一带一路沿线国家马品种的系统进化研究

目的:旨在通过研究一带一路沿线国家马品种的系统进化树,由此探究其母系进化关系以及中国4个马品种(河曲马、乌审马、巴尔虎马、乌珠穆沁马)与其他马品种间的母系进化关系。方法:本研究对目前GenBank上登陆的一带一路沿线18个国家的22个马品种(俄罗斯2个品种、中国4个品种、其余16个国家各1个品种)的65匹家马的mtDNA D-loop区碱基序列进行系统发育分析。利用生物信息学软件DNAMAN4和Mega6.3,以邻接法(neighbor joining,NJ)构建了22个马品种的NJ系统进化树。结果:NJ树明显分出了2个分支,一个是由一带一路沿线大部分欧洲国家马品种聚成的分支,另一个是由一带一路沿线大部分亚洲国家马品种聚成的分支,这一结果具有明显的地理分布特征。结果还表明中国马品种中的河曲马和乌审马分在了亚洲分支,而巴尔虎马和乌珠穆沁马分在了欧洲分支。结论:从家马母系起源看,中国家马的母系起源可能具有两种或以上的母系起源;巴尔虎马和乌珠穆沁马是与欧洲家马品种有密切的母系起源,河曲马和乌审马是与亚洲家马品种有密切的母系起源。     

基于高速双倍自助法对蒙古马系统发育树的研究

旨在利用高速双倍自助法研究蒙古马系统发育树的问题。本研究选用30匹蒙古马的mtDNA D-loop区碱基序列,其中包括5个蒙古马类群(巴尔虎马、三河马、乌审马、乌珠穆沁马、锡尼河马)各6匹,对其所有105个可能系统树(普氏野马作为外群,6匹)进行分析,利用生物信息学软件Mega6和PAMAL4.9,以最大似然法估计蒙古马的最大似然系统树。最后利用生物信息软件CONSEL、R3.0中的SDBP包等计算105个候补系统树的基于高速双倍自助法的可靠度(speedy double bootstrap P-value,SDBP)。结果表明,SDBP值最大的蒙古马系统树共有3个分支,巴尔虎马与乌审马合并为一个分支,具有较近的遗传关系;乌珠穆沁马与锡尼河马具有较近的遗传关系;三河马独立于其他4种蒙古马,构成一个系统发育分支。SDBP值最大的蒙古马系统树与三河马和其他4类蒙古马具有较远的预测血缘关系是一致的,同时此结果的系统树也具有最大似然值。本研究结果还表明,采用最大似然法结合SDBP值分析蒙古马的系统拓扑关系是较最大似然法结合渐近无偏(approximately unbiased,AU)值以及结合自助(bootstrap P-value,BP)值分析蒙古马系统拓扑关系更有效。同时也比非加权组平均法(unweighted pair-group method with arithmetic means,UPGMA)有效,而与邻接法(neighbor joining,NJ)得到了相近的结论。上述结果提示,我们的研究结果使蒙古马的进化理论奠定在更坚实的遗传学基础上,可推动蒙古马的进化理论进一步发展与完善。     

马属动物着丝粒结构及重定位的研究进展

核型快速进化是马属动物基因组进化的最显著特征,很多染色体内或染色体间的重排以及融合裂变事件可解释其核型多样化,然而非重排所致的着丝粒重定位也对染色体形态产生影响。据报道,着丝粒重定位事件普遍存在于动植物基因组,尤其马属动物上出现较频繁,因此人们开始研究着丝粒特征及进化模式,试图揭示着丝粒移动的机制及其对生物产生的影响,但着丝粒重定位的机制目前还没有得到一个合理的解释。着丝粒是真核生物染色体的重要结构,它介导动粒装配参与染色体的分离和稳定遗传。着丝粒的功能高度保守,但其结构在物种间甚至在同一物种不同染色体间也有差异,并且着丝粒序列由大量重复序列构成,因此对研究带来了巨大挑战。在阅读相关文献的基础上,现对马属动物着丝粒结构进化及着丝粒重定位事件的新进展进行概述,并探讨了马属核型的进化模式。     

蒙古斑点马黑、白毛色区域皮肤中相关基因的表达研究

本试验以蒙古斑点马为研究对象,分别对蒙古斑点马体躯白色区域和黑色区域皮肤的表型和差异表达基因进行分析并验证,试图解析蒙古斑点马毛色形成的分子机制,为今后保护和开发利用蒙古斑点马奠定基础.选择蒙古斑点马体躯白色和黑色区域皮肤制作组织切片,HE染色后在显微镜下观察其表型差异;对白色和黑色区域皮肤组织进行转录组测序,比较差异...     

