毛乌素沙化草地植被群落特征及物种多样性对不同生态修复措施的响应

[目的] 研究不同生态修复措施对毛乌素沙化草地植被群落特征及物种多样性的影响。[方法] 以围封作为对照（Ⅳ）,采用施肥（Ⅰ）、补播（Ⅱ）、喷藻（Ⅲ）、藻类补播拌种（Ⅴ）和施肥+补播（Ⅵ）措施对内蒙古鄂尔多斯市乌审旗苏力德苏木沙化草地进行修复,通过监测植被群落特征及计算物种多样性指标,评价其对生态修复措施的响应。[结果] 施肥（Ⅰ）、补播（Ⅱ）、喷藻（Ⅲ）、藻类补播拌种（Ⅴ）和施肥+补播（Ⅵ）处理区的植被群落平均高度均显著（P<0.05）高于对照区（Ⅳ）;藻类补播拌种（Ⅴ）处理区的植被群落盖度、密度和地上生物量显著（P<0.05）高于其他5个处理区;施肥（Ⅰ）处理区的植物种类最多,共20种;补播（Ⅱ）处理区最少,共10种;喷藻（Ⅲ）、施肥（Ⅰ）和藻类补播拌种（Ⅴ）处理区的Margarlef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数较高,显著（P<0.05）高于其他处理组。[结论] 不同修复措施对于沙化草地植被群落特征及物种多样性均有显著影响。喷藻或拌藻、施肥等具有养分输入作用的修复措施对短期内修复沙化草地具有显著效果,修复后植物种类、物种丰富度明显增加,植被群落变得相对复杂。     

黄芪的生物学活性及其在畜禽生产中的应用研究进展

黄芪含有多糖类、皂苷类、黄酮类等多种生物活性物质,具有增强免疫力、抗氧化、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗衰老、调节血压及防治糖尿病等作用,应用于畜禽生产中能够提升机体免疫功能和抗氧化功能,提高生长性能和产品质量。对黄芪的生物学活性及在畜禽生产中的应用进行综述,以期为动物用黄芪产品的研究、开发与应用提供参考。     

氮素添加对中国苜蓿产量与品质效应的Meta分析

氮素在苜蓿产量累积与品质提升中发挥着重要作用,但其不合理添加不仅会造成资源浪费,还会加剧环境污染,且其添加效应因试验区域、添加模式和种植管理等因素不同存在较大差异。本研究通过整合已发表的相关田间试验数据,利用Meta分析方法定量研究了氮素添加对苜蓿产量与品质（粗蛋白含量、酸性和中性洗涤纤维含量）的效应及主要影响因素。结果表明,与不添加氮素相比,添加氮素可显著提高苜蓿产量与品质,其中产量和粗蛋白含量分别平均提高12.6%（置信区间9.0%~16.2%）和7.3%（置信区间4.1%~10.6%）,酸性和中性洗涤纤维含量分别平均降低5.6%（置信区间3.5%~7.8%）和3.0%（置信区间1.0%~4.9%）。在甘肃,年平均气温<8 ℃和年平均降水量200~400 mm的地区,采用硝酸铵分次施肥及灌溉和播种量为26~30 kg·hm^-2时,更有利于添加氮素对苜蓿产量和粗蛋白含量的提高效应及对酸性和中性洗涤纤维含量的降低效应;但适宜的施氮量及生长年限在产量与品质方面存在差异。该研究可为苜蓿生产力提升及氮营养高效利用提供参考。     

不同退化程度高寒草甸植物物种多样性与生态系统多功能性关系

为探究高寒草甸不同退化程度生态系统多功能性的变化,本研究综合考虑了植物物种多样性和多种生态系统功能如生产力、养分循环和固存能力、土壤涵养水分能力等,运用降维因子分析的方法计算了生态系统多功能性,综合分析了植物物种多样性与生态系统功能和多功能性间的关系。结果表明：高寒草甸退化显著降低了Margalef指数、Shannon-weiner指数、Simpson指数和Pielou指数(P<0.05),各生态系统功能趋于恶化。高寒草甸退化导致生态系统多功能性的下降,综合统计量结果为轻度退化(21.9955)＞中度退化(8.7295)＞重度退化(—30.7245)。植物物种多样性与生态系统多功能性之间均存在正相关关系,其中Simpson指数与生态系统多功能性指数拟合的结果最好,说明高寒草甸生态系统多功能性受植物物种多样性的制约。本研究可为青藏高原草地退化及恢复的过程和机理研究提供理论依据。     

