荷斯坦牛血浆抗缪勒氏管激素浓度的影响因素分析及遗传参数估计

为探究荷斯坦牛血浆抗缪勒氏管激素（anti-Müllerian hormone,AMH）浓度的群体特征和影响因素,并初步估计其遗传参数,本研究采集了北京地区某规模化牛场398头健康泌乳母牛共625份血样,采用ELISA酶免法测定血浆AMH浓度,利用SAS 9.2软件的MIXED过程建立模型,分析血浆AMH浓度的影响因素;此外,基于DMU软件使用单性状动物模型对血浆AMH浓度进行方差组分和遗传参数估计,并计算AMH与奶牛部分繁殖性状之间的近似遗传相关。结果表明,北京地区荷斯坦牛血浆AMH浓度为（96.30±14.25） ng·L^-1;采样季节对血浆AMH浓度有极显著影响（P<0.01）,胎次、妊娠天数以及泌乳天数对血浆AMH浓度均无显著影响;血浆AMH浓度属于中等遗传力性状,遗传力为（0.10±0.08）;血浆AMH浓度与产犊后首次配种间隔、青年牛和经产牛的首末次配种间隔及死产率均存在中高遗传相关,近似遗传相关系数介于0.3~0.7之间。综上,本研究对AMH浓度的影响因素和遗传参数进行了初步分析,为进一步研究荷斯坦牛AMH浓度的遗传基础提供了参考,有助于通过AMH浓度对奶牛的繁殖性能进行研究。     

比较机器学习等算法对肉鸡产蛋性状育种值估计的准确性

我国白羽肉鸡育种中,通过遗传途径提高产蛋数和控制合适的蛋重是培育优良品系的一个重要方面。为探索适合我国白羽肉鸡育种中的基因组选择模型,本研究以2 474只白羽肉鸡品系的产蛋性状为研究对象,主要分析了机器学习算法KAML、BLUP(包括：PBLUP、GBLUP、SSGBLUP)和Bayes(包括：Bayes A、Bayes B和Bayes Cπ)方法对产蛋数和蛋重性状的预测准确性,准确性以5倍交叉验证进行评估。利用系谱以及基因组信息估计了产蛋数和蛋重性状的遗传力和遗传相关。结果表明,产蛋数性状遗传力为0.061~0.16,属于低遗传力性状;蛋重遗传力为0.28~0.39,属于中等遗传力性状;产蛋数与蛋重是中等遗传负相关(-0.518~-0.184),不同阶段产蛋数之间是强的遗传正相关(0.736~0.998)。不同模型预测43周产蛋数和52周蛋重的育种值估计准确性结果表明,KAML方法对两者的预测准确性分别为0.115和0.266,与GBLUP方法(准确性分别为0.118和0.283)和SSGBLUP方法(准确性分别为0.136和0.259)的准确性差异显著,同时显著低于Bayes方法(准确性分别为0.230~0.239、0.336~0.340)的预测准确性, PBLUP方法预测准确性最低(准确性分别为0.095和0.246)。因此,在白羽肉鸡产蛋数和蛋重性状中应用Bayes方法将获得最高的育种值估计准确性。     

