“三化”协调发展背景下河南现代农业发展研究

党的十八大报告指出:"坚持走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化道路,推动信息化和工业化深度融合、工业化和城镇化良性互动、城镇化和农业现代化相互协调,促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展."河南作为农业大省、粮食大省、农村人口大省,大力发展现代农业,持续探索不以牺牲农业和粮食、生态和环境为代价的"三化"协调科学发展的路子,既是中央的要求和希望,也是构建新型工农关系和城乡关系、加快形成城乡经济社会发展一体化新格局,进而有效解决三农问题,实现全面建成小康社会的重要举措.     

杂种牛CAPN4基因第六内含子的遗传变异与牛肉嫩度的关联分析

以CAPN4基因作为肉牛肉品质嫩度性状的候选基因,利用PCR-RFLP方法在牛CAPN4基因内发现了1个变异酶切位点,为intron6上的HhaI-RFLP。对此多态性片段进行克隆测序分析,结果表明此酶切位点是由于488位的碱基T→C的突变引起。此多态位点有A、B两个等位基因,其频率分别为0.7和0.3,在所研究的群体中,该位点处于Hardy-Weiberg平衡状态。利用最小二乘法拟合线性模型对不同分子标记基因型效应值间肉品质嫩度性状差异显著性检验,结果表明差异不显著(P>0.05)。     

广灵驴FTO基因克隆、序列分析及组织差异表达

[目的] 对广灵驴脂肪和肥胖相关基因（fat mass and obesity-associated gene,FTO）进行克隆及序列分析,同时检测其在广灵驴各组织中的表达差异,以探究广灵驴FTO基因结构对其生理代谢功能的影响。[方法] 运用RT-PCR技术扩增并克隆广灵驴FTO基因CDS序列,进行基因及蛋白质功能分析,同时运用实时荧光定量PCR方法检测FTO基因在广灵驴7种组织（心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌及皮下脂肪）中的差异表达。[结果] 广灵驴FTO基因CDS区序列长1 518 bp,编码505个氨基酸,序列提交至NCBI,登录号：MZ169553。广灵驴FTO基因与马、猪、牛、人、羊驼、绵羊和山羊的相似性为99.3%、90.3%、89.5%、90.8%、90.7%、89.2%和89.2%;系统进化树分析发现,广灵驴与马的亲缘关系最近。FTO蛋白分子质量为58.35 ku,理论等电点为5.07,脂肪系数为80.36,不稳定系数为48.82,平均疏水指数为-0.550,为不稳定的酸性亲水蛋白。FTO蛋白无信号肽和跨膜区,主要定位于细胞质中,具有34个磷酸化位点与5个糖基化位点。FTO蛋白二级结构主要以α-螺旋（43.96%）和无规则卷曲（37.82%）为主。实时荧光定量PCR分析发现,FTO基因在广灵驴7个组织中均有表达,其中在肺脏和皮下脂肪中的表达量极显著高于其他组织（P<0.01）,在背最长肌中表达量最低。[结论] 本试验结果可为下一步基因表达与调控脂肪沉积机制及改善驴肉品质的研究奠定基础。     

基于转录组学和代谢组学研究调控驴背最长肌嫩度的分子机制

旨在基于转录组与代谢组联合分析,探究驴肉嫩度的分子调控机制.本研究以30头生长环境和饲养条件相同、33～36月龄的雌性广灵驴为研究对象,进行剪切力和肌内脂肪含量的测定.依据剪切力和肌内脂肪含量选择出8头驴并将其分为高嫩度组(HT,n=4)与低嫩度组(LT,n=4),通过转录组和代谢组分析筛选差异表达基因和差异代谢物,之...     

广灵驴CAPN1基因克隆、生物信息学分析及表达研究

本研究旨在对钙蛋白酶1（CAPN1）基因CDS区进行克隆及生物信息学分析，并鉴定其在广灵驴各组织中的表达量。应用生物信息学方法对广灵驴CAPN1基因CDS区进行序列分析，并对其编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、翻译后修饰结构和蛋白结构进行预测；利用实时荧光定量PCR技术对CAPN1基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏和背最长肌6种组织中的表达水平进行分析。结果显示，广灵驴CAPN1基因CDS区全长2 148 bp，可编码715个氨基酸，已提交至NCBI，登录号为：MN158194，其核酸序列与马、绵羊、牛、人、山羊、小鼠、猪的同源性分别为99.7%、92.3%、92.5%、92.0%、92.5%、85.9%和92.9%；CAPN1蛋白的分子质量为82.01 ku，理论等电点为5.59，平均疏水性为-0.374，不稳定系数为36.42，不存在跨膜区及信号肽；其编码蛋白的二级结构由无规则卷曲、α-螺旋、β-转角和延伸链组成；CAPN1基因在广灵驴的6种组织中均表达，其中在背最长肌中的表达量最丰富，其次是肝脏，在心脏中的表达最低。本研究成功克隆了广灵驴CAPN1基因CDS，并对其在不同组织中的表达量进行了分析，为进一步研究CAPN1基因在肌肉嫩度方面的表达调控功能及发展地方品种广灵驴肉制品产业提供了理论依据。     

