琅琊鸡胚MSX2基因克隆及发育性表达变化

【目的】 克隆鸡Msh同源框2(Msh-homeobox 2，MSX2)基因，并对其进行生物信息学和胚胎期表达模式分析，为进一步研究MSX2基因的结构和功能提供支持。【方法】 对80枚琅琊鸡种蛋进行孵化，分别于孵化期第1、2、3、4、5、6、9、12、15、18天采集样品(1~6胚龄采集整胚，9、12、15、18胚龄分别采集心脏和肝脏)，提取总RNA，利用RT-PCR方法扩增并克隆MSX2基因，对其进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR技术分析MSX2基因在琅琊鸡鸡胚和组织中的表达水平。【结果】 成功克隆了琅琊鸡胚MSX2基因，序列长度为818 bp，开放阅读框为780 bp，编码259个氨基酸。琅琊鸡MSX2氨基酸序列与日本鹌鹑、秃鹰和仓鸮的相似性最高，均为99.23%，与山羊的相似性最低，为74.54%;系统进化树分析结果显示，琅琊鸡与日本鹌鹑聚为一类。生物信息学分析表明，MSX2蛋白分子质量为28 235.18 u，等电点(pI)为9.71，没有信号肽和跨膜域，为不稳定的亲水性蛋白，主要分布在细胞核(60.9%);存在37个磷酸化位点、8个O-糖基化位点和1个N-糖基化位点;二级结构主要由无规则卷曲(63.32%)和α-螺旋(28.19%)组成。实时荧光定量PCR分析表明，MSX2基因在整胚(1~6胚龄)中的表达水平呈现先上升后下降趋势，且在4胚龄时表达水平最高，极显著高于1、2、3胚龄(P<0.01);MSX2基因在12胚龄鸡心脏中的表达水平极显著低于9胚龄(P<0.01);在9~18胚龄鸡肝脏中的表达量呈逐渐下降趋势，且在9胚龄鸡肝脏中表达水平最高(P<0.05)。【结论】 试验成功克隆了琅琊鸡MSX2基因序列，其表达模式在不同胚龄和同一胚龄不同组织间存在差异，为进一步探索琅琊鸡MSX2基因的结构和功能奠定了基础。     

Shape differences of the Carina sterni in birds of various locomotion types

The anatomy of the sternum in birds varies according to their habitats and type of locomotion. In particular, the carina sterni manifest different shape variations. In this study, the shape of the carina sterni was investigated by means of geometric morphometrics. Birds of different types of locomotion were used in the study: flying, swimming, and terrestrial. Ducks and chickens show a wider variety of shapes. Pigeons are the species with the least differences. The margo cranialis carinae in a turkey is the flattest compared to other species. In chickens, the apex carinae is more caudally than the base of the carina sterni. The margo cranialis of the carina sterni in ducks is concave. The differences in centroid size and shape differences between species collectively are statistically significant (p < 0.0001). The most distinct shape contrast is between the duck and turkey (p: 0.0003). Form differences between the ducks and geese as well as between the chicken and turkey are statistically insignificant. There is less variation in the shape of the carina sterni among avian species representing the same type of locomotion. Although there are many comparative morphological and morphometric studies of birds, shape analysis studies revealing the interspecific differences and similarities of the sternum are very limited. Morphology of the carina sterni can be useful in taxonomic investigations.     

儋州鸡体尺性状全基因组关联分析

【目的】 挖掘影响地方鸡体尺性状的有效SNP位点及功能基因, 给儋州鸡育种工作提供有效的数据基础和理论支撑。【方法】 共采集200只儋州鸡血样并提取基因组DNA, 利用10×全基因组重测序技术获得全基因组SNP标记并对试验个体基因型进行分型。使用EMMAX软件基于混合线性模型对70日龄的儋州鸡体尺性状(胫长、胫围、体斜长、胸宽、髋骨宽、胸深、龙骨长)进行全基因组关联分析。【结果】 共发现与胫长性状和胫围性状基因组水平显著相关的SNPs位点有12和8个, 与胫长性状相关SNPs分别定位于1、2、4和8号染色体上; 与胫围性状相关的SNPs定位于2、4、8和13号染色体上。预测与胫长相关的候选基因为KCNA1、TPK1、EZH2、FSTL5和AMY2A基因, 与胫围相关的候选基因为TPK1、FSTL5、AMY2A、TGFBI、LECT2和IL-9。通过KEGG通路分析和GO注释发现, 8个基因参与钾离子跨膜转运、硫胺素新陈代谢、细胞增殖、钙离子结合、骨骼肌卫星细胞维持与骨骼肌再生、细胞受体相互作用、生长因子活性等生物学进程。【结论】 本研究发现了20个与儋州鸡体尺性状关联的SNPs位点, 并筛选到8个目标性状候选基因, 为儋州鸡育种提供候选的分子标记, 为地方鸡标记辅助选择提供新的思路。     

