Genome-wide association studies of preweaning growth and in vivo carcass composition traits in Esme sheep

Sheep are considered as a major contributor of global food security. Moreover, sheep preweaning growth traits as well as in vivo carcass composition traits such as ultrasonic measurements of Longissimus dorsi muscle depth (UMD) and back-fat thickness (UFD) are crucially important indicators of meat yield and hot carcass composition. Despite their relative importance for productivity and profitability of a sheep production system, detected QTL for these traits are quite scarce. Therefore, we implemented GWAS for these traits using animal mixed model-based association approach provided by GenABEL in Esme sheep. Three genome-wide and 14 individual chromosome-wide associated SNPs were discovered. As a result, ESRP1, LOC105613082, ZNF641, DUSP5, TEAD1, SMOX, PTPRT, RALYL, POM121C, PHIP, LOC101106051, ZIM3, PEG3, TRPC7, FBXL4, LOC105610397, LOC105616489 and DNAAF2 were suggested as candidates. Some of the discovered genes and involved pathways were already annotated to contribute growth and development in various species including human, mice and cattle. All in all, the results of this study are expected to strongly contribute to shed a light on the underlying molecular mechanisms behind growth and carcass composition traits, with potential implications on studies aiming faster genetic improvement, targeted low-resolution SNP panel designs and genome-editing studies.     

PLCγ1基因对绵羊早期胚胎体外发育的影响

旨在探究磷脂酶Cγ1（phospholipase Cgamma 1,PLCγ1）基因对绵羊早期胚胎体外发育的影响,为揭示PLCγ1基因在早期胚胎发育过程中的作用机制奠定基础。本研究选取包裹3层以上颗粒细胞的绵羊卵母细胞为试验材料,体外培养成熟后将其分为两组,利用显微注射技术将PLCγ1基因导入MⅡ期（减数第二次分裂中期）卵母细胞（n=127）中为试验组,以显微注射空载体pcDNA3.1-EGFP作为对照组（n=120）,经48 h后统计其卵裂率;并利用Ca²⁺探针Rhod 2-AM监测MⅡ卵母细胞和显微注射后16、48、72、96、120 h时各时期卵母细胞以及早期胚胎内Ca²⁺波动。结果显示,PLCγ1基因显微注射后卵母细胞被激活,卵裂率为（（19.67±0.2）%,P<0.01）,桑椹胚发育率为（（9.00±0.17）%,P<0.05）;PLCγ1基因注射后,卵母细胞和早期胚胎不同发育时期有Ca²⁺浓度变化,可观察发现Ca²⁺主要分布在胞质中且注射48 h时可达到峰值（P<0.01）。结果表明,PLCγ1基因可以引起绵羊卵母细胞发育过程中发生Ca²⁺振荡,启动其卵裂,并促使早期胚胎的继续发育。     