河北省奶牛源大肠杆菌的分离鉴定、致病性及中草药体外抑菌效果研究

【目的】 分析河北省奶牛源大肠杆菌的致病性及中草药体外抑菌效果。【方法】 于河北省收集30份具有典型临床症状的奶牛粪便样品,对样品进行细菌培养观察、生化鉴定、血清型鉴定、透射电镜观察、PCR扩增及致病性研究。采用传统煎煮法与醇提法提取9种中草药,通过96孔板-二倍稀释平板法测定最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration,MIC）及最低杀菌浓度（minimum bactericidal concentration,MBC）,筛选出抑菌效果较强的中草药;将中草药进行两两联合,采用牛津杯法测定抑菌圈直径（inhibition zone diameter,IZD）,并通过96孔板-二倍稀释平板法测定MIC和MBC,评价药物的抑菌效果。【结果】 分离获得12株奶牛源大肠杆菌,检出率为40%,均具有致病性,其优势血清型为O55,检出率为58.3%。在中草药水提取液中,五倍子、五味子抑菌效果最强,MIC和MBC均为7.80 mg/mL,其次为乌梅、夏枯草、石榴皮,具有较好的抑菌效果,MIC和MBC均为15.63 mg/mL;在中草药醇提取液中,五倍子抑菌效果最强,MIC和MBC均为3.97 mg/mL,其次为五味子抑菌效果较好,MIC和MBC均为7.80 mg/mL。在中草药两两联合中,五味子与乌梅联合用药表现出协同作用,抑菌效果最强,IZD为26.00 mm,MIC和MBC均为3.97 mg/mL,其次为五倍子与乌梅,IZD为23.66 mm,MIC和MBC均为7.80 mg/mL。【结论】 本研究成功分离到具有致病性的大肠杆菌,优势血清型为O55型,筛选出抑菌效果较好的单味及复方中草药,为大肠杆菌引起的奶牛腹泻临床应用中药防治提供科学依据。     

GPX4失活通过JNK通路缓解LPS诱导巨噬细胞炎症反应

【目的】 研究硒蛋白谷胱甘肽过氧化物酶4（glutathione peroxidases 4,GPX4）失活如何参与调控脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）诱导的RAW264.7巨噬细胞炎症反应及其潜在的分子机制。【方法】 体外培养RAW264.7巨噬细胞,以DMSO为对照,使用0.1~5.0 μmol/L GPX4抑制剂FIN56处理,通过CCK-8法检测细胞活力和Western blotting检测GPX4蛋白表达水平,确定抑制剂最适浓度。将RAW264.7巨噬细胞分为4组：对照组,添加DMSO培养24 h;FIN56（GPX4抑制剂）组,添加0.5 μmol/L FIN56培养24 h;DMSO-LPS组,DMSO培养24 h后使用LPS （100 ng/mL）刺激3 h;FIN56-LPS组,FIN56培养24 h后使用LPS刺激3 h。各组细胞经培养后,利用荧光探针2',7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯（2',7'-dichlorodi-hydrofluorescein diacetate,H₂DCFDA）检测细胞内活性氧（reactive oxygen species,ROS）水平,使用试剂盒法检测细胞内丙二醛（malondialdehyde,MDA）水平,分别使用ELISA和荧光定量PCR检测促炎细胞因子白细胞介素1β（interleukin-1β,IL-1β）、白细胞介素6（interleukin-6,IL-6）、肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）的分泌水平和基因表达量,使用Western blotting法检测Toll样受体4（toll like receptor 4,TLR4）信号通路相关蛋白表达水平。【结果】 与DMSO处理相比,0.5 μmol/L FIN56处理巨噬细胞24 h对细胞活性无显著影响（P>0.05）,且显著降低GPX4蛋白表达水平（P<0.05）,故选用0.5 μmol/L FIN56用于后续实验。与对照组相比,FIN56和LPS均显著增加了ROS积累（P<0.05）,而与DMSO-LPS组相比,FIN56-LPS组ROS水平显著升高（P<0.05）。与对照组相比,LPS可显著增加小鼠巨噬细胞IL-1β、IL-6和TNF-α的mRNA表达量和IL-6含量,以及c-Jun氨基末端蛋白激酶（c-Jun N-terminal protein kinase,JNK）和c-Jun磷酸化水平（P<0.05）,而FIN56可显著下调LPS诱导的IL-6的mRNA表达量和含量及JNK和c-Jun磷酸化水平（P<0.05）,但对p38蛋白（p38 MAPK,p38）、细胞外调节蛋白激酶（phosphorylate extracellular regulated protein kinases1/2,Erk1/2）蛋白表达水平无显著影响（P>0.05）。【结论】 GPX4失活可有效阻断JNK和c-Jun磷酸化,从而特异性抑制LPS诱导的巨噬细胞的炎症反应。该结果可为以GPX4为靶点研发抗炎治疗策略提供理论依据。     

