利用选择性清除方法鉴定牛繁殖性状相关的候选基因

为探究与牛繁殖性状相关的候选基因组区域和候选基因,采集97头郏县红牛和32头中国荷斯坦奶牛母牛血样并提取基因组DNA,利用简化基因组测序(SLAF-seq)技术获得了其全基因组SNP标记及个体基因型。通过计算各SNP位点的遗传分化系数(Fst)和核苷酸多态性(πratio),利用选择性清除方法筛选2个品种间差异的基因组区域,并与动物QTL数据库中牛繁殖性状相关QTLs进行比对,将重合区域作为候选区域。在Animal Omics Database数据库中查看候选区域内基因在母牛繁殖相关组织中的表达情况,将表达量高(FPKM10)的基因优先作为候选基因。结果显示,根据Fst值和πratio值的99%分位数(Fst0.390,πratio1.49)筛选得到了42个品种间高度差异的基因组区域,其中11个基因组区域与繁殖性状QTL重合。其中,9个基因在卵巢、输卵管壶腹部或黄体中表达(FPKM1)。CFDP1、CFDP2和FAM204A基因在各组织中均高表达(FPKM10)。以上结果提示,CFDP1、CFDP2和FAM204A基因可优先作为牛繁殖性状相关候选基因。     

郏县红牛和安格斯牛18月龄背最长肌差异表达基因的筛选与分析

旨在通过转录组学分析筛选出影响牛肌肉发育的候选基因。对5头18月龄的郏县红牛背最长肌进行转录组测序,获得转录组数据后与3头18月龄安格斯牛背最长肌的转录组数据(GSE57327)进行联合分析。结果：与安格斯牛相比,郏县红牛背最长肌中4 945个基因表达显著上调(FDR<0.05), 2 186个基因显著下调(FDR<0.05)。GO功能富集分析显示差异基因主要富集在与代谢相关生物学过程中。KEGG信号通路分析显示差异表达的基因主要富集到氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)等通路上。从氧化磷酸化通路中筛选出两品种间差异表达最显著的20个基因,通过反刍动物基因组数据库(ruminant genome database, RGD)查看该20个基因的组织表达情况,其中泛素-细胞色素c还原酶复合物Ⅲ亚基Ⅺ(UQCR11)、细胞色素c氧化酶亚基7A1(COX7A1)、细胞色素c铜伴侣蛋白(COX17)、NADH氢酶辅酶Q铁硫蛋白5(NDUFS5)和线粒体ATP酶合成体ε亚基(ATP5F1E)这5个基因在牛骨骼肌组织中的表达量高于其他组织,推测这5个基因在牛的...     

SMG9基因拷贝数变异和不同因素对奶牛繁殖性状的影响

旨在分析不同因素和SMG9基因拷贝数变异对奶牛繁殖性能的影响,以期为提升奶牛繁殖性能和探究SMG9基因拷贝数功能提供参考。收集河南某牛场200头已孕奶牛的配种次数、产犊后首次配种天数和空怀天数等繁殖性状数据,统计父亲、年龄、胎次、配种员和配种季节等因素,并通过荧光定量PCR法鉴定每头牛SMG9基因的拷贝数类型。通过一般线性模型将SMG9基因的拷贝数类型与繁殖性状进行关联分析,并分析不同因素对繁殖性能的影响。结果：父亲、年龄、胎次、配种季节和SMG9拷贝数变异会显著影响该奶牛群体的繁殖性状(P<0.05)。其中：1胎牛配种次数显著高于2胎牛,秋季配种次数显著高于春季和冬季(P<0.05),冬季产犊后首次配种天数高于秋季(P=0.064),1胎的空怀天数显著高于2胎(P<0.05)。SMG9基因的拷贝数变异与配种次数和空怀天数显著相关(P<0.05),多拷贝型个体繁殖性能优于正常型和缺失型。研究结果可为牛繁殖性能提升提供参考,并提示SMG9基因的拷贝数可作为奶牛繁殖性能选育的分子标记。     

郏县红牛POLB基因克隆及生物信息学分析

【目的】 克隆郏县红牛DNA聚合酶β（DNA polymerase beta,POLB）基因,并对其进行生物信息学分析。【方法】 以郏县红牛肌肉组织cDNA为模板,通过PCR方法克隆POLB基因完整CDS区序列;利用在线软件进行遗传距离分析并构建系统进化树,分析POLB蛋白的理化性质、疏水性、磷酸化位点、跨膜结构、信号肽、二级结构、三级结构和互作蛋白。【结果】 郏县红牛POLB基因CDS区序列全长1 008 bp,编码335个氨基酸。系统进化树分析表明,郏县红牛POLB基因氨基酸序列与绵羊等反刍动物的亲缘关系最近,与其他哺乳类动物和禽类次之,与斑马鱼（鱼类）最远。郏县红牛POLB蛋白分子质量为38.26 ku,理论等电点（pI）为9.10,半衰期为30 h,不稳定系数为31.06,总平均亲水系数为－0.659,属于稳定的亲水性蛋白;磷酸化位点预测分析发现,郏县红牛POLB蛋白包含17个丝氨酸磷酸化位点、12个苏氨酸磷酸化位点和4个酪氨酸磷酸化位点;跨膜区和信号肽预测结果显示,郏县红牛POLB蛋白不属于跨膜蛋白和分泌型蛋白;二级结构和三级结构预测发现,其主要包含α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲4种结构;在线软件预测结果表明,POLB蛋白与XRCC1、FEN1、PARP1和LIG3等为互作蛋白。【结论】 本研究成功克隆了郏县红牛POLB基因CDS序列,其与绵羊亲缘关系最近;POLB蛋白为无跨膜结构、无信号肽的亲水性蛋白,与XRCC1蛋白互作程度最高,结果可为进一步探究POLB基因生物学功能提供参考。     