绵羊磷脂酶C-γ1对绵羊卵母细胞体外成熟的影响

卵母细胞成熟率可作为衡量体外培养卵母细胞质量和发育能力的指标。本研究旨在探讨PLC-γ1是否参与了绵羊卵母细胞的体外成熟及其影响。将绵羊卵母细胞在含有不同浓度的U73122（PLC抑制剂））及m-3M3FBS （PLC激活剂）的成熟培养液中进行培养,每个浓度150个细胞,重复试验3次,统计细胞成熟率、卵裂率及桑葚胚率以供筛选出PLC-γ1的最佳抑制及促进浓度。qPCR检测0.5 μmol·L^-1 U73122及0.5 μmol·L^-1 m-3M3FBS处理后48 h的卵母细胞中PLC-γ1、BAK、BAX、CASP3、CASP8、P53、BCL6基因mRNA水平表达情况,Western blot检测0.5 μmol·L^-1 U73122及0.5 μmol·L^-1 m-3M3FBS处理后48 h的卵母细胞中PLC-γ1、BAK、BAX、CASP3、CASP8、P53、BCL6蛋白的表达情况。每个浓度150个细胞,重复试验3次。在绵羊卵母细胞中,0.5 μmol·L^-1 U73122是促进成熟的最佳浓度,0.5 μmol·L^-1 m-3M3FBS是抑制成熟的最佳浓度。0.5 μmol·L^-1 U73122处理组卵裂率和囊胚率均显著低于对照组。0.5 μmol·L^-1 m-3M3FBS处理组卵裂率和囊胚率均显著高于对照组。通过qPCR检测结果显示,与对照组相比,U73122组中BAK、BAX、CASP3、CASP8、P53基因mRNA表达量显著上升,PLC-γ1、BCL6基因mRNA表达量显著下降;m-3M3FBS组则与之相反。Western blot结果显示,与对照组相比,U73122组中BAK、BAX、CASP8蛋白表达量显著增多,PLC-γ1、BCL6蛋白表达量显著减少,P53和CASP3蛋白表达量无明显变化。m-3M3FBS组中PLC-γ1、BCL6蛋白表达量显著增多,BAX、CASP3、P53蛋白表达量显著减少,BAK、CASP8蛋白表达量无明显变化。综上所述,本研究表明PLC-γ1在绵羊卵母细胞的体外成熟培养中发挥重要作用,其可调节卵母细胞的成熟以及早期胚胎的发育能力。     

绵羊FecB突变检测方法的建立及高繁滩羊核心群的构建

旨在建立快速、高效、精准检测FecB突变的荧光qPCR技术,为滩羊多羔性能研究、群体改良及肉用多羔滩羊新品系培育提供技术支撑。基于荧光qPCR技术基本原理,设计特异性引物对,开发基于荧光qPCR检测绵羊FecB突变的方法;对85只已知FecB基因型的健康、适繁雌性滩羊血液基因组DNA样品分别采用PCR-Sanger测序法、TaqMan探针法和荧光qPCR法进行FecB基因分型,统计3种方法的准确率;采用开发的荧光qPCR方法对939只健康、适繁滩羊进行FecB基因分型,统计不同FecB基因型经产母羊的产羔率。结果表明,使用TaqMan探针法、PCR-Sanger测序法和开发的荧光qPCR法对已知FecB基因型样品检测的比较中,荧光qPCR法对各基因型鉴定的准确度均达100%,高于前两者。939只滩羊FecB基因分型结果显示,6只滩羊为FecB突变纯合型（BB）、57只为杂合型（B+）、876只为野生型（++）,BB型、B+型和++型滩羊的基因型频率分别为0.64%、6.07%和93.29%,其中B等位基因频率为0.04,+等位基因频率为0.96;监测母羊群体的产羔数发现,FecB突变纯合型滩羊产羔率为166.67%,突变杂合型滩羊产羔率为153.12%,野生型滩羊产羔率为105.78%,纯合突变型和杂合突变型母羊群体的产羔率极显著高于野生型群体（P<0.01）。综上所述,与TaqMan探针法及PCR-Sanger测序法相比,本研究建立的绵羊FecB突变荧光qPCR分型方法具有简便易行、廉价高效的优点,在绵羊的分子选育中具有较高应用价值;同时本研究证实了滩羊FecB突变可显著提高母羊产羔率,为多羔滩羊的分子选育提供了坚实的技术支撑。     

谷氨酰胺对湖羊精液4℃保存效果的影响

为研究湖羊稀释液中添加谷氨酰胺(Gln)对湖羊精液4℃保存效果的影响,在前期筛选的基础稀释液中添加0、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 mg/L的Gln, 4℃条件下保存96 h,每隔24 h检测精子活力、顶体完整率、总抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)含量指标。结果显示:添加0.5、1.0、2.0、4.0 mg/L的Gln可以有效提高4℃保存条件下的精子活力、顶体完整率和T-AOC水平,并有效抑制MDA的生成(P<0.01),且4.0 mg/L添加浓度保存效果最好,而8.0 mg/L的添加浓度则不利于精液保存。提示:在湖羊精液稀释液中添加4.0 mg/L Gln可有效提高湖羊精液4℃保存的效果。     

