基酸,GenBank序列号分别为MT012934和MT003005。在同源性比较中,牦牛IGFBP4和IGFBP5序列均与黄牛的同源性最高,分别为99.6%、99.5%。组织表达谱分析显示,IGFBP4和IGFBP5基因均在5岁龄牦牛肝中表达量最高,与肾、心、小肠、脾、肺相比差异极显著（P<0.01）,且6种组织中IGFBP4基因的表达量均极显著高于IGFBP5基因（P<0.01）。不同生长阶段肝中差异表达结果显示,随着年龄的增长,IGFBP4和IGFBP5的mRNA与蛋白水平在牦牛肝脏组织中的表达量均呈现上升趋势,即5岁龄>15月龄>1日龄,在5岁龄时表达量最高,与1日龄和15月龄均存在极显著差异（P<0.01）,且IGFBP4的表达量极显著高于IGFBP5（P<0.01）。结果提示,IGFBP4和IGFBP5可能协同调控牦牛肝的生长发育,这为深入研究IGFBP4和IGFBP5在牦牛肝生长发育过程中的作用以及表达调控提供了一定的基础数据。     

牦牛EPO、PPARα基因SNP与高原低氧适应的相关性分析

试验旨在探究促红细胞生成素基因（EPO）、过氧化物酶体增殖剂激活受体α（PPARα）的遗传多样性,并分析其多态性与牦牛高原低氧适应性的相关性。采集不同海拔高度的6个牦牛类群（中甸牦牛、麦洼牦牛、斯布牦牛、类乌齐牦牛、帕里牦牛、申扎牦牛）以及三江黄牛共375头耳样,提取DNA并分别构建DNA池,采用直接测序法结合PCR-RFLP检测分析EPO、PPARα基因的多态性,最后应用SHEsis软件统计分析候选基因SNPs与牦牛高原适应性的相关性。结果表明,EPO基因存在3个SNPs位点：rs527G→A、rs1031A→T、rs1192T→C;PPARα基因存在3个SNPs位点：rs77363C→T、rs77471C→A和rs77534C→T。χ²适合性检验结果显示,EPO基因3个SNPs位点均符合Hardy-Weinberg平衡状态;PPARα基因的rs77363C→T位点上,6个牦牛类群都处于平衡状态（P>0.05）,在PPARα基因的rs77471C→A和rs77534C→T位点,麦洼牦牛偏离Hardy-Weinberg平衡（P<0.05）。单倍型分析得出,EPO基因的ATC单倍型在高海拔地区牦牛中的分布频率随海拔升高而升高;PPARα基因的TAC单倍型在6个牦牛类群中分布频率显著高于其他单倍型。研究表明,EPO、PPARα基因可作为牦牛适应高原环境的分子标记,为进一步探讨牦牛高原低氧适应性机制提供一定理论帮助。     

西藏牦牛mtDNA-Cytb及ZFY基因遗传多样性与系统进化分析

为进一步了解西藏牦牛的遗传多样性及系统进化关系,通过对申扎、斯布、类乌齐和帕里4个西藏牦牛类群的mtDNA-Cytb基因及ZFY基因部分序列进行克隆及序列分析。结果表明:(1)西藏牦牛Cytb基因全长1 140 bp,共发现SNP位点13个,核苷酸多样性(Pi)为0.00315, Tajima's D值为0.41410(P0.10),共检出7种单倍型,单倍型多样性(Hd)为0.709;(2)ZFY基因第11外显子长596 bp,筛查出SNP位点22个,Tajima's D值为0.78287(P0.10),发现3种单倍型,核苷酸多样性和单倍型多样性分别为0.001066和0.2976;(3)聚类分析及核苷酸同源性分析显示,西藏牦牛与家牦牛的核苷酸同源性最高,与美洲野牛及欧洲野牛的核苷酸同源性次之,与水牛及非洲水牛的核苷酸同源性最低。研究结果表明,西藏牦牛遗传多样性较丰富,进一步支持将西藏牦牛及家牦牛划为牛亚科中独立牦牛属的观点,及牦牛的原始祖先来自于亚欧大陆东北部的观点。     