牦牛源BVDV非结构蛋白NS5A的原核表达及抗原表位分析

【目的】利用原核表达系统体外表达牛病毒性腹泻病毒(Bovine viral diarrhea virus,BVDV)NS5A基因,获得非结构蛋白NS5A,对其进行核苷酸、氨基酸序列分析,以解析BVDV非结构蛋白NS5A的功能。【方法】参考BVDV-1型毒株V006的NS5A基因序列(GenBank登录号:KX170647)设计并合成1对特异性引物,以分离到的牦牛BVDV GSTZ毒株cDNA为模板,PCR扩增NS5A基因片段,并克隆至表达载体pET-28a (+)中,构建重组原核表达载体pET28a-NS5A。经酶切初步鉴定及测序鉴定正确后,转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,然后利用IPTG诱导表达。经10% SDS-PAGE电泳及Western blotting分析鉴定重组蛋白的表达,并根据NS5A基因的序列构建遗传发育进化树,利用DNAStar软件预测NS5A蛋白的亲水性、表面可塑性和抗原性等特性,并结合二级结构的预测对NS5A蛋白的B细胞抗原表位进行预测。【结果】PCR扩增NS5A目的基因片段为1 488 bp,双酶切和测序鉴定结果证明,重组质粒pET28a-NS5A构建成功。经10% SDS-PAGE电泳及Western blotting鉴定重组蛋白,表达出了大小为55 ku的目的蛋白,大小与预期结果相符。通过对不同BVDV毒株NS5A基因序列构建遗传发育进化树,显示GSTZ毒株NS5A在遗传进化特征上属于BVDV-1型。NS5A蛋白的亲水性主要位于12—21、32—69、75—113、120—135、143—147、152—163、165—180、215—230、265—274、296—340、348—378、389—447、455—463、469—495位氨基酸处,表面可塑性主要位于14—18、37—42、76—81、86—109、154—160、169—178、218—228、297—309、348—358、365—373、414—442、430—437、454—460位氨基酸处,柔性区域较多,主要位于14—21、37—43、67—82、86—93、97—110、152—158、169—179、218—231、240—255、296—310、313—328、344—359、364—373、413—422和472—483位氨基酸处。NS5A蛋白的B细胞抗原表位主要位于15—18、76—81、154—158、169—178、218—228、297—309、348—358、365—373和414—422位氨基酸处。【结论】成功表达并鉴定了牦牛源BVDV的非结构蛋白NS5A,系统发育进化树表明BVDV GSTZ株基因型属于BVDV-1型,NS5A蛋白具有良好的抗原性,为深入解析BVDV非结构蛋白NS5A的自身结构功能、免疫学特性以及进一步研究非结构蛋白对病毒复制的影响提供参考。     

地衣芽孢杆菌发酵条件优化和抑菌活性测定

【目的】探究不同培养及发酵条件对地衣芽孢杆菌19148抑菌作用的影响及地衣芽孢杆菌19148的耐药性。【方法】设计单因素试验,分别在不同温度、酸碱度、金属离子、摇床转速、发酵时间和接种量的条件下培养地衣芽孢杆菌19148菌液,将培养后的菌液离心、过滤制成无菌滤液,并通过牛津杯抑菌试验探究无菌滤液对大肠杆菌K88、鼠伤寒沙门氏菌和金黄色葡萄球菌1882的抑制能力。通过药敏纸片法探究地衣芽孢杆菌19148对27种抗菌药的耐药性。【结果】地衣芽孢杆菌19148在4和75 ℃下生长受到抑制,25、37和45 ℃能正常生长,其中在37 ℃抑菌活性最好。在pH 5.0~9.0的条件下能正常生长,在pH为6.0条件下抑菌活性最好,对铜离子不耐受,但对镁离子表现出了良好的耐受性,且不同浓度镁离子处理组间抑菌活性无显著差异（P＞0.05）。体外发酵试验中,地衣芽孢杆菌19148在3%种子液接种量、150 r/min发酵28 h时,体外发酵的抑菌活性最好。耐药性评价试验结果显示,地衣芽孢杆菌19148对青霉素、四环素、头孢他啶、呋喃唑酮和多黏菌素B 5种抗菌药中介,对头孢哌酮和红霉素等其他22种抗菌药敏感。【结论】地衣芽孢杆菌19148具有较好的稳定性,能应用于工业发酵饲料生产,对抗菌药不具有耐药性。     