鸡胸腺组织中免疫相关circRNA鉴定

【目的】 筛选鸡胸腺中免疫相关的环状RNA （circular RNA，circRNA），研究circRNA在鸡免疫调节中的作用。【方法】 采用高通量测序平台Illumina PE150对黄羽肉鸡和山地乌骨鸡的胸腺组织进行转录组测序，用生物信息学分析软件find_circ和CIRI识别circRNA分子，鉴别其基本结构特征。通过差异显著性分析筛选差异表达circRNA，再经过GO功能和KEGG通路富集分析筛选出免疫相关circRNA，用IRESfinder和PFAM软件进行circRNA编码潜能预测，并用实时荧光定量PCR进行验证。【结果】 circRNA在鸡胸腺中有丰富的表达，共识别到8 015个circRNAs，其中115个circRNAs在胸腺组织中的表达量呈显著差异（log₂|FoldChange|>1，P<0.05），在黄羽肉鸡中上调表达基因54个，下调表达基因61个（以山地乌骨鸡为对照）。GO功能富集结果显示有104个GO条目与免疫相关，涉及23个差异表达cricRNAs，占比高达20%（23/115）。KEGG通路分析结果显示，差异表达circRNA来源基因集中在细胞因子-细胞因子受体相互作用、RIG-Ⅰ样受体信号通路、Toll样受体信号通路等7个免疫相关通路中，共涉及7个差异表达circRNAs。有5个circRNAs在GO功能和KEGG通路富集分析中重复出现：circ_0002478（IL-1R1）、circ_0003208（MAPK11）、circ_0001674（STX8）、circ_0005105（RIPK2）和circ_0003590（BRAF），推测它们可能在免疫系统调节中扮演着重要角色。实时荧光定量PCR结果显示，5个circRNAs在2个鸡品种胸腺组织中的表达差异与测序结果一致，circ_0002478（IL-1R1）不仅在两品种间差异极显著（P<0.01），而且具有编码多肽潜能，它可能以多种方式参与免疫调节。【结论】 鸡胸腺组织中有丰富的circRNA，在与免疫相关的circRNA中circ_0002478（IL-1R1）可能通过多种方式参与免疫调节，可作为鸡免疫力研究的重点关注靶点。     

长顺绿壳蛋鸡SLC8A1基因多态性及其对蛋壳品质的影响

【目的】探究溶质载体家族8成员A1（solute carrier family 8 member A1，SLC8A1）基因多态性对长顺绿壳蛋鸡蛋壳品质的影响，为今后改善蛋壳品质提供参考。【方法】根据GenBank数据库中鸡SLC8A1基因序列（登录号：NC_052534.1），使用Primer Premier 3.0软件设计引物进行PCR扩增，采用直接测序法筛选SLC8A1基因SNP位点，并利用SPSS 22.0软件检测SNP位点不同基因型蛋壳指标的差异。【结果】在SLC8A1基因外显子11上共发现3个新的SNPs：g.16085681 T>C、g.16085766 C>T和g.16085781 T>C，共存在3种单倍型：H1（TCT）、H2（CTC）、H3（TTC），以及6种双倍型：H1H1（TTCCTT）、H1H2（TCTCTC）、H1H3（TTTCTC）、H2H2（CCTTCC）、H2H3（CTTTCC）、H3H3（TTTTCC）。χ²检验结果显示，3个SNPs位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态（P>0.05），均表现为中度多态。关联性分析结果显示，g.16085681 T>C位点TC基因型个体蛋壳强度显著高于TT基因型（P<0.05），g.16085681 T>C位点和单倍型H2（C_16085681T_16085766C_16085781）对SLC8A1基因mRNA二级结构产生明显的影响；g.16085766 C>T位点CC基因型个体蛋形指数显著高于TT基因型（P<0.05）；双倍型H1H1、H1H3个体蛋形指数显著高于H2H3，H2H3个体蛋壳强度和蛋壳厚度均显著高于H1H3，H1H2、H2H2个体蛋重均显著高于H3H3（P<0.05）。【结论】g.16085681 T>C位点可作为影响蛋壳强度的标记位点，g.16085766 C>T位点可作为影响蛋形指数的标记位点，双倍型H2H3可能是蛋壳强度和蛋壳厚度的有利双倍型。     

