中国农业工程事业方兴未艾、任重道远——纪念中国农业工程学会成立十五周年

中国农业工程学会成立于1979年11月。15年学会取得的成就,是国家实行改革开放政策的结果。15年来的工作实践证明:土地利用、农村能源、生物环境、农产品加工以及遥感、电子、计算机、系统科学等在农业上的应用,均是农业工程的重要组成部分。农业工程科技发展为中国农业取得历史性的进步作出了贡献,在将来必然更为重要,因为广义农业不仅指提高农作物产量,也应包括提高农民收入与农村经济的全面发展。在中国,农业工程一词,既指有关的科学研究工作,也指有关的工程建设工作,两者在性质上虽有区别,但都是重要的不可偏废的。未来学会工作的开展,任重而道远。     

遗传算法优化超声辅助低共熔溶剂提取红枣总黄酮工艺研究

本文采用一种新型绿色溶剂提取红枣总黄酮,并对其提取工艺进行优化。通过单因素试验探究含水量、超声功率、提取时间、提取温度和料液比对红枣总黄酮得率的影响。在此基础上,采用遗传算法优化超声辅助低共熔溶剂提取红枣总黄酮工艺。结果表明：超声辅助低共熔溶剂提取红枣总黄酮最优的工艺参数为：含水量37%、超声功率167 W、提取时间30 min、提取温度54 ℃和料液比1∶26（g/mL）。在此条件下,所得红枣总黄酮得率为（29.33±0.37）mg/g。试验值和理论值的相对误差为1.24%。表明遗传算法可较好地模拟和预测不同提取条件下红枣总黄酮得率,且优化工艺参数是可行的。研究发现低共熔溶剂可作为一种新型、绿色溶剂用于高效提取红枣总黄酮。[关键词] 遗传算法|红枣|总黄酮|低共熔溶剂|工艺     

马鹿的起源进化与遗传多样性研究进展

马鹿是非常重要的物种资源,由于栖息地的流失和人为干扰进行近亲繁殖等导致野生马鹿数量急剧减少,而家养马鹿多经过改良,因此马鹿的纯种数量锐减。对马鹿进行分子遗传学研究不仅可以加深人们对马鹿起源和物种形成的认识,还能帮助开展遗传多样性保护研究。随着高通量测序技术、分子生物学和生物信息学的迅速发展,马鹿的起源进化研究已发展到全基因组水平,并取得了一定的成果。马鹿的起源进化研究从最初对体态外貌和染色体核型的研究逐渐发展到对DNA序列与生理指标的研究。文章回顾了近年来国内外对马鹿起源进化和遗传多样性方面的研究,从起源时间、起源地和迁徙路线等方面揭示了马鹿的演化历史,介绍了父系、母系和常染色体研究方面分析了马鹿遗传多样性选取的不同分子标记,为进一步揭示马鹿种群的遗传变异、分化情况、迁徙路线和系统发育关系等提供基础信息,同时为马鹿遗传资源的利用和保护以及马鹿产业的良性发展提供重要的借鉴与参考。     

Genetic analysis for sow stayability at different parities in purebred Landrace and Large White pigs

Genetic parameters for sow stayability were estimated from farrowing records of 10,295 Landrace sows and 8192 Large White sows. The record for sow stayability from parity k to parity k + 1 (k = 1, …, 6) was 0 when a sow had a farrowing record at parity k but not at parity k + 1, and 1 when a sow had both records. Heritability was estimated by using single-trait linear and threshold animal models. Genetic correlations among parities were estimated by using two-trait linear–linear and single-trait random regression linear animal models. Genetic correlations with litter traits at birth were estimated by using a two-trait linear–linear animal model. Heritability estimates by linear model analysis were low (0.065–0.119 in Landrace & 0.061–0.157 in Large White); those by threshold model analysis were higher (0.136–0.200 & 0.110–0.283). Genetic correlations among parities differed between breeds and models. Genetic correlation between sow stayability and number born alive was positive in many cases, implying that selection for number born alive does not reduce sow stayability. The results seem to be affected by decisions on culling made by farmers.     