绵羊骨代谢相关基因VDR密码子偏好性分析

【目的】明确绵羊维生素D受体(vitamin D receptor,VDR)基因密码子的使用特征,探究不同物种VDR基因进化规律,为骨代谢等相关疾病动物建模提供参考依据。【方法】利用CodonW、EMBOSS、Usage Codon和DNAMAN等软件对VDR基因CDS区的同义密码子相对使用度(RSCU)、密码子碱基含量、有效密码子数(ENc)及密码子偏好指数(CBI)等参数进行统计分析,并在多物种间进行比较,同时利用ENc-Plot关联分析和中性绘图等方法分析VDR基因密码子偏好性使用的主要影响因素,并基于多物种同义密码子相对使用度数据与系统进化聚类分析探究密码子使用模式与生物进化的内在联系。【结果】绵羊VDR基因中有23个偏好使用以G/C结尾的密码子;大猩猩、鸸鹋、褐家鼠等其他14个物种在密码子使用上表现出了与之较为相似的特征,而在半胱氨酸、甘氨酸、组氨酸、丝氨酸、脯氨酸等个别氨基酸编码时,鸸鹋、褐家鼠和麻雀等部分物种显现出独有特点;ENc-Plot绘图和中性绘图分析显示,选择压力对VDR基因密码子偏好性的影响强于突变压力。【结论】以G/C结尾的密码子为VDR基因优势密码子,自然选择是导致其偏好性的主要力量,密码子偏好使用存在物种特异性,并与物种亲缘关系进化存在关联性。     

基于选择信号分析揭示猪终端父本群体间性状趋同的关键基因

【目的】试验旨在揭示终端父本皮特兰猪与杜洛克猪在人工选择作用下重要经济性状呈现出表型趋同的基因组变化特征。【方法】利用376头皮特兰猪、451头杜洛克猪品系Ⅰ、841头杜洛克猪品系Ⅱ和497头杜洛克猪品系Ⅲ群体的50K SNP芯片数据,以100 kb窗口、50 kb步长计算综合单倍型评分(iHS)和等位基因频率差(△AF),分别取前5%作为猪群体内、群体间的基因组选择信号候选区域;利用bedtools分别对iHS、△AF按照左右200 kb进行合并,每2个群体间合并后的iHS、△AF统计量的重叠区域定义为性状趋同区域,并挖掘该区域与猪重要经济性状相关的平行选择信号。【结果】iHS结果显示,在皮特兰猪和杜洛克猪4个群体内共检测到5 112个选择信号候选区域,总长约487.51 Mb。基于△AF方法,于皮特兰猪和杜洛克猪每2个群体间共检测到9 579个选择信号显著区域,总长约913.50 Mb。基于合并后的iHS和△AF,共检测到52个性状趋同区域,总长约4.67 Mb,注释到88个与猪的繁殖、胴体和肉质等性状相关的平行选择候选基因。【结论】皮特兰猪和杜洛克猪群体间存在性状趋同的基因组选择区域有52个,平行选择信号主要涉及猪的繁殖、胴体及肉质等重要经济性状,这与瘦肉型猪种相同的育种方向相关,这些关键基因的发现可为后续商业猪品种遗传改良提供参考。     

鸭疫里默氏杆菌贵州流行株蜂胶灭活疫苗制备

【目的】制备鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer,RA)贵州流行株蜂胶灭活疫苗。【方法】选取RA血清2型贵州流行株(RA-SS-8株)为基础菌株,依次利用分光光度法和平板计数法测定细菌生长曲线,再进行灭活条件筛选,以蜂胶为佐剂制备RA贵州流行株蜂胶灭活疫苗,并进行无菌检验、安全性检验及免疫鸭攻毒保护性试验。【结果】分光光度法测定RA-SS-8株菌液D_{600 nm}值随培养时间变化显示,细菌在0~3 h时增殖缓慢,在3~10 h时增殖趋势明显加快,在10 h以后增殖逐渐趋于平缓,随着培养时间的延长,细菌最终进入衰亡期;平板计数法结果显示,RA-SS-8株D_{600 nm}值为0.1~0.8时,该菌处于对数生长期,且D_{600 nm}值与活菌数呈现良好的线性关系;RA-SS-8株最佳灭活条件为0.2%甲醛溶液、37 ℃灭活12 h;蜂胶灭活疫苗含菌量为3.8×10⁹ CFU/mL,蜂胶干物质含量为10 mg/mL;无菌检验巧克力琼脂培养基上未见菌落生长;安全性检验以2倍免疫剂量接种雏鸭在观察期内未表现出不良反应,大体病变观察未见明显病变;免疫鸭攻毒保护性试验显示,蜂胶灭活疫苗免疫组鸭对RA-SS-8株的攻击后保护率为70%,蜂胶灭活疫苗对试验鸭心脏、肝脏组织均具有良好的保护效果。【结论】本研究成功制备了RA贵州流行株蜂胶灭活疫苗,为蜂胶灭活疫苗制备和动物免疫试验奠定基础。     

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。