饲粮蛋白质水平对藏系绵羊瘤胃真菌菌群结构及功能的影响北大核心CSCD

本研究旨在探究饲粮蛋白质水平对藏系绵羊瘤胃真菌菌群结构及功能的影响。试验选取18只12月龄健康、平均体重为(31.71±0.72)kg的藏系绵羊羯羊,随机分为3组,每组6只,分别饲喂代谢能相近而蛋白质含量不同(LP组,10.06%CP;MP组,12.10%CP;HP组,14.12%CP)的饲粮,试验为期120 d,包括15 d的预饲期和105 d的正试期。结果表明:1)LP组藏系绵羊的终末体重、平均日增重和平均日采食量均显著低于MP组和HP组(P<0.05),而料重比显著高于MP组和HP组(P<0.05)。2)3组18个瘤胃液样品共产生1547415条有效序列,聚类后共得到4073个OTUs。饲粮蛋白质水平并没有对藏系绵羊瘤胃真菌多样性指数产生显著性影响(P>0.05)。3)在门分类水平上,藏系绵羊瘤胃真菌优势菌门为子囊菌门、担子菌门、被孢霉亚门和新美鞭菌门等;在属分类水平上,瘤胃真菌优势菌属为青霉属、无茎真菌属、枝孢属、镰孢霉属和链格孢属等。4)采用LEfSe方法对各个分类水平上丰度有显著差异的微生物进行比较分析,共筛选到33个符合生物标记物的真菌菌群。5)基于FUNGuid对藏系绵羊瘤胃真菌群落的营养型进行功能预测,发现腐生营养型是最主要的营养型。以上结果表明,适当提高饲粮中蛋白质水平可以显著提高藏系绵羊的生长性能,但对瘤胃真菌菌群的多样性和结构组成并未产生明显的影响。     

绵羊KAP11.1基因克隆、原核表达及皮肤毛囊表达研究

【目的】 对毛囊角蛋白关联蛋白11.1（keratin associated protein 11.1,KAP11.1）基因进行克隆及原核表达,并对KAP11.1基因在不同品种绵羊皮肤毛囊中表达量进行比较,探究KAP11.1基因在南疆地方绵羊品种间表达差异及其对羊毛品质的影响。【方法】 以平原型和田羊、山区型和田羊和卡拉库尔羊体侧皮肤毛囊为研究材料,以GenBank中绵羊KAP11.1基因序列（登录号：HQ595347.1）为参照设计引物,对KAP11.1基因进行PCR扩增,构建pMD19-T-KAP11.1克隆质粒,双酶切鉴定后构建pET-28a （+）-KAP11.1原核重组表达质粒,经PCR和双酶切鉴定后测序并进行序列分析,转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞中表达,采用SDS-PAGE和Western blotting检测;利用实时荧光定量PCR技术检测KAP11.1基因在不同绵羊皮肤毛囊中的表达情况。【结果】 3种绵羊KAP11.1基因CDS区序列为480 bp,编码159个氨基酸,为不稳定的疏水蛋白。相似性比对结果发现,与参照基因相比,2种类型和田羊基因序列相似性均为99.79％,均在423 bp处发生突变,由C变为T,卡拉库尔羊基因序列相似性为99.38％,其69 bp处G变为T、93 bp处C变为T、423 bp处C变为T。系统进化树分析发现,3种绵羊和山羊亲缘关系最近,和瘤牛亲缘关系最远。KAP11.1蛋白二级结构主要由无规则卷曲组成。试验成功构建了pET-28a （+）-KAP11.1原核重组表达质粒,并纯化得到19 ku的KAP11.1蛋白。KAP11.1基因在山区型和田羊和卡拉库尔羊皮肤毛囊中的表达量均显著高于平原型和田羊（P<0.05）,在山区型和田羊和卡拉库尔羊中差异不显著（P>0.05）。【结论】 克隆获得480 bp的绵羊KAP11.1基因CDS区序列,成功构建了pET-28a （+）-KAP11.1原核重组表达质粒,并获得19 ku的KAP11.1蛋白,且KAP11.1基因在3个品种绵羊皮肤毛囊中均有表达。     