蒙古马肠道细菌总DNA提取方法的比较

本试验采集蒙古马新鲜粪便样品,采用酚－氯仿抽提法和2种细菌基因组DNA提取试剂盒法进行样品中细菌基因组DNA的提取。通过DNA浓度和纯度的测定,并将其作为模板扩增细菌16S rDNA V3区特异性片段对提取效果进行比较,从而找出更适合蒙古马粪便中细菌基因组DNA的提取方法。结果显示,3种提取方法得到的基因组DNA均能用于PCR扩增的模板,其中B试剂盒法提取的DNA数量较多,且纯度高,更适合用于提取蒙古马肠道微生物细菌基因组DNA及后续的蒙古马肠道微生物多样性等分子生物学试验。     

蒙古马长期高负荷运动训练前后肌肉发育关键基因的表达研究

旨在比较研究长期高负荷运动训练前后蒙古马肌肉组织中与肌肉发育相关关键基因的表达量,从而为马匹耐力训练方案的制定提供数据支持。本研究以3匹5岁雌性蒙古马为试验对象,对其进行为期4个月的连续性高负荷耐力运动训练,并在实施运动训练前后采集臀中肌肌肉用于后续研究。采用RT-qPCR和Western blot方法,比较分析长期高负荷运动训练前后蒙古马肌肉组织中MYL-2和TNNC1基因在转录和翻译水平的表达量。结果表明,经长期高负荷运动训练后蒙古马骨骼肌中MYL-2和TNNC1基因在mRNA水平的表达量极显著高于运动训练前(P0.01)。在蛋白水平,MYL-2的表达量在运动训练后有了极显著的增加(P0.01),而TNNC1在运动后虽有增加但未达到显著水平(P0.05)。长期的高负荷运动训练对蒙古马肌肉发育相关基因MYL-2和TNNC1的表达均有促进作用,从而能够促进肌肉的发育,对蒙古马的耐力形成至关重要。     

蒙古马和纯血马免疫相关基因差异表达分析

为了评价蒙古马(Equus mongolian horse)和纯血马(E.thoroughbred)免疫生理机能在适应特殊生存环境和人工选择压力过程中相关基因的表达多样性。本研究对健康成年蒙古马(n=3)和纯血马(n=3)的颈静脉血液进行RNA-Seq和品种间表达谱比较分析。对2岁左右健康蒙古马(n=3)和纯血马(n=3)采集肝脏、脾脏、肺脏和血液样品，利用qRT-PCR方法，分析NF-κB信号通路7个基因在两个品种中的表达情况。利用Western blot方法，分析蒙古马和纯血马肺脏中核因子κB亚基p65 (RELA proto-oncogene NF-kB subunit, NF-κB p65)蛋白和白细胞介素1β (interleukin 1 beta, IL-1β)蛋白的表达情况。结果表明，RNA-Seq共获得19.69～23.95 Gb的高质量数据和1 199个差异表达基因，许多差异表达基因直接参与机体的免疫过程。NF-κB信号通路7个基因在蒙古马和纯血马4个免疫组织中均表达，基因表达的品种间差异存在组织多样性；7个基因在蒙古马肺脏的表达量均高于纯血马，除肿瘤坏死因子(tum...     

蒙古马肌肉中运动相关基因训练前后差异表达分析

为了进一步了解蒙古马超群的耐力性能形成的分子机理,试验对蒙古马训练前后肌肉组织中肌球蛋白(MHC)-Ⅰ和肌钙蛋白1(TNNC1)基因的表达量进行了比较分析,以6匹2岁的雌性蒙古马为试验对象,以自然状态和耐力训练后的状态为变异因素,采用q PCR的方法检测经耐力训练后蒙古马肌肉中MHC-Ⅰ和TNNC1基因在mRNA水平的表达变化。结果表明:经训练后蒙古马肌肉中MHC-Ⅰ基因的表达量极显著低于训练前(P0.01),而TNNC1基因的表达量极显著高于训练前(P0.01)。     

蒙古马不同部位骨骼肌肌纤维特性分析

研究蒙古马不同部位肌肉的肌纤维特性,为寻找马肉嫩度指标提供基础数据。选用成年雄性蒙古马3匹,分别从颈部的夹肌、前肢的臂三头肌、背部的背最长肌和后肢的臀中肌中采集肌肉样品,制成石蜡切片后,利用免疫组织化学方法对各部位肌肉的肌纤维进行分型并用图像分析软件对肌纤维平均直径进行测定。结果显示,夹肌的慢肌纤维占比显著高于其它各部位肌肉,背最长肌和臀中肌的快肌纤维占比较高;臀中肌的肌纤维平均直径显著低于其它各部位肌肉。夹肌和臀中肌均为嫩度较高的肌肉,是为理想的食用部位。