香猪皮肤转录组衰老相关病毒源基因的筛选和鉴定

皮肤是哺乳动物抵御致病因素的第1道防线,在皮肤衰老的过程中,整合到哺乳动物基因组中的病毒源基因序列会被重新激活,影响宿主基因的表达,激起细胞对病毒的反应,引起慢性炎症、促进细胞衰老。本研究旨在探究病毒源基因表达与皱皮香猪皮肤皱纹形成的关系,选取12～18月龄皱皮香猪和普通香猪各5头进行转录组测序和生物信息学分析,采用RT-qPCR方法对皱皮香猪中差异表达的病毒源基因进行验证。2组中皮肤组织差异表达基因与病毒整合位点数据库进行比对分析,筛选出612个差异表达的病毒源基因。以普通香猪为对照,得到上调基因182个,下调基因430个,这些差异表达的病毒源基因主要富集在皮肤发育、炎症反应等GO条目,以及长寿调控途径、FoxO信号通路、细胞衰老等KEGG通路。经猪-人同源基因转换,与免疫、衰老、人类皮肤相关的基因取交集,筛选出高表达的候选基因6个：AGT、CAT、CTNNB1、JUP、KRT75和LIPE,采用RT-qPCR验证了皮肤中这6个基因的差异表达,与转录组测序结果趋势一致。研究结果表明,皱皮香猪皮肤皱纹的形成与病毒源基因的异常表达有紧密联系,本研究可为后期皱皮香猪皮肤褶皱形成的分子机制及...     

香猪基因组外显子SNPs检测及繁殖和体型性状候选基因分析

为从基因组水平上探究香猪性成熟早、产仔数少、体型小的分子机理,本研究下载与香猪在繁殖和体型性状方面有明显差异的梅山猪、杜洛克猪的重测序数据作为参照,对26头香猪、24头梅山猪和24头杜洛克猪的重测序数据进行SNPs检测和等位基因频率差值分析,筛选香猪基因组外显子上与梅山猪、杜洛克猪高度分化的SNPs位点,并使用AS-PCR方法和Sanger测序方法统计其中8个SNPs位点的群体等位基因频率。最后,对含有高度分化SNPs位点的基因进行GO功能富集和KEGG通路分析。结果显示,SNPs检测获得香猪基因组外显子上SNPs共236 710个,包括193个终止密码子丢失、1 238个终止密码子获得、90 945个错义SNPs和144 334个同义SNPs。得到1 046个香猪高度分化SNPs,包括429个错义SNPs、2个终止子丢失、6个终止子获得和609个同义SNPs,影响524个蛋白质编码基因;并发现X染色体上44-58 Mb的一段富含高度分化SNPs的热点区域。群体等位基因频率验证结果与重测序结果一致,鉴定了8个位点均为香猪与梅山猪、杜洛克猪高度分化的SNPs。对524个含有高度分化SNPs的基因进行GO和KEGG分析,富集到卵母细胞减数分裂、雌激素信号途径等繁殖相关通路;GO功能注释到细胞内雌激素受体信号、纤毛运动等繁殖相关条目,骨骼系统形态发生、骨骼发育、成骨细胞分化等体型相关条目。得到含有香猪高度分化SNPs的18个繁殖性状候选基因PTGFR、TRO、DNAH17、PKDREJ、KAT8、DNAI2、VDR、TEX14、QSOX1、AR、WNK3、ADCY3、SPEF1、MIGA2、SLC2A8、PSMF1、TBC1D20、IFT172和7个体型相关基因IBSP、NR6A1、HSPG2、TARS、PDZD2、FGF4、AMER1,可能是决定香猪性成熟早、产仔数少、体型小的关键基因。     