铁死亡参与镉暴露鸡肝损伤的研究

旨在研究铁死亡在镉致鸡肝组织损伤中的作用。选取30只1日龄海兰白蛋公鸡，预饲7 d后，随机平均分为对照组(C组)和镉暴露试验组(Cd组),C组鸡饲喂基础日粮，Cd组鸡饲喂混有140 mg·kg^-1 CdCl₂的基础日粮。镉暴露后20、40和60 d取样，观察肝组织病理及超微病理学变化，检测肝功能酶活性，肝组织氧化应激水平，肝中炎症因子、铁死亡相关因子及线粒体融合相关因子表达水平；建立肝癌细胞系(LMH)染镉细胞模型，同时设立铁死亡激活剂和铁死亡抑制剂染镉细胞组，镉暴露24 h,检测细胞活性、炎症因子表达、铁死亡相关因子和线粒体融合相关因子表达。结果发现，Cd组鸡血清中肝功能酶活性明显升高；肝细胞排列紊乱、空泡变性甚至坏死，肝组织淤血，浆液-纤维素性渗出，炎性细胞浸润；肝细胞线粒体体积缩小、嵴断裂。肝中炎症因子LOX、NF-κB、TNF-α、IL-6和IL-1β mRNA相对表达上调，TNF-α、IL-6和IL-1β含量显著上升；过氧化物MDA含量明显升高、抗氧化酶GSH-Px与SOD活性显著降低；铁死亡代谢相关因子铁蛋白重链1(FTH1)和转...     

鸡miR-10b-5p生物信息学及组织表达分析

【目的】 通过对苏禽3号肉鸡的miR-10b-5p进行靶基因预测、生物信息学分析及其在鸡不同生长时期组织表达变化规律研究,探索其在鸡肌肉生长发育中作用。【方法】 通过文献和miRBase检索脊椎动物的miR-10b-5p序列,利用Ensembl数据库查询并确定miR-10b-5p在基因组中的位置,根据前体序列构建系统进化树;使用miRDB、microT和TargetScan网站预测miR-10b-5p靶基因,并对靶基因进行GO功能和KEGG通路分析,进而揭示miR-10b-5p的基因功能。采用实时荧光定量PCR技术检测不同生长时期鸡miR-10b-5p组织表达量,探索其在大脑、小脑、垂体、下丘脑、胸肌、腿肌、卵巢、心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏组织中表达变化。【结果】 miRBase检索共获得59种动物59条miR-10b-5p序列,即每一种动物都只有一种miR-10b-5p形式。基因定位分析发现,鸡miR-10b-5p位于2号染色体上的HOX基因家族中。常见物种miR-10b-5p成熟序列比对分析结果表明,miR-10b-5p的成熟序列相似性较高,物种间较为保守。系统进化树分析发现,miR-10b在哺乳类中的灵长目、啮齿目、鸟类、鱼类中各自先聚为一支,然后再共同聚为一类,这表明miR-10b在进化过程中是保守的。靶基因预测发现,miR-10b-5p共有300个靶基因。GO功能分析发现,靶基因主要富集到染色质组装和基因表达的转录后调控、组蛋白甲基转移酶复合物、转录因子复合物等功能。KEGG通路分析表明,靶基因主要富集到Wnt和p53信号通路上。组织表达分析显示,miR-10b-5p在检测的各个组织中均有表达;3日龄时大脑、小脑、垂体、胸肌和腿肌中miR-10b-5p表达量显著高于心脏、下丘脑、肾脏和肺脏等组织(P<0.05);90日龄时,垂体、胸肌、腿肌和大脑中miR-10b-5p表达量显著高于其他组织(P<0.05)。与3日龄雏鸡相比,90日龄时垂体、胸肌和腿肌中miR-10b-5p表达量均显著上升(P<0.05)。【结论】 鸡miR-10b-5p是组织广泛表达的miRNA,miR-10b在进化过程中是保守的,其可能通过Wnt及p53信号通路调控肌肉细胞增殖分化,进而调控鸡肌肉生长发育。     

