基于血浆代谢组学筛选日粮纤维影响二花脸猪肉质性状的候选代谢物

本课题组前期研究发现，7%的麸皮替代基础日粮可以显著改善二花脸猪背最长肌红度值，提高其肉品质，但其潜在的生理和分子调控机理未知。旨在利用非靶向代谢组学技术，鉴别日粮纤维影响二花脸猪肉质性状的候选代谢物；并利用二花脸猪肌管细胞体外探究日粮纤维影响二花脸猪肉品质的潜在生理和分子调控机理。本试验利用非靶向代谢组学技术检测基础日粮组和7%麸皮替代基础日粮组二花脸猪血浆样品的差异代谢物，并与肉质表型数据进行联合分析，鉴别日粮纤维影响二花脸猪肉质性状的候选代谢物。然后利用候选代谢物处理体外分离培养的二花脸猪肌管细胞，研究其对肌纤维类型转变的影响。结果显示，在基础日粮组和7%麸皮替代基础日粮组之间共鉴定到9个差异代谢物，其中4个差异代谢产物在基础日粮组含量较高，5个差异代谢产物在7%麸皮替代基础日粮组含量较高。KEGG通路分析显示，二花脸猪的血浆差异代谢产物主要富集在黑色素生成途径、ABC转运体途径、酪氨酸和色氨酸生物合成途径等代谢途径上。通过与前期研究获得的肉质表型数据进行相关性分析发现，血浆差异代谢物十七烷酸与二花脸猪背最长肌24 h红度值(a_{24 h})呈显著正相关。体外细...     

基于全基因组Fst和nSL分析鉴别苏淮猪中性洗涤纤维表观消化率相关候选基因位点

旨在鉴定苏淮猪（含25%淮猪和75%大白猪血统的国家级新品种）在培育过程中受选择的与纤维表观消化率性状相关的基因片段，为解析苏淮猪耐粗饲遗传机制奠定基础。本研究首先检测分析了331头160日龄苏淮猪个体的中性洗涤纤维（neutral detergent fiber，NDF）表观消化率，计算群体NDF表观消化率估计育种值（estimated breeding value，EBV），选择其中EBV极高和极低各10%的个体（N=66）进行猪80K芯片基因分型。借助群体分化指数（fixation index，Fst）和按长度划分隔离点数（number of segregating sites by length，nSL）法分析苏淮猪群体内的选择信号分布情况，寻找选择信号区域内与纤维消化相关的重要基因。最后，选择两种分析中受选择的共有SNPs位点在苏淮猪全群分型，开展与NDF表观消化率的关联性分析，进一步确定影响苏淮猪NDF表观消化率的SNPs位点。结果显示，通过对高、低NDF表观消化率苏淮猪群体芯片分型数据质控，共有51 367个有效SNPs位点用于后续分析。通过Fst和nSL选择信号分析，共鉴定到146个受选择信号区域和361个受选择的基因，其中多个基因被报道与肠道健康和肠道发育等功能相关，包括MTHFD1L、PHLPP1、TRPM6、MCC、NEDD9、UVRAG和KLF5等基因。选择两种分析中受选择且共有的8个SNPs位点，通过SNP与苏淮猪全群NDF表观消化率的关联性分析，发现rs81363074、rs327393763和rs81404927位点与苏淮猪群体NDF表观消化率存在显著关联（P<0.05），rs81347101和rs318870857位点与苏淮猪群体NDF表观消化率存在极显著关联（P<0.01）。其中，rs81363074位点位于MCC基因第二内含子上。通过高、低NDF表观消化率苏淮猪群体Fst和nSL选择信号分析，筛选到146个受选择信号区域，鉴定到影响苏淮猪NDF表观消化率的受选择候选基因MTHFD1L、PHLPP1、TRPM6、MCC、NEDD9、UVRAG和KLF5，筛选到了5个与NDF表观消化率显著关联的SNPs位点。本研究结果为解析苏淮猪耐粗饲性状的遗传机制奠定了重要基础。     

我国生态阈值理论研究进展

生态阈值现象普遍存在于自然系统中,在资源保护、环境监测、生态系统评价和管理以及全球变暖等领域中具有重要的理论和实践意义。该文通过查阅国内外文献,讨论生态阈值的概念、研究意义以及在不同领域中的应用,总结了相关研究方法,阐述了未来的研究发展方向。     

“非瘟”与“新冠肺炎”双重防控压力下我国养猪业所面临的困境及现代生物技术和育种技术应用的迫切性

目前我国养猪业正经受防控非洲猪瘟和新冠肺炎双重疫情的挑战。本文分析了我国种猪资源保护利用以及育种工作的现状和所面临的问题,并建议我国尽快利用现代生物技术保护我国优良猪种种质资源,尽快推广和应用现代育种技术,提高种猪生产性能,加快我国生猪产能的恢复。     

