宁夏地区荷斯坦牛乳房性状的遗传参数估计和主成分分析

旨在评估宁夏地区荷斯坦牛乳房性状的遗传水平。本研究使用DMU（v6.0）软件的AI-REML模块结合EM算法并配合多性状动物模型对宁夏地区12 415头荷斯坦牛，包括111 735个观察值的9个乳房性状进行遗传参数估计，运用主成分分析法（PCA）探讨构象性状之间的关系。结果表明，宁夏地区荷斯坦牛乳房性状遗传力处于中等偏低水平，乳房深度遗传力值为0.242，乳房质地为0.080，悬韧带为0.183，前乳房附着为0.230，前乳头位置为0.231，前乳头长度为0.173，后乳房高为0.272，后乳房宽为0.378，后乳头位置为0.169。各性状遗传相关范围为-0.277~0.706，表型相关范围为-0.084~0.316。研究共筛选出特征值≥1的4个主成分，占总方差的64.19%，且9个乳房性状在前3个主成分中已全部体现，荷载系数均在0.4以上。本研究通过对宁夏地区奶牛DHI数据的深入挖掘和遗传参数估计，准确地把握了宁夏奶牛群体的结构特征，对于奶牛的选种选配和育种规划具有重要意义。     

静原鸡ELOVL2基因遗传多态性研究

为了探讨静原鸡极长链脂肪酸延伸酶蛋白2(elongation of very-long-chain fatty acids 2,ELOVL2)基因的遗传特性,确定核苷酸的变异位点,本研究采用PCR-SSCP及DNA测序技术对静原鸡ELOVL2基因进行多态性检测。结果显示,静原鸡ELOVL2基因外显子6无多态性,内含子2和6呈中度多态。在ELOVL2基因内含子2扩增片段上共检测到5种基因型:A_2A_2、B_2B_2、C2C2、D2D2和A_2C2,4种等位基因:A_2、B_2、C2和D2,其中A_2为优势等位基因(0.62),A_2A_2基因型为优势基因型(0.54);3个SNPs位点:g.63372228+4918GA的转换、g.63372228+5024TC的转换和g.63372228+4928CA的颠换。在E2e6I6扩增片段上共检测到3种基因型:A_1A_1、B_1B_1和A_1B_1,2种等位基因:A_1和B_1,其中A_1为优势等位基因(0.67),A_1A_1基因型为优势基因型(0.54),等位基因B_1存在g.63388000+748GC的颠换。群体遗传学分析发现,静原鸡ELOVL2基因内含子2、6遗传纯合度均较高,且偏离了Hardy-Weinberg平衡(P0.05)。本研究结果表明,静原鸡ELOVL2基因内含子2和6序列突变较高,且呈中度多态,表现出纯合子优势,外显子6上无突变。     

奶牛乳脂性状候选基因EEF1D突变位点功能分析

提高乳脂含量、提升奶质已成为当前奶牛业研究的重点方向之一。前期经GWAS方法研究发现,EEF1D基因5'非翻译区(5'-UTR)的G/A突变与乳脂率极显著相关,为了进一步对候选基因EEF1D的突变位点进行功能分析,首先通过人工合成获得了EEF1D基因突变型与野生型片段,并在细胞水平上对其开展了功能验证实验。研究发现,EEF1D基因5'-UTR的G/A突变引起Sp3转录起始位点后移33 bp,并且突变型的活性大约是野生型的3倍。研究结果表明,该突变可改变转录因子的转录起始位点,从而使EEF1D的表达上调。     

苯酚/氯仿抽提法提取牛血与鸡血DNA部分条件的比较研究

为了探讨苯酚/氯仿抽提法中加入血液和红细胞裂解液(PBS)的量对DNA提取效果的影响以及找到针对牛血和鸡血最合适的DNA提取条件,试验以安格斯牛和静原鸡为研究对象,采用苯酚/氯仿抽提法提取血液基因组DNA。结果表明:在试验第1步加入200μL鸡血1次,用1 500μL PBS重复裂解2次,可以得到高质量鸡的基因组DNA。当加入鸡血的量过大时,提取的DNA浓度过高且不纯,蛋白质等外源核酸的污染较严重。在试验第1步加入500μL牛血1次,用1 500μL PBS裂解,重复2次,可以得到高质量牛的基因组DNA。苯酚/氯仿抽提法可以节省时间,还可以避免血液的浪费。     