类乌齐牦牛C1QA、C1QB、C1QC基因克隆与组织表达分析

补体C1q(Complement 1q)蛋白由A、B、C 3条多肽链构成,在维护机体内环境稳定、氧化应激、糖脂代谢等过程发挥重要作用。为研究牦牛C1QA、C1QB、C1QC基因的分子特性及在不同组织中的表达水平,探讨该基因对牦牛高原适应性的影响,通过克隆获得牦牛C1QA、C1QB、C1QC基因的CDS区序列,分析其核苷酸序列相似性并构建系统进化树;利用在线软件进行功能预测分析;采用实时荧光定量PCR方法检测3个基因在牦牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏组织中的相对表达量。结果显示:C1QA、C1QB、C1QC基因CDS区全长分别为735,744,732 bp,分别编码244,247,243个氨基酸;3个基因编码的蛋白质均为稳定的亲水性蛋白,主要由甘氨酸(Gly)和脯氨酸(Pro)组成,含有C1Q结构域和信号肽,不存在跨膜结构域,属胞外蛋白;蛋白氨基酸序列中分别存在18,21,15个潜在的磷酸化位点,三者二级结构主要由无规则卷曲构成,比例分别为61.85%,63.97%,66.67%。荧光定量结果显示,C1QA、C1QB基因在肺脏、脾脏中表达量较高,极显著高于心脏、肝脏、肾脏组织(P0.01),C1QC基因在肺脏的表达量极显著高于心脏、肝脏、脾脏、肾脏组织(P0.01)。试验结果为深入研究C1QA、C1QB、C1QC基因在牦牛高原适应中的生理功能和调控机制提供了基础数据。     

牦牛Linc24063的克隆鉴定及其与miRNAs 表达水平的相关性分析

【目的】通过对牦牛长链非编码RNA Linc24063进行克隆鉴定,分析其在乳腺组织中与miRNAs表达量的相关性,为Linc24063通过调控miRNA发挥功能的调控机制研究提供试验依据。【方法】选取4.5岁处于第一泌乳期的健康母牦牛12头,清晨空腹屠宰后,迅速采集大脑、乳腺、肾脏、心脏、肝脏和卵巢组织,提取组织总RNA,利用5′ RACE和3′ RACE方法克隆牦牛Linc24063序列;利用生物信息学对其序列保守性、染色体定位及编码潜能进行分析,然后利用原核表达试验对其编码能力进行验证;利用RT-qPCR检测其在大脑、乳腺、肾脏、心脏、肝脏和卵巢的表达水平。利用普通牛和绵羊的miRNA数据库,结合miRanda和mireap软件预测与Linc24063具有相互作用的物种间保守miRNAs,与前人研究表明在牛不同泌乳时期乳腺组织中具有差异表达的miRNA取交集,然后对其靶基因进行GO富集和KEGG信号通路分析;最后使用皮尔逊相关系数在乳腺组织中进行Linc24063与miRNAs表达量的相关性分析。【结果】Linc24063 5′RACE和3′RACE片段大小分别为476 bp和356 bp,测序分析表明Linc24063大小为758 bp,位于牦牛21号染色体的Dlk1-Dio3印记域,与普通牛的序列保守性最高。生物信息学预测其编码潜能较低,原核表达试验进一步验证Linc24063不能有效的翻译蛋白,表明Linc24063是一个真正的长链非编码lncRNA。组织表达谱分析表明,Linc24063在牦牛乳腺组织中表达量最高,在肝脏和卵巢中表达量较低。生物信息学分析后共筛选到与Linc24063具有相互作用的物种间保守miRNAs 21个,其中有研究报道在乳腺中有差异表达的13个;13个miRNAs靶基因富集到TGF-β、PI3K-Akt、胰岛素等信号通路中,表明Linc24063可能通过这些信号通路参与牦牛乳脂和乳蛋白的生物合成过程。在乳腺组织中,Linc24063表达水平与miR-200a（P=0.001）、miR-141（P=0.02）显著负相关,与miR-27a（P=0.023）显著正相关,与miR-24（P=0.601）不具备相关性。【结论】Linc24063位于Dlk1-Dio3印记域内,在乳腺组织中具有较高表达量,且可能通过与miR-200a、miR-141和miR-27a相互作用从而参与牦牛乳脂和乳蛋白的生物合成过程。为深入探讨牦牛Linc24063在乳脂和乳蛋白合成中的生物学功能提供了基础数据。     