Phylogenetic analysis of Myanmar indigenous chickens using mitochondrial D-loop sequence reveals their characteristics as a genetic resource

Myanmar indigenous chickens play important roles in food, entertainment, and farm business for the people of Myanmar. In this study, complete mitochondrial D-loop sequences (1232 bp) were analyzed using 176 chickens, including three indigenous breeds, two fighting cock populations, and three indigenous populations to elucidate genetic diversity and accomplish a phylogenetic analysis of Myanmar indigenous chickens. The average haplotype and nucleotide diversities were 0.948 ± 0.009 and 0.00814 ± 0.00024, respectively, exhibiting high genetic diversity of Myanmar indigenous chickens. Sixty-four haplotypes were classified as seven haplogroups, with the majority being haplogroup F. The breeds and populations except Inbinwa had multiple maternal haplogroups, suggesting that they experienced no recent purifying selection and bottleneck events. All breeds and populations examined shared haplogroup F. When 232 sequences belonging to haplogroup F (79 from Myanmar and 153 deposited sequences from other Asian countries/region) were analyzed together, the highest genetic diversity was observed in Myanmar indigenous chickens. Furthermore, Myanmar indigenous chickens and red junglefowls were observed in the center of the star-like median-joining network of 37 F-haplotypes, suggesting that Myanmar is one of the origins of haplogroup F. These findings revealed the unique genetic characteristic of Myanmar indigenous chickens as important genetic resources.     

人兽共患寄生虫病候选疫苗分子筛选方法研究进展

人兽共患寄生虫种类多、宿主广泛且危害严重。血吸虫病、棘球蚴病、囊尾蚴病、旋毛虫病、弓形虫病等是常见的重要人兽共患寄生虫病。人类和家畜饱受寄生虫病的危害,这对公共卫生和畜牧业造成了很大的影响。控制传染源、切断传播途径和保护易感群是控制人兽共患寄生虫病流行的综合防控措施。在综合防控策略中,疫苗的使用是切断循环链、控制乃至消灭人兽共患寄生虫病的理想和有效途径之一。选用高效的抗原筛选方法挖掘潜在的疫苗候选分子是开发疫苗的前提和关键。抗原筛选技术的更新换代使得研究者发掘出了更多新抗原和保护性多肽。现有的抗原筛选方法主要包括传统的粗抗原筛选法、cDNA文库筛选法、蛋白质组学筛选法、生物信息学及多组学技术联合筛选法。很多抗原筛选的方法是伴随寄生虫疫苗研究的发展应运而生的,粗抗原筛选法是基于抗原抗体相互反应的免疫学原理而设计的,此方法筛选的天然抗原可引起机体较强的免疫反应;cDNA文库筛选抗原的优势在于筛选更有针对性,所以候选产物的成分更单一、明确;蛋白质组学筛选法是基于质谱而兴起的一种筛选技术,它既可对未知蛋白组分进行鉴定,还可对鉴定结果进行差异比较,在未知分子的发现和功能特殊的靶分子筛选中发挥着重要作用;随着后基因时代的到来,生物信息学及多组学联合筛选技术使得抗原筛选逐步进入了多维、立体的筛选模式,也使得候选抗原及其表位的功能研究更加深入,这为基因工程疫苗和多肽疫苗候选分子的筛选提供了技术手段。     

绵羊(ATAG)n四碱基微卫星位点的筛选及其在亲子鉴定中的应用

本试验旨在筛选绵羊高度多态性四碱基微卫星遗传标记,建立适用于绵羊亲子关系鉴定的实验体系。试验以小尾寒羊为主要研究对象,从已有的绵羊参考基因组序列出发,基于全基因组序列筛选法共筛选出53个（ATAG）_n四碱基重复微卫星位点,然后通过基因分型数据共筛选出30个扩增效果好、多态信息含量（PIC）丰富的四碱基重复微卫星位点;30个位点的基因分型结果表明,共扩增出253个等位基因,平均等位基因数为8.433,等位基因数均>5,多态信息含量在0.566~0.898,观测杂合度（Ho）范围在0.548~0.903,期望杂合度（He）范围在0.631~0.921,平均期望杂合度为0.776;哈代-温伯格平衡检验30个位点均处于遗传平衡状态。随后根据PCR的扩增效率从获得的30个多态性位点中筛选出22个微卫星位点用于亲权排除概率的计算,根据多态信息含量的大小由高到低依次增加位点数进行组合。结果表明,在两个亲本的基因型均未知的情况下,标记位点数为15个时,累积排除概率可达到99.99%,其中单个位点的第一非亲排除率（non-exclusion probability of the first parent,NE-1P）介于0.321~0.663之间。利用建立的亲子鉴定体系对16只具有系谱记录的小尾寒羊样本进行检测,结果共鉴定出4个具有高置信度的绵羊家系,鉴定结果与系谱记录完全一致。本试验为绵羊分子系谱的构建、亲子鉴定以及保障绵羊育种工作的正常开展奠定重要基础。     