基于HS-SPME-GC-MS和OPLS-DA模型探究不同嫩度驴肉的关键挥发性物质成分差异

旨在检测驴肉挥发性物质成分,探究与广灵驴嫩度相关的关键差异风味物质并解析关键挥发性物质与嫩度基因之间的功能与联系。本研究选用30头生长环境和饲养条件相同、年龄相近的雌性广灵驴为研究对象,进行剪切力和肌内脂肪的测定并依据含量差异将其分为高嫩度组(HT,n=4)和低嫩度组(LT,n=4)。通过HS-SPME-GC-MS技术检测广灵驴背最长肌挥发性物质成分,利用香气活性值(odor activity value,OAV)筛选驴肉关键风味物质,并结合多元统计分析方法获得变量重要性投影(variable importance in the projection,VIP)筛选与嫩度相关的关键差异风味物质,后基于Pearson系数与转录组学进行联合分析,寻找出驴肉嫩度关键风味物质与差异基因之间的联系。结果,在广灵驴背最长肌中共鉴定出41种挥发性物质,包括醇类、醛类、烃类、酮类、酯类以及2种其他物质。通过OAV筛选出13种关键风味物质,发现影响驴肉的主要挥发性物质和贡献者是醛类。通过VIP和OAV值筛选出1-辛烯-3-醇、1-辛醇以及月桂醛既是嫩度的差异物质又是对驴肉风味有贡献的关键风味物质。利用Pearson系数筛选与关键风味物质相关的差异基因并对其进行KEGG功能分析,发现1-辛烯-3-醇的相关基因主要富集在果糖和甘露糖代谢、糖酵解/糖异生、胰高血糖素信号通路等;1-辛醇相关基因主要富集在胰岛素信号通路、丁酸代谢、Ⅱ型糖尿病、多种脂肪细胞因子信号通路等;月桂醛相关基因则多富集在次生代谢物的生物合成、胰岛素信号通路、糖酵解/糖异生、戊糖磷酸途径等。这些通路可能参与了驴肉关键风味物质1-辛烯-3-醇、1-辛醇以及月桂醛的形成。本研究利用SPME-GC-MS技术检测了驴肉的风味挥发性物质并分析了驴肉不同嫩度风味差异,筛选出1-辛烯-3-醇、1-辛醇和月桂醛3种嫩度差异物质和关键风味物质。KEGG富集结果分析发现,酵解/糖异生、胰高血糖素信号通路、PPAR信号通路、果糖和甘露糖代谢、MAPK信号通路等可能参与了1-辛烯-3-醇、1-辛醇和月桂醛3的形成,这些都为广灵驴肉质嫩度和风味的分子改良与育种提供新的方向。     

质粒制备绝对定量PCR标准曲线方法的建立

用质粒制备绝对定量PCR标准曲线存在着作为标准品的双链环状质粒分子与待测样品单链线性cDNA分子结构不一致的问题.为了消除二者之间的差异,确保绝对定量PCR测定方法的准确性,我们在用质粒制备标准曲线和测定未知样品中特定基因mRNA分子拷贝数时进行了两个改进:1)用酶切的方法使环状质粒线性化,用线性质粒制备标准曲线;2)将未知样品cDNA扩增出一条正义链,再与作为标准曲线的质粒标准品同时开始荧光定量PCR循环.实验结果表明,1)具有相同拷贝数的环状和线性质粒在一起进行定量PCR测定时,环状质粒所得的Ct值大于线性质粒所得的Ct值(P＜0.05);2)本研究测定的cDNA样品中先扩增一次测出的起始拷贝数均大于未先扩增一次的测定结果.样品起始拷贝数两次测定结果的差异分析表明5个样品中有3个样品的测定差异达到了显著水平(P＜0.05).应用该方法改进的鸡GATA5基因绝对定量PCR的标准曲线能够准确地反应目的产物扩增.经改进的质粒制备绝对定量PCR标准曲线的方法更为简便易行,并提高了测定的准确性.     