皱皮香猪HAS2基因SNPs的鉴定及生物信息学分析

为了探究皱皮香猪全身性皮肤褶皱是否与透明质酸合成酶2（hyaluronan synthase 2,HAS2）基因变异有关,本研究以普通香猪为对照,采用特异性PCR方法克隆HAS2基因的外显子编码区,应用生物信息学方法分析测定基因编码区的碱基变异,检测变异位点在群体中的分布频率。结果显示,皱皮香猪HAS2基因中检测到4个SNPs位点：位于外显子1的T221A错义突变（导致亮氨酸替换为赖氨酸）和A228G同义突变,位于外显子2的T183C和外显子4的C537T同义突变。生物信息学分析发现,T221A和A228G位点构成4种单倍型,其中T-A为皱皮香猪群体的主要单倍型（27.5%）,且在皱皮香猪群体中紧密连锁（r²=0.253）,而且T221A和A228G突变可引起mRNA自由能和蛋白质结构发生变化,TA组合的自由能为-573.29 kJ·mol^-1,TG组合的自由能为-580.89 kJ·mol^-1,AG组合的自由能为-572.66 kJ·mol^-1;AA组合的自由能为-571.03 kJ·mol^-1;蛋白序列中亮氨酸替换为赖氨酸后,α螺旋由35.52%降为32.97%,自由卷曲由43.17%升至44.51%,同时引起蛋白序列三级结构的改变。位点T221A和A228G在香猪群体中呈现出丰富的多态性,均表现出3种基因型;关联分析结果显示,皱皮香猪T221A位点的A等位基因频率显著高于普通香猪（P<0.05）,A228G位点中皱皮香猪的G等位基因频率极显著高于普通香猪（P<0.01）。T183C位点的C等位基因频率和C537T位点的T等位基因频率在皱皮香猪和普通香猪间未达到显著性差异（P>0.05）。研究结果揭示,HAS2基因的外显子1中发生的两个碱基变异可能影响基因转录后mRNA的稳定性以及蛋白的三维结构,影响HA的合成量,并与皱皮香猪体侧皮肤不均匀增厚且发生褶皱有关。     

猪蛋白质二硫化物异构酶A4基因克隆及密码子偏好性分析

试验旨在研究猪蛋白质二硫化物异构酶(protein disulfide isomerase A4,PDIA4)基因的密码子使用特性及其与其他物种密码子使用的差异。试验以香猪子宫组织为试验材料,采用RT-PCR方法扩增获得猪PDIA4基因,参考从NCBI数据库中下载的18个不同物种PDIA4基因序列,对猪PDIA4基因的密码子使用特性及其与其他物种密码子的使用差异和进化关系进行分析,同时对猪PDIA4基因与4个模式生物密码子使用偏性进行比较。结果表明,猪PDIA4基因编码区长1 941 bp,共编码646个氨基酸。与NCBI数据库公布的野猪PDIA4基因(GenBank登录号:NM_001267834.1)的相似性达99%。猪PDIA4基因偏好使用G/C结尾的密码子,27种密码子为猪PDIA4基因的偏好密码子(RSCU1),其中使用频率最高的前3个密码子分别为CTG(RSCU=3.69)、GCC(RSCU=2.31)和CGC(RSCU=2.29)。比较19个物种PDIA4基因发现,不同物种间PDIA4基因的有效密码子数(ENc)、密码子适应指数(CAI)、GC含量以及T、C、A、G、G+C在密码子第3位含量(T3s、C3s、A3s、G3s、GC3s)均存在差异,且密码子偏好以G/C结尾;聚类分析发现,基于CDS序列的系统进化树更符合19个物种的真实分类系统。在密码子使用频率上,猪PDIA4基因与小鼠基因组间密码子使用偏好程度更为接近,故小鼠更适合作为猪PDIA4基因的遗传转化和异源表达的受体系统。     

猪蛋白质二硫化物异构酶A4基因克隆及密码子偏好性分析

试验旨在研究猪蛋白质二硫化物异构酶(protein disulfide isomerase A4,PDIA4)基因的密码子使用特性及其与其他物种密码子使用的差异。试验以香猪子宫组织为试验材料,采用RT-PCR方法扩增获得猪PDIA4基因,参考从NCBI数据库中下载的18个不同物种PDIA4基因序列,对猪PDIA4基因的密码子使用特性及其与其他物种密码子的使用差异和进化关系进行分析,同时对猪PDIA4基因与4个模式生物密码子使用偏性进行比较。结果表明,猪PDIA4基因编码区长1 941 bp,共编码646个氨基酸。与NCBI数据库公布的野猪PDIA4基因(GenBank登录号:NM_001267834.1)的相似性达99%。猪PDIA4基因偏好使用G/C结尾的密码子,27种密码子为猪PDIA4基因的偏好密码子(RSCU>1),其中使用频率最高的前3个密码子分别为CTG(RSCU=3.69)、GCC(RSCU=2.31)和CGC(RSCU=2.29)。比较19个物种PDIA4基因发现,不同物种间PDIA4基因的有效密码子数(ENc)、密码子适应指数(CAI)、GC含量以及T、C、A、G、G+C在密码子第3位含量(T3s、C3s、A3s、G3s、GC3s)均存在差异,且密码子偏好以G/C结尾;聚类分析发现,基于CDS序列的系统进化树更符合19个物种的真实分类系统。在密码子使用频率上,猪PDIA4基因与小鼠基因组间密码子使用偏好程度更为接近,故小鼠更适合作为猪PDIA4基因的遗传转化和异源表达的受体系统。     