绵羊CCL19基因启动子活性分析及其转录调控元件筛选

【目的】 鉴定绵羊趋化因子C-C基序配体19(C-C motif chemokine ligand 19,CCL19)基因启动子的核心启动子区域和关键转录因子,探究该基因在转录调控方面的作用机制。【方法】 选取绵羊CCL19基因5'-侧翼序列1 000 bp,PCR扩增启动子的7个不同长度的截短片段,并连接至pGL3-Basic质粒;将重组质粒与pRL-TK质粒共转染到293T细胞中,结合双荧光素酶报告基因检测系统分析不同截短片段的相对荧光活性。利用在线预测软件分析和筛选CCL19基因核心启动子区域内的转录因子结合位点。采用定点突变技术构建转录因子结合位点缺失的荧光素酶报告载体,与pRL-TK质粒共转染到293T细胞,分析转录因子结合位点缺失质粒的相对荧光活性。【结果】 成功构建了7个不同长度(pGL3-P、pGL3-P1、pGL3-P2、pGL3-P3、pGL3-P4、pGL3-P5及pGL3-P6)的CCL19基因启动子片段的荧光素酶报告载体;采用双荧光素酶报告基因检测系统鉴定出转录起始位点上游－256/－186 bp为CCL19基因启动子核心启动子区域,表明该区域对CCL19基因转录调控有重要作用。生物信息学分析预测到该区域存在POU5F1(-201/-189 bp)、ZBTB26(-228/-217 bp)、FOXI1(-239/-228 bp)、GLI2(-255/-243 bp)和SP2(-219/-211 bp) 5个转录因子的结合位点,并成功构建了转录因子结合位点缺失的荧光素酶报告载体。双荧光素酶报告基因检测系统分析显示,POU5F1转录因子的结合位点缺失后绵羊CCL19基因转录活性极显著降低(P<0.01),FOXI1、ZBTB26、SP2转录因子结合位点缺失后绵羊CCL19基因转录活性均极显著升高(P<0.01)。【结论】 试验成功构建CCL19基因启动子荧光素酶报告载体,确定CCL19基因启动子的核心启动子区域为转录起始位点上游－256/－186 bp,并鉴定出转录因子POU5F1结合位点可能是CCL19基因转录的重要调控位点,为下一步研究绵羊CCL19基因在先天性免疫、适应性免疫和淋巴细胞迁移等方面的功能提供理论基础。     

苏尼特绵羊肉理化品质的分析研究

苏尼特绵羊是内蒙古优良地方肉羊品种之一,以肉质嫩、口感好而名扬全国。以苏尼特绵羊和小尾寒羊背最长肌为原料肉,进行比较研究。结果表明,相对于小尾寒羊,苏尼特绵羊肉不仅具有高蛋白、低脂肪和低胆固醇等很高的营养品质,而且具有保水性好、嫩度高、熟肉率高等优良食用品质。对羊肉颜色的研究结果表明,与小尾寒羊相比,苏尼特绵羊肉的肉色更鲜红饱满。这些结果充分说明了苏尼特绵羊肉具有理想的化学成分和物理性状,也为苏尼特绵羊肉品质优良的主观印象提供了客观实验依据。     

成年高原藏羊精索血管分布的形态学研究

对13头成年高原藏羊的睾丸采用血管铸型、常规石蜡切片结合扫描电镜观察,研究在高寒低氧环境中,藏羊睾丸精索血管分布的形态学特点.结果表明藏羊精索睾丸动脉螺旋卷曲并发出分支分布到附睾,睾丸动脉表面覆盖蔓状静脉丛;回流睾丸血液的集合静脉纵向走行形成静脉网包裹在睾丸表面,汇集至睾丸门附近形成特殊的“束袋口”构筑,紧缩回笼汇集形成蔓状静脉丛;精索部动脉和静脉各自形成三级分枝,小静脉及静脉毛细血管网与动脉滋养血管小分支之间形成广泛的吻合支.藏羊精索部血管形成了特殊的高原适应性微形态结构.