功能性非编码RNA调控反刍家畜乳脂代谢的研究进展

乳脂既是影响鲜奶质量的关键因素,又是奶牛育种的主要目标性状。为探索乳脂形成规律及其调控的理论和途径,收集国内外最新文献资料,阐述功能性非编码RNA对反刍家畜乳脂代谢的表观遗传学调控。结果表明:1)乳脂合成过程中PPARγ是至关重要的调控因子,在牛上miR-29s、miR-454、miR-34b和miR-27a均与其存在结合位点,分别在启动子区和3’-UTR等位置发挥重要功能,进而影响牛乳腺上皮细胞(BMECs)甘油三酯(TAG)的合成。2)众多调控山羊乳脂代谢的microRNA,其靶基因很多都来自过氧化物酶体增殖物激活受体家族,提示该家族对山羊乳脂合成和分解代谢起着关键调控作用。3)miR-27a目前在反刍家畜牛和羊中均已被鉴定出通过调控PPARγ来抑制TAG的合成及相关成脂基因的表达。4)lncRNA和circRNA调控反刍家畜乳脂代谢机制方面的研究相对较少,主要侧重于lncRNA和circRNA对乳脂的调控是通过microRNA间接作用于成脂基因,对基因的表达具有积极效应。综上,lncRNA、circRNA和microRNA调控乳脂代谢的研究仍在继续,具体的作用机制还有待更深入的研究和探索,进一步为反刍家畜乳脂调控机制研究提供新思路。     

不同动物模型对安格斯牛周岁生长性状遗传参数估计的比较分析

旨在分析不同动物模型对宁夏地区安格斯牛周岁生长性状遗传参数估计的影响,筛选出估计生长性状遗传参数的最佳动物模型。本研究使用包含或剔除母体遗传效应、母体永久环境效应及母体与直接遗传效应之间是否存在协方差来区分6种动物模型,借助DMU软件的DMU_AI模块,利用约束最大似然法(AI-REML)估计安格斯牛周岁生长性状的遗传参数。利用赤池信息准则(AIC)和似然比检验(LRT)来确定最佳动物模型。结果表明:1)在不考虑母体效应的模型中(模型1),周岁体重、体高、体长和胸围的直接遗传力分别为0.59±0.02、0.52±0.03、0.20±0.04和0.52±0.03;2)在考虑母体加性遗传效应及其与直接加性遗传效应的协方差模型中(模型4),直接遗传力和母体效应的遗传力升高,总遗传力值降低;3)模型4估计的周岁体重、体高、体长和胸围的直接遗传力分别为0.77±0.01、0.73±0.03、0.33±0.04和0.70±0.03,母体效应遗传力分别为0.50±0.05、0.51±0.05、0.10±0.04和0.23±0.04,总遗传力分别为0.16±0.06、0.12±0.05、0.11±0.01和0.32±0.01。综上,基于本研究发现模型4对安格斯牛周岁生长性状的遗传参数估计效果最佳,为宁夏地区安格斯牛核心群的选育提高提供理论依据。     

陇东肉牛PON1基因结构与功能的生物信息学分析

为阐明陇东肉牛对氧磷酶1（paraoxonase 1,PON1）基因的结构与功能,本研究运用PCR扩增陇东肉牛PON1基因所有外显子序列并测序,通过Seqman软件完成序列拼接,结合生物信息学方法预测和分析其碱基组成、开放阅读框及编码蛋白的理化性质、原子组成、氨基酸残基数、亲水性和疏水性、分子质量、等电点、二级结构、高级结构等。结果显示,陇东肉牛PON1基因CDS区序列全长1 068 bp,编码355个氨基酸残基,其中数目最多的为亮氨酸（Leu）,数目最少的为半胱氨酸和色氨酸（Cys和Trp）。碱基组成中A+T含量（56.55%）高于G+C含量（43.26%）。与GenBank中牛PON1基因序列（登录号：EU289337）比对分析发现,在PON1基因外显子4、6、8、9中存在突变,但均未导致氨基酸发生变化,为同义突变。PON1蛋白的原子组成是C₁₈₁₀H₂₇₉₆N₄₅₄O₅₃₃S₁₂,分子质量为39.83 ku,理论等电点为5.24,为稳定的水溶性蛋白质。PON1蛋白二级结构中无规则卷曲、延展链、α-螺旋和β-转角分别由159、116、55和25个氨基酸构成,最终形成了以无规则卷曲和延展链为主的混合型。PON1蛋白的疏水性结果表明,第8位苏氨酸（Thr）疏水性最强（最高分值2.878）,第299位脯氨酸（Pro）亲水性最强（最低分值-2.222）。本试验结果为深入研究陇东肉牛PON1蛋白功能及探讨PON1基因突变对甘肃地方肉牛胴体、肉质性状的影响奠定基础。     