不同断奶模式对犊牦牛生长发育、血清生化指标及抗氧化能力的影响

【目的】 本研究通过比较不同断奶模式对犊牦牛生长发育、血清生化指标及抗氧化能力的影响,以期探索科学的犊牦牛早期培育模式。【方法】 选取体重相近、健康的新生犊牦牛24头,随机分为3个处理组,每组8头,公母各半。对照组（GF）犊牦牛出生后在天然牧场内随母放牧哺乳;早期断奶组（EW）犊牦牛随母放牧哺乳至15日龄时隔离母犊,逐渐过渡为饲喂代乳粉,提供开食料及天然牧草自由采食,至犊牦牛固体饲料采食量达到0.5 kg/d时停喂代乳粉,90日龄后停喂开食料转入天然牧场放牧饲养;早期断奶＋益生菌组（EWP）断奶过程同EW组,并在代乳粉、开食料中添加复合益生菌（乳酸杆菌、芽孢杆菌、酵母菌,≥9.98×10¹¹ CFU/g）。分别于犊牦牛30、60、90、150日龄时测定体重及体尺指标,于30、60、90日龄晨饲前采集犊牦牛颈静脉血,测定血清中生化指标、激素、免疫球蛋白水平及抗氧化能力指标。【结果】 30日龄时,EW、EWP组犊牦牛体重、体尺,血清葡萄糖（GLU）、甘油三酯（TG）、胆固醇（CHO）,生长激素（GH）、胰岛素样生长因子1（IGF-1）,以及免疫球蛋白A （IgA）、免疫球蛋白G （IgG）水平均显著低于GF组（P<0.05）,EW组皮质醇水平显著高于GF组（P<0.05）;60~150日龄各组犊牦牛体重、体尺均无显著差异（P>0.05）;60日龄时,EW、EWP组犊牦牛血清IGF-1以及谷胱甘肽过氧化物酶（GSH）含量均显著高于GF组（P<0.05）;90日龄时EW、EWP组犊牦牛血清GLU、尿素氮（BUN）、IGF-1、甲状腺素（T₄）及IgA水平均显著高于GF组（P<0.05）,且EWP组血清TG、GH含量及过氧化氢酶（CAT）活性均显著高于GF组（P<0.05）。【结论】 与随母放牧哺乳模式相比,两种早期断奶方式在断奶初期（30日龄）对犊牦牛均产生了一定负面影响,但在断奶后补饲代乳粉与开食料有利于改善犊牦牛后期的生长发育、营养代谢、机体免疫与抗氧化能力,且补充益生菌能够缓解犊牦牛的早期断奶应激,并对犊牦牛生长发育及抗氧化能力的提升有进一步促进作用。     

牦牛AIF-1蛋白表达及对巨噬细胞炎性因子mRNA的影响

旨在对牦牛同种移植炎症因子-1(allograft inflammatory factor-1,AIF-1)蛋白进行原核表达、纯化,并探讨其对巨噬细胞炎性因子的影响。采用q-PCR检测AIF-1基因在牦牛5种组织中的表达量,构建原核表达载体表达纯化AIF-1蛋白,q-PCR检测小鼠巨噬细胞4种炎性因子的表达量。结果表明,AIF-1基因在麦洼牦牛脾中表达水平最高,极显著高于其它组织(P<0.01)。表达并纯化出约29.47 ku的AIF-1重组蛋白,1.0、10.0、100.0μg·mL^-1 AIF-1蛋白均能促进小鼠巨噬细胞IL-1β、IL-6、TNF-α和iNOS的表达。这表明AIF-1在巨噬细胞免疫应答中发挥着一定作用,为深入研究牦牛AIF-1功能提供参考。     

牦牛皱胃全长转录组测序分析

【目的】获得牦牛(Bos grunniens)皱胃全长转录组数据库,深入挖掘牦牛皱胃功能基因。【方法】采用PacBio Sequel高通量测序系统,使用单分子实时(single molecular real time, SMRT)测序技术对成年牦牛皱胃全长转录组进行测序,对原始数据进行质控和去冗余分析,再比对参考基因组获取过滤后的非重复序列(Unigenes),使用多种生物信息软件对牦牛皱胃全长转录本数据进行功能注释、转录因子注释、编码区预测、简单重复序列(simple sequence repeats, SSR)分析及可变剪接分析。【结果】通过测序共获得14 467 420条子序列,平均子序列长度为3 344.23 bp,质控得到循环一致性序列(CCS)有296 840条,全长非嵌合(FLNC)序列有277 402条,过滤和去冗余后对比参考基因组最终获得8 556条Unigenes。通过与NR、Swiss-Prot、KEGG、KOG、eggNOG、GO和Pfam数据库比对,对Unigenes进行注释,其中NR数据库注释了8 544条Unigenes; Swiss-Prot数据库注释了...