皱皮香猪WIF1基因结构变异WIF1-I8-sv889的研究

为探究WIF1（Wnt inhibitory factor 1）基因中WIF1-I8-sv889结构变异位点变异与皱皮香猪躯干被毛形成的关系,本试验采用冰冻组织切片观察皱皮香猪皮肤毛囊的组织学形态,采用PCR方法分析WIF1-I8-sv889位点在猪群中的分布频率,并通过在线软件UCSC、RegRNA 2.0对结构变异序列所含的功能元件进行分析。组织学研究显示,与正常香猪和大白猪皮肤相比,皱皮香猪毛囊毛根鞘伸入真皮层,形成棘突,且皱褶凹陷处毛囊聚集,相反皱褶凸起处毛囊较少;皱皮香猪皮肤毛囊中的毛球宽度显著增大（P<0.05）,单个毛囊中的毛干数极显著增多（P<0.01）。在WIF1-I8-sv889结构变异断点两端设计特异性引物,扩增片段长1383 bp,与参考基因组比,1383 bp中889 bp为结构变异区间,缺失581 bp,倒置308 bp。群体分布结果显示,猪群中WIF1-I8-sv889位点呈现出丰富的多态性,检测到3种基因型：正常的Ⅱ型、杂合的DI型和缺失的DD型,皱皮香猪中未检测到Ⅱ型;与正常香猪和大白猪相比,皱皮香猪中D等位基因占优势（94.44%）;经卡方检验,皱皮香猪D等位基因显著或极显著高于正常香猪和大白猪（P<0.05;P<0.01）。结果提示,WIF1基因中的WIF1-I8-sv889结构变异可能与皱皮香猪毛囊的形态发生有关。     

贵州紫苏叶中氨基酸及游离氨基酸含量分析

采用L-8800氨基酸分析仪对奇苏II、奇苏III、M183和M218四个贵州本地紫苏品种叶片中总氨基酸及游离氨基酸进行测定。结果表明,四个品种的贵州紫苏叶中总氨基酸含量有显著差异,最高为奇苏II,鲜叶含量为8.02 g/100g;游离氨基酸中奇苏III与M183两个品种均检出17种游离氨基酸,奇苏II与M218共检出16种及15种游离氨基酸,四个品种紫苏叶游离氨基酸含量在0.25~0.31 g/100g之间。结果还表明,四种贵州紫苏叶中氨基酸EAA/TAA、EAA/NEAA值接近WHO/FHO参考标准,药效氨基酸比例高达60%以上,具有较高的营养价值和保健作用,是有利于人体氨基酸营养平衡的植物氨基酸资源。     

香猪ADCY2基因结构变异鉴定及其与生长性状的关联分析

为了探究香猪腺苷酸环化酶2(Adenylate Cyclase,ADCY2)基因结构变异与香猪生长性状的关系，本研究以233头断奶香猪为实验动物，定期测量体尺指标，采集耳组织提取基因组DNA，利用PCR技术分析香猪ADCY2基因结构变异的遗传多样性，并与香猪体尺指标进行相关性分析。结果显示，香猪ADCY2基因中存在1个长度为305 bp的结构变异位点(ADCY2-I2-SV305)，该位点检出3种基因型：纯合缺失DD型、正常的II型和杂合的ID型，其中II基因型频率(67.09%)显著高于ID和DD基因型；I等位基因为优势等位基因。ADCY2-I2-SV305位点与香猪多个日龄的体宽、胸围和腹围显著相关，且II基因型的香猪个体各项体尺指标均显著高于ID和DD型个体，提示该结构变异的缺失型不利于香猪生长发育。对ADCY2-I2-SV305变异位点的功能元件分析发现，该位点中含有1个简单重复元件和1个SINE元件，以及5个miRNA结合位点，推测该位点的缺失突变将导致这些重复元件的丢失，不利于ADCY2基因的表达，进而影响香猪生长发育。综上，ADCY2基因的ADCY2-I2-SV305结构...     