PepT1基因绝对荧光定量PCR标准曲线的建立

为研究PepT1 mRNA在鸡小肠的表达对于蛋白质消化吸收的影响,实验建立了PepT1基因绝对荧光定量PCR标准曲线。根据GenBank中PepT1的序列信息设计合成两对引物,引物一是克隆引物,用于从鸡小肠细胞中扩增出cDNA片段;引物二是荧光定量PCR引物,其长度包含于引物一中,用荧光定量PCR来检测基因的表达。通过克隆出PepT1基因282 bp部分片段并插入到PMD18载体中,从而构建出绝对荧光定量PCR标准曲线。从实验结果得出标准曲线的回归方程为Y=-3.205X+34.170,其回归系数R2=0.990,溶解曲线表现为单一的峰,通过对结果的具体分析,认为该方法可靠,特异性均较强,可成功构建目的基因的标准曲线。     

广灵驴HSL基因克隆、序列分析与差异表达

试验旨在对广灵驴的激素敏感脂酶（hormone sensitive lipase，HSL）基因进行克隆和序列分析，并对HSL基因在广灵驴不同组织中的差异表达水平进行分析。使用RT-PCR法扩增并克隆广灵驴HSL基因CDS区部分序列，将序列拼接后得到HSL基因完整的CDS区全长序列，并对序列进行一系列生物信息学分析，通过实时荧光定量PCR检测HSL基因mRNA在广灵驴的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌和皮下脂肪7个组织中的表达情况。结果显示，广灵驴HSL基因完整的CDS区全长为2 286 bp，共编码761个氨基酸，序列已提交到NCBI，登录号：MN231003。广灵驴HSL基因的核苷酸序列与马、羊驼、骆驼、猪、牛、山羊、小鼠、绵羊相应序列的同源性分别为99.6%、88.9%、88.6%、88.1%、86.9%、85.6%、80.8%、79.1%。系统进化树预测表明，广灵驴HSL基因与马的亲缘关系最近，与小鼠的亲缘关系最远。生物信息学分析发现，HSL蛋白的理论等电点为6.51，不稳定指数为56.83，亲水性的总平均值为-0.048，说明HSL是酸性不稳定的水溶性蛋白。蛋白保守域中存在N-末端结构域、α/β水解酶折叠结构域以及调节结构域。蛋白序列中共存在88个磷酸化修饰位点、25个糖基化修饰位点。蛋白中存在较强的疏水性区域，没有信号肽及跨膜区域。二级结构显示此蛋白是由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲构成的，分别占45.33%、11.70%、5.65%、37.32%。实时荧光定量PCR检测结果显示，HSL基因mRNA在广灵驴的7种组织中均有表达但存在差异，在皮下脂肪中表达量最高，在心脏中表达量最低，说明广灵驴HSL基因可能在体内脂肪沉积中发挥着非常重要的作用。该试验为进一步研究HSL蛋白功能及其在广灵驴脂肪沉积中代谢调控机制提供了理论基础。     

广灵驴ADSL基因克隆、序列分析及组织表达研究

本研究旨在对广灵驴腺苷琥珀酸裂解酶（adenylosuccinatelyase，ADSL）基因进行克隆及生物信息学分析，并检测其在不同组织中的表达情况，为探究ADSL基因在广灵驴肌苷酸合成及风味形成中的作用机制提供理论参考。根据GenBank中公布的马（登录号：XM_001917207.5）、牛（登录号：NM_001102377.2）、猪（登录号：GU249574.1）等物种的ADSL基因mRNA序列，通过Primer Premier 3.0在线工具设计同源引物，RT-PCR法扩增并克隆ADSL基因序列，对编码序列进行结构与功能分析，最后用实时荧光定量PCR检测ADSL基因在广灵驴心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌组织中的表达水平。结果显示，广灵驴ADSL基因CDS长1 473 bp，编码490个氨基酸，提交至NCBI，登录号：MW037837，其核苷酸序列与马、牛、双峰驼、猪、绵羊、人、小鼠的相似性分别为99.5%、90.8%、92.3%、90.4%、90.7%、90.5%和86.0%。进化树分析结果表明，广灵驴与马的种属关系最近，与小鼠的亲缘关系最远。ADSL蛋白分子质量为55.44 ku，等电点为6.52，平均疏水指数为-0.243，是一种不稳定的酸性亲水蛋白。ADSL蛋白有41个磷酸化修饰位点，6个糖基化修饰位点，没有信号肽和跨膜结构，有1个卷曲螺旋。ADSL蛋白主要定位在细胞质，α-螺旋（68.98%）是主要的二级结构。ADSL基因在广灵驴6个组织中都有表达，其中肺脏中的表达量最高，显著高于其他组织（P<0.05），其次是心脏和肝脏，脾脏、肾脏和背最长肌中的表达量最低。本研究结果为今后探究ADSL基因在广灵驴肌苷酸合成及风味形成的分子机制奠定基础。