荷斯坦牛高、低乳脂率牛乳代谢组分析

旨在筛选牛乳不同乳脂水平潜在标志性差异代谢物。本研究中乳样采自宁夏农垦贺兰山奶业茂盛牧场,采集体重与月龄相近且健康的头胎次荷斯坦牛泌乳中后期(180~210 d)的早、中、晚班次新鲜乳样(4∶3∶3混合)245份。DHI测定后筛选体细胞数低于20万个·mL^-1,乳脂率具有极端差异的样品26份,其中乳脂率大于4.4%为高乳脂率组(HF组,13份),乳脂率小于3.0%为低乳脂率组(LF组,13份)。之后采用超高效液相色谱-质谱法(UHPLC-MS)对样品进行代谢组学分析。偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)结果显示,相对于LF组,HF组代谢轮廓发生了变化,在HF与LF两组中共鉴定出343种代谢产物,根据VIP值(VIP>1)和单变量统计分析(P<0.05),正、负离子模式下共筛选出60种显著差异代谢物(P<0.05);其中依据P<0.5且FC>2.0及P<0.5且FC<0.5,HF组奶样中15种代谢物含量高于LF组,6种代谢物含量低于LF组;进一步通过ROC曲线下面积AUC>0.85,发现有18种差异代谢物对两组牛乳具有显著区别能力,即：N-油酰甘氨酸、皮质醇、δ-生育酚、PC(14∶0e/9∶0)。结果发现,不同乳脂水平显著差异代谢物有60种,且代谢物N-油酰甘氨酸、皮质醇、δ-生育酚、PC(14∶0e/9∶0)可作为高乳脂率牛乳潜在标志性差异代谢物。本研究结果为奶牛乳脂合成提供了有价值的理论依据,同时也为研究奶牛的泌乳过程提供了资料。     

安格斯牛18月龄体尺体重性状遗传参数分析

为分析不同动物模型对宁夏地区安格斯牛18月龄生长性状遗传参数估计的影响,筛选出估计生长性状遗传参数的最佳动物模型,本研究使用包含或剔除母体遗传效应、母体永久环境效应及母体与直接遗传效应之间是否存在协方差来区分６种动物模型,借助DMU软件的DMU_AI模块,利用约束最大似然法（AI-REML）估计安格斯牛18月龄生长性状的遗传参数。利用赤池信息准则（AIC）和似然比检验（LRT）确定遗传参数估计的最佳动物模型。结果表明：1）模型４是估计安格斯牛18月龄体重（Body weight, BW）、十字部高（Crucifixion height, CH）和管围（Shin circumference, SC）的最佳模型,该模型估计的以上3个性状的直接遗传力分别为0.42、0.29和0.22,母体遗传力分别为0.11、0.14和0.05,总遗传力分别为0.23、0.12和0.11。 2）模型6是估计安格斯牛18月龄体高（Body height, BH）、体斜长（Body length, BL）和胸围（Chest circumference, CC）的最佳模型,该模型估计的这些性状的直接遗传力分别为0.48、0.48和0.64,母体遗传力分别为0.02、0.12和0.08,总遗传力分别0.33、0.18和0.34。综上,考虑直接遗传效应和母体遗传效应之间的协方差、母体效应可对目的性状更加准确的进行无偏预测。本研究为加快安格斯牛的遗传进展提供理论依据。