香猪卵巢circ_CSPP1的鉴定及功能预测分析

研究旨在揭示香猪卵巢组织中circ_CSPP1的潜在功能。利用CIRI-full拼接circ_CSPP1的序列，circBase数据库在线blat分析circ_CSPP1的保守性，采用RT-PCR和Sanger测序技术从香猪卵巢分离和鉴定circ_CSPP1，采用miRanda、RNAhybrid和PITA软件预测和分析circ_CSPP1结合的miRNA分子及miRNA的靶基因，对靶基因进行GO和KEGG富集分析。结果显示，分离到的circ_CSPP1是保守的，由CSPP1基因的外显子8~12组成，可作为ssc-miR-324、ssc-miR-10a-5p、ssc-miR-9847-3p、ssc-miR-365-5p、ssc-miR-92b-5p、ssc-miR-885-3p、ssc-miR-7139-3p、ssc-miR-9851-3p和ssc-miR-33b-3p等14个miRNAs的分子海绵，靶向755个蛋白编码基因。GO富集分析表明，circ_CSPP1的靶基因显著富集到153个GO条目，其中细胞成熟、细胞分裂位点、细胞迁移的负调控、Wnt信号通路、细胞周期蛋白结合、子宫发育、MAPK活性的激活、黏着斑和卵裂沟等条目与卵巢功能相关。KEGG富集分析表明，circ_CSPP1的靶基因富集到260个信号通路，其中显著富集的有29个信号通路，主要富集于癌症通路、细胞周期、雌激素信号通路、PI3K-AKT信号通路、卵巢类固醇生成、催产素信号通路和细胞凋亡等信号通路。综上，circ_CSPP1可作为许多miRNA的分子海绵调控香猪卵巢颗粒细胞的增殖与凋亡、卵泡成熟、排卵过程、卵巢类固醇生成和卵巢早衰等生物学过程。     

非洲猪瘟病毒P72蛋白合成肽疫苗的构建及其免疫效力评估

【目的】构建非洲猪瘟病毒CAS19-01/2019株(GenBank登录号:MN172368.1)结构蛋白P72的合成肽疫苗,通过免疫小鼠评估合成肽疫苗的免疫效力。【方法】利用ProtParam、SOPMA等软件分析P72蛋白的理化性质与结构信息,通过ABCpred、SVMtrip、IEDB预测P72蛋白的T细胞与B细胞抗原表位,筛选出显著的表位多肽区域,合成多肽辅以弗氏佐剂腹腔注射免疫小鼠,检测免疫组小鼠产生的特异性抗体、T淋巴细胞亚群、脾脏淋巴细胞增殖、细胞因子白介素4(IL-4)、IL-2、γ干扰素(IFN-γ)、免疫球蛋白(IgG),从体液免疫与细胞免疫角度评估合成肽的免疫效力。【结果】综合分析得出P72蛋白是稳定性亲水蛋白,二级结构中α-螺旋、β-转角、延伸链、无规则卷曲分别占19.35%、5.42%、25.08%和50.15%。筛选出了P72蛋白的8个优势抗原表位,626－634、520－528、298－306、203－211位氨基酸处为T细胞抗原表位,587－606、232－251、110－129、39－58位氨基酸处为B细胞抗原表位。整合优势表位合成2个多肽P72-1与P72-2,首次免疫小鼠14 d时可检测到P72-1与P72-2的特异性抗体,首免后28 d达到最高值,其最高抗体效价分别为1∶25 600与1∶12 800;免疫后小鼠T淋巴细胞亚群CD4^＋/CD8^＋显著上升(P＜0.05);脾脏淋巴细胞增殖试验结果显示,免疫组淋巴细胞数量均极显著升高(P＜0.01);细胞因子IL-4、IL-2、IFN-γ含量均极显著增加(P＜0.01)。【结论】本研究成功研制2种合成肽疫苗,在免疫效力上P72-2高于P72-1,二者都能产生高水平的特异性抗体,刺激脾脏淋巴细胞增殖,诱导产生细胞因子IL-4、IL-2、IFN-γ,本研究为非洲猪瘟合成肽疫苗研制奠定技术基础。