太湖流域地方猪种遗传结构评估和体重体尺性状差异相关选择位点鉴定

旨在解析太湖流域地方猪品种内部遗传结构,鉴定梅山猪亚群间、二花脸群体间和米猪群体间体重体尺性状差异的候选基因。试验采集440头猪样本(代表太湖流域地方猪最全面血统)进行基因芯片分型,并使用该基因分型数据集进行多种群体遗传学分析,明确太湖流域地方猪品种内部的遗传结构,并鉴定梅山猪亚群间、以及二花脸和米猪群体间体重体尺性状差异的候选SNP位点和候选基因。结果显示:在太湖流域地方猪种内部,二花脸猪与米猪间的亲缘关系最接近,其遗传距离小于梅山猪两个亚群间的遗传距离,并且拥有最为一致的进化路线。太湖流域地方猪各品种及梅山猪品种内两个亚群间都达到高度分化水平,Fst值均大于0.25,ADMIXTURE分析表明,包括梅山猪两个亚群在内的8个群体的群体结构不完全一致,在K=8时,各自展现出完全不同的祖先血统组成。通过梅山猪亚群间Fst分析、以及米猪和二花脸猪间Fst分析,在猪1、3和6号等染色体上,共鉴定到24个位点在两个分析中都表现出受选择状态,并在这些位点上下游50 kb范围注释到20个基因,其中有8个基因被报道与体重体尺性状相关。此外,受选择位点形成的选择区域与多个猪体重体尺相关QTLs重叠。试验确定了太湖流域地方猪种内部遗传结构,初步解析了这些猪种体重体尺性状差异的遗传基础,为进一步保护和利用这些种群奠定了良好的理论基础。     

利用全基因组选择信号方法鉴别影响猪肉滴水损失的候选基因

旨在鉴定影响猪群体滴水损失变异的相关候选基因,为猪肉质选育奠定基础。本研究利用478头体质健康,平均日龄为237.95 d的苏淮猪个体,其中阉公猪290头,母猪188头。采集所有个体的背最长肌样本后,采用吊袋法测定滴水损失(drip loss, DL)表型,计算群体滴水损失估计育种值(estimated breeding value, EBV),选择其中EBV极高(N=48)和极低(N=48)各10% 的个体进行猪80K芯片基因分型。借助群体分化指数(fixation index, Fst)和基于单倍型信息的单倍型积分值(integrated haplotype score, iHS)方法对苏淮猪进行全基因组选择信号检测,选择 iHS值在前5%,同时Fst值≥0.15的SNP位点作为受选择的位点,接着对受选择SNP上、下游各50 kb的区域进行基因注释,并对所有基因进行KEGG和GO富集分析,鉴别与猪滴水损失相关的候选基因。通过对芯片分型数据质控后,96个样本的51 705个有效SNPs用于后续分析。通过Fst和iHS选择信号合并分析,共筛选出175个受选择的SNPs,主要位于1、6、7、11号染色体上,其中仅有27个SNPs位于已报道的影响猪滴水损失的QTL区域上。对受选择SNP 位点附近区域进行基因注释显示,175个SNPs涉及到 73 个基因,其中多个基因被报道与肌肉发育以及细胞氧化应激等功能相关,包括PACRG、EZR、MRTFA、LCP1和VKORC1L1基因,这5个基因都是新发现的功能上与猪滴水损失有关的候选基因。选择3个位于功能候选基因上,同时又位于QTL区域内的SNPs进行苏淮猪全群分型,并与滴水损失进行关联性分析。结果发现,位于MRTFA 基因上的rs340037952位点与苏淮猪群体滴水损失存在显著关联(P<0.05),位于VKORC1L1基因上的rs320624660与苏淮猪群体滴水损失存在极显著关联(P<0.01)。本研究通过选择信号分析找到175个受选择的SNPs,基因功能注释鉴别到5个影响滴水损失的候选基因,还分别在MRTFA和VKORC1L1基因上鉴别到与苏淮猪群体的滴水损失存在显著关联的位点：rs340037952和rs320624660,为后续猪滴水损失性状的选育提供了前期基础。     

红灯笼猪种质资源鉴定及其特异性基因位点挖掘

红灯笼猪是优质的江苏省地方畜禽资源。为探明红灯笼猪种质特异性，解析其种质特性背后的关键基因位点，本试验选取了包括红灯笼猪、米猪和淮猪在内的45个欧亚猪种1 228头猪的基因组数据，通过邻接系统发育树、遗传距离、遗传分化系数、祖先血统组成K分析(K postulated ancestral populations)以及位点特异性分枝长度(locus-specific branch length, LSBL)分析等进行整合分析。结果显示：红灯笼猪在邻接系统发育树分析中独立成簇，没有与其他猪种交叉。在遗传距离和遗传分化系数分析中，红灯笼猪与其他猪种，包括淮猪和米猪，都保持较远的遗传距离和遗传分化，这种差异甚至超过了梅山和二花脸等现有确认的地方猪种间差异。此外，在祖先血统组成分析中，红灯笼猪在K=39时，形成了独立的祖先血统组成，此时的二花脸和米猪仍共享同一个祖先血统，表明红灯笼猪进化路线特异。最后通过将红灯笼猪、米猪和淮猪进行LSBL分析，结果发现相关位点所注释到的基因主要富集在生长代谢、抗病性和神经发育等功能上，表明红灯笼猪在种质形成过程中，相关性状受到选择。本试验确定了红灯笼猪的品种独立...