槲皮素对脂多糖刺激下山羊瘤胃上皮细胞抗氧化和抗炎的影响

为研究槲皮素对脂多糖(LPS)刺激下山羊瘤胃上皮细胞抗氧化和抗炎的影响,先将山羊瘤胃上皮细胞在添加0、5、10、20、40、60、80、120、160和320μg·mL?1槲皮素的基础培养基中培养6 h后,通过检测细胞活性,确定80μg·mL?1为槲皮素后续试验浓度.然后分成4组,山羊瘤胃上皮细胞在基础培养基(对照组,Con)和基础培养基[分别加入1μg·mL?1的LPS(L)、80μg·mL?1槲皮素(Q)以及1μg·mL?1 LPS和80μg·mL?1槲皮素(L+Q)]中培养6 h后,测定相关指标.结果显示:1)与Con组相比,L组瘤胃上皮细胞的过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著降低(P<0.05),而丙二醛(MDA)浓度显著升高(P<0.05);Q组瘤胃上皮细胞的CAT、SOD、总抗氧化力(T-AOC)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性极显著升高(P<0.01),而MDA浓度显著降低(P<0.05).与L组相比,L+Q组瘤胃上皮细胞的CAT、SOD、T-AOC和GSH-PX活性显著升高(P<0.05).2)与Con组相比,L组瘤胃上皮细胞因子IK、趋化因子配体5(CCL5)、CXC趋化因子配体6(CXCL6)、CXCL8、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和IL-1β 的mRNA相对表达量极显著升高(P<0.01).与L组相比,L+Q组瘤胃上皮细胞IK、CCL5、CXCL6、CXCL8、IL-6、TNF-α和IL-1β的mRNA相对表达量极显著降低(P<0.01).3)与Con组相比,L组瘤胃上皮细胞Toll样受体2(TLR2)、核转录因子κB(NF-κB)、髓样分化因子88(MyD88)和转录因子3(IRF3)的mRNA相对表达量显著升高(P<0.05),Q组瘤胃上皮细胞Toll样衔接蛋白(TOLLIR)和TLR 4的mRNA相对表达量显著降低(P<0.05).与L组相比,L+Q组瘤胃上皮细胞TLR 2、NF-κB、MyD 88、TOLLIR和TLR 4的mRNA相对表达量显著降低(P<0.05).综上所述,槲皮素能够提高山羊瘤胃上皮细胞的抗氧化和抗炎症性能,促进细胞增殖.     

基于高通量转录组测序技术构建猪脂肪沉积的lncRNA和miRNA相关ceRNA调控网络

脂肪沉积性状是养猪生产中的重要经济性状,也与生猪养殖的经济效益密切相关。课题组前期对3对具有极端背膘厚度的长白猪全同胞个体的背部皮下脂肪组织样本进行链特异性建库RNA测序和小RNA测序鉴定lncRNA和miRNA,通过差异表达分析,共得到220个lncRNA和18个miRNA在高、低背膘组间差异表达。本研究进一步分析它们的生物学功能,进行靶向关系预测和靶基因功能富集分析,并构建猪脂肪沉积的lncRNA和miRNA相关ceRNA调控网络。结果发现,差异表达lncRNA及miRNA靶基因能够显著富集到多个糖脂代谢相关的通路,如“脂肪细胞分化”、“糖酵解/糖异生”等。最终成功构建了一个与脂肪沉积过程密切相关的ceRNA调控网络,包含9个差异表达lncRNA,6个差异表达miRNA和25个靶基因。本研究结果为探究非编码RNA在猪脂肪沉积过程中的功能及其分子调控机制提供了新的思路。     

猪基因组结构变异研究进展

结构变异（structural variation,SV）广泛分布在基因组中,并主要以缺失、插入、重复、倒位和易位的形式出现。SV可以通过不同的机制直接或间接影响基因剂量,从而导致畜禽的表型变异,甚至引起疾病。随着分子生物学的发展和新基因组技术的进步,SV在猪基因组的研究越来越多,主要包括繁殖性状、肉质性状、生长性状、毛色、疾病等。本文参考了国内外相关报道,对SV的定义、分类、形成机制、检测方法以及在猪基因组的研究进展进行综述,并对目前SV研究存在的问题提出了建议以及未来的研究趋势进行了展望。     