CRISPR/Cas9技术在猪、鸡中的应用研究进展

基因编辑是利用核酸酶在基因组的特定位点产生DNA双链断裂，从而触发细胞自身的DNA损伤修复机制，实现对靶基因序列进行位点特异性修饰。规律成簇间隔短回文重复序列（clustered regularly interspersed short palindromic repeat，CRISPR）及其相关蛋白9（Cas9）系统作为第3代基因编辑技术在农业和基因治疗研究中发挥着重要作用，与传统的锌指核酶和转录激活因子样效应物核酶基因编辑方法相比，它可以靶向基因的任何位点引起DNA双链断裂，实现目标基因的精准敲除或插入外源片段，并能快速、高效地修饰基因组，包括基因敲除、敲入、抑制、激活等，是应用最广泛的基因编辑工具。CRISPR/Cas9技术的出现彻底改变了生命科学、医学和遗传学研究现状。近年来，利用CRISPR/Cas9技术对动物基因组进行修饰，开启了畜禽分子育种的新纪元，不仅极大地推动了现代畜禽养殖技术的发展，而且为人类医学研究做出了特殊贡献，特别是在猪和鸡上。作者以猪和鸡为对象，综述了CRISPR/Cas9技术在异体器官移植供体、人类疾病的生物模型、抗病育种材料、全基因组高通量筛选等方面的研究进展，以及如何利用CRISPR技术快速又简单地生产出基因编辑猪、鸡，为推动CRISPR技术制备其他基因编辑动物提供参考依据。     

基于转录组测序挖掘广西麻鸡生长发育相关基因

【目的】通过对1和60日龄广西麻鸡腿肌进行转录组测序(RNA-Seq),筛选出广西麻鸡生长发育关键基因。【方法】选择1和60日龄健康母鸡各3只,分别采集腿肌组织,利用Illumina Novaseq^TM 6000平台进行mRNA转录组测序,利用DESeq2软件进行差异表达基因的分析,并对差异表达基因进行GO功能和KEGG通路富集分析,进一步筛选出生长发育相关基因,并用实时荧光定量PCR验证转录组测序结果。【结果】转录组测序结果显示,6个样本分别获得34 296 198~41 647 642条clean reads。与1日龄腿肌相比,60日龄腿肌共获得2 304个差异表达基因,其中998个基因上调,1 306个基因下调。GO功能富集分析发现,共获得富集条目572条,其中生物过程381条,细胞组分70条,分子功能121条。KEGG通路富集分析发现,共获得34个显著富集的信号通路,其中心肌收缩、MAPK信号通路、紧密连接、肌动蛋白细胞骨架信号通路、心肌细胞中的肾上腺素能信号传导等与生长发育相关。通过GO功能和KEGG通路富集分析获得5个生长发育相关基因,分别为肌球蛋白重链10(MYH10)、肌球蛋白链15(MYH15)、成纤维细胞生长因子10(FGF10)、成纤维细胞生长因子16(FGF16)、肌肉生长抑制素(GDF8)基因,其中MYH10、MYH15、FGF10为上调差异表达基因,FGF16和GDF8为下调差异表达基因。所选差异表达基因实时荧光定量PCR结果与转录组测序的基因表达水平一致,说明转录组测序结果可靠。【结论】本试验通过对广西麻鸡1和60日龄2个不同生长阶段进行转录组测序分析,获得MYH10、MYH15、FGF10、FGF16、GDF8共5个与生长发育相关的关键基因,为后续进一步探讨广西麻鸡生长发育的分子调控机制提供参考。