松辽黑猪OAS1基因多态性及其与繁殖性状的关联分析

为探究寡腺苷酸合成酶1（oligoadenylate synthase 1,OAS1）基因多态性与松辽黑猪繁殖性状的关联性,试验选取130头松辽黑猪母猪为研究对象,利用Sanger直接测序法测序查找OAS1基因外显子1~8的SNP位点,使用SPSS 19.0软件分析OAS1基因SNP位点与松辽黑猪繁殖性状的关联性。结果显示,在松辽黑猪OAS1基因外显子2、3和6上共检测到33个突变位点;其中在外显子2的110 bp处存在1个SNP位点（G110C）,存在3种基因型：GG、GC和CC;在外显子3的176 bp处存在1个SNP位点（C176T）,存在3种基因型：CC、CT和TT;在外显子6的145 bp处存在1个SNP位点（C145T）,存在3种基因型：CC、CA和AA;在166 bp处存在1个SNP位点（G166A）,存在3种基因型：GG、GA和AA;在206 bp处存在1个SNP位点（A206G）,存在3种基因型：AA、AG和GG。卡方适合性检验结果显示,松辽黑猪OAS1基因G110C突变位点符合Hardy-Weinberg平衡状态,C176T、C145A、G166A和G206A位点均偏离Hardy-Weinberg平衡状态。群体遗传参数分析结果显示,各SNPs位点遗传杂合度均位于中等水平,为中度多态（0.25<PIC<0.5）。关联分析结果发现,G110C位点GC基因型个体总产仔数、产活仔数和断奶仔猪数均显著高于GG基因型个体（P<0.05）;C176T位点CT基因型个体断奶仔猪数显著高于CC基因型个体（P<0.05）;C145T位点CC基因型个体总产仔数和产活仔数均显著高于AA基因型个体（P<0.05）;G166A位点GA基因型个体断奶仔猪数显著高于GG基因型个体（P<0.05）;A206G位点GG基因型个体总产仔数和产活仔数显著高于AA基因型个体（P<0.05）。结果表明,OAS1基因外显子区存在突变位点,对松辽黑猪部分繁殖性状有显著性影响。     

双表达去势DNA疫苗的构建及其稳定性研究

试验旨在构建一种更安全有效的新型免疫去势DNA疫苗,通过选取下丘脑-垂体-性腺轴（hypot halamic-pituitary-gonadal axis,HPG）的上游调控基因吻素1（KISS1）和促性腺激素释放激素（GnRH）作为靶标,借助2A肽的自剪切功能,引入平衡致死系统代替抗性基因筛选流程,成功将GnRH和KISS1转入非抗性筛选质粒pVAX-asd中,酶切验证和测序对比验证目的基因的插入方向和序列完全正确。重组质粒转染HeLa细胞,反转录后扩增目的基因结果显示,重组质粒在真核细胞内能够正常转录,保证重组质粒在导入机体后能够正常表达,从而引起特异性免疫反应。将构建成功的质粒转入减毒的猪霍乱沙门氏菌C500中,获得可直接口服免疫的活载体疫苗,酶切和测序结果表明,双表达重组质粒成功导入工程菌中。将活菌疫苗在体外连续传代50次,选取0、2、5、10、20、30、40、50代的菌株进行稳定性研究,生长曲线检测结果表明,工程菌在体外连续传代50次的过程中,其生长特性无明显变化,且与减毒猪霍乱沙门氏菌C500的生长特性一致,未因携带质粒发生明显变化;同时将各代菌液扩增沙门氏菌标志基因（invA）和毒力基因（crp）,结果表明多次传代后工程菌仍然具有沙门氏菌的特性,其减毒特性也无变化。各代菌液质粒酶切验证显示,多次传代并不影响质粒的稳定性,重组双表达质粒能够在沙门氏菌C500中维持正常拷贝功能。综上所述,该重组质粒和工程菌疫苗均具有良好的稳定性,可直接应用于动物免疫去势的研究。     

农业工程发展总体规划理论与方法探讨

本文根据系统工程学的观点,提出了农业工程规划的“一个导向三个集合”的理论与方法论体系,和农业工程投资环境评价的六重框架。并通过内蒙古自治区农业工程规划研究的具体案例实践,认为农业工程规划应包括理论与方法论体系、规划内容和政策对策三大部分。