西门塔尔牛、和牛与荷斯坦牛杂种优势预测及实际杂交效果分析

旨在利用覆盖全基因组和性状的特异性SNPs标记预测和牛、西门塔尔牛与荷斯坦牛杂种优势,为牛杂种优势利用和选种选配提供参考依据。本研究分别利用牛Illumina Bovine HD 770 K和GGP Bovine 100 K芯片对464头和牛、1 222头西门塔尔牛和43头荷斯坦牛3个亲本群体进行基因型分型,并通过牛QTLs数据库筛选与目的性状对应的QTLs,对比牛参考基因组映射得到与初生重、周岁重、胴体重性状相关的特异性SNPs;然后构建覆盖全基因组和性状特异性SNPs两种标记状态同源矩阵,通过计算杂交组合亲本间的遗传距离来预测品种间杂种优势,并利用配合力分析验证较优组合的实际杂交效果。结果表明,基于全基因组和性状特异性SNPs计算的各杂交组合遗传距离差异不显著。在全基因组水平上,西门塔尔牛♂×荷斯坦牛♀（S×H）与和牛♂×荷斯坦牛♀（W×H）亲本间杂交组合遗传距离分别为0.346 1和0.338 9;在初生重、周岁重和胴体重性状上,S×H亲本间遗传距离分别为0.343 1、0.348 7和0.336 7,而W×H遗传距离分别为0.337 6、0.340 7和0.329 2;两种SNPs标记计算的遗传距离均为S×H较大,W×H次之。因此,在初生重、周岁重、胴体重性状上,S×H为较优杂交组合。通过分析德系西门塔尔牛♂×荷斯坦牛♀实际杂交群体的配合力,发现10个父系在初生重性状上一般配合力和特殊配合力均为正效应,最高效应值分别达到3.760 9和8.931 2。西门塔尔牛与荷斯坦牛杂交可在初生重、周岁重和胴体重获得较高的杂种优势。     

西门塔尔牛胰腺间充质干细胞原代培养及其多向分化潜能研究

旨在对西门塔尔牛胰腺间充质干细胞（pancreatic mesenchymal stem cells,PMSCs）进行原代培养并研究其体外分化潜能,为细胞疗法和组织工程学方面提供新的种子细胞。本研究从3月龄的西门塔尔牛胚胎中无菌分离胰腺组织,分别采用胶原酶消化法和组织块贴壁法分离PMSCs,进行原代培养;绘制第3代、第9代、第15代细胞生长曲线并测定群体倍增时间及克隆形成能力,采用免疫荧光检测干细胞表面标志物（CD29、CD44、CD73、CD90、CD34和CD45）,RT-PCR检测干细胞细胞表面标志物（CD29、CD44、CD73、CD90、CD106、CD166、CD34和CD45）;染色体核型分析检测其基因稳定性,通过向成脂、成骨、成软骨和成肝样细胞诱导分化,检测其多向分化潜能。结果表明,两种方法都可成功分离出PMSCs,细胞贴壁后形态均为长梭形,漩涡状生长,生长趋势呈典型的S形;第9代细胞群体倍增时间显著低于第15代而高于第3代（P<0.01）;第9代PMSCs克隆形成率显著低于第3代而显著高于第15代（P<0.05）;免疫荧光结果表明,PMSCs特异性表达CD29、CD44、CD73和CD90,RT-PCR结果显示PMSCs特异性表达CD29、CD44、CD73、CD90、CD106和CD166,未表达造血细胞表面标志物CD34和CD45,与国际细胞治疗学会组织干细胞委员会指定的MSCs表面标记物相对应;核型分析表明,PMSCs为正常二倍体（2n=60,XY）,染色体基因组未发生变异;特异性染色和RT-PCR结果表明,从西门塔尔牛体内获得的PMSCs可分化为脂肪细胞、骨细胞、软骨细胞和肝样细胞。本试验证实两种方法均可成功建立西门塔尔牛PMSCs体外分离培养体系,PMSCs具有活性好、增殖速度快的特点,与MSCs有相似的生物学特性和多项分化的潜能。可为组织工程学提供新的种子细胞。