三维基因组学概述及其在农业生物育种方面的研究进展

真核细胞中染色质以不同层次的三维结构有序的折叠在细胞核中,其空间层次结构对基因的表达调控和细胞发挥正常的生理功能都起着重要的作用,在动物育种方面具有很大潜力,但尚未被完全探索。本文介绍三维基因组的结构单元(染色质疆域、A/B 区室、拓扑关联结构域和染色质环)以及研究三维基因组的主要技术,对三维基因组学在农业中的研究进展和应用前景进行了探讨,旨在深入了解三维基因组学的功能和应用前景,以期为生物育种改良提供部分帮助。     

不同菌渣肥施用量对小麦产量及其构成因素的影响

为筛选适宜的菌渣肥配方,减轻农业副产物对环境的危害,提高农业生产的可持续性,以不施菌渣肥为对照(CK-JZ0),探讨了菌渣、牛粪不同体积配比的菌渣肥(JZA(纯菌渣)、JZB(菌渣/牛粪=0.5)、JZC(菌渣/牛粪=1)、JZD(菌渣/牛粪=2)在3 000(JZ1)、6 000(JZ2)、9 000(JZ3)kg/hm23个施用量水平上对小麦产量及其构成因素的影响。结果表明,采用菌渣和牛粪配合施用时,在施用量较低(3 000 kg/hm2)或两者配比不适宜(JZD)时对产量有抑制作用,在适宜的施用量(6 000 kg/hm2、9 000 kg/hm2)和适宜的配比(JZA、JZB、JZC)下才表现出较为明显的增产效果。与CK-JZ0相比,当菌渣和牛粪配合施用量为6 000 kg/hm2时,JZB处理对小麦株高、总干物质量、穗粒数以及JZA处理对小麦的穗粒数有连续稳定的促进作用,JZA处理平均较CK-JZ0增产4.7%;当菌渣和牛粪配合施用量为9 000 kg/hm2时,JZA、JZB、JZC处理对株高、穗长、穗粒数以及JZD处理对穗粒数有持续稳定的促进作用,其中JZB、JZC处理表现出稳定的增产效果,平均分别较CKJZ0增产6.7%、15.9%。     

影响西门塔尔牛超数排卵效果的因素研究

为探讨影响西门塔尔牛超数排卵效果的因素,提高供体母牛利用率,加速胚胎移植技术产业化。以头均回收胚数和头均可用胚数为主要技术指标,在湖北和内蒙古乌拉盖进行超排试验,比较经产牛与青年牛、中科院产与加拿大产FSH两种不同超排方案及不同季节等因素对超排效果的影响。结果表明：（1）在农区,青年母牛的头均回收胚数和头均可用胚数分别为9.8、7.5枚,经产母牛分别为7.5、4.2枚,青年母牛显著高于经产母牛(P<0.05);在牧区,青年母牛头均回收胚数和可用胚数分别为10.3、8.4枚,经产母牛分别为8.0、5.5枚,青年母牛显著高于经产母牛 (P<0.05)。（2）在农区,使用中科院产FSH的头均回收胚数和可用胚数分别为8.0、4.8枚,使用加拿大产FSH分别为9.0、5.9枚,中科院产FSH与加拿大产FSH之间差异不显著(P>0.05);在牧区,使用中科院产FSH头均回收胚数和可用胚数分别为8.8、5.5枚,使用加拿大产FSH分别为9.5、6.5枚,中科院产FSH与加拿大产FSH之间差异亦不显著(P>0.05)。（3）在牧区,方案A(FSH+PG)的头均回收胚数和可用胚数分别为7.5、4.8枚,方案B(CIDR+E2+P4+FSH+PG)分别为10.5、8.0枚,方案B显著高于方案A (P<0.05);在农区,方案A的头均回收胚数和可用胚数分别为7.0、4.2枚,方案B分别为9.6、7.1枚,方案B亦显著高于方案A (P<0.05)。（4）在牧区,夏季的头均回收胚数和可用胚数分别为9.6、7.5枚,春季分别为6.0、3.5枚,夏季显著高于春季(P<0.05);在农区,春季的头均回收胚数和可用胚数分别为8.2、5.4枚,秋季分别为9.0、6.7枚,春季与秋季之间差异不显著(P>0.05)。结论：（1）青年母牛可作为供体牛的首选;（2）中科院产FSH能获得好的超排效果,且价格便宜,应为超排首选;（3）CIDR+E2+P4+FSH+PG法的超排效果优于FSH+PG法,前者为首选超排方案;（4）牧区应在夏季超排,农区应在春季和秋季超排。     

郏县红牛全基因组测序分析及关键基因SNP分子标记在育种的应用研究

为了更好地扩展对郏县红牛基因组变异的研究,开发更多有效的分子标记,达到促进郏县红牛的进一步选育改良的目标。本研究对30头郏县红牛进行了全基因组重测序,分析了郏县红牛的基因组变异情况,并结合查阅文献筛选影响重要经济性状的遗传变异,检测这些变异在郏县红牛群体中的分布情况。并同时通过实验在3头郏县红牛中加以验证,为郏县红牛的保种与淘汰提供一定的理论依据。     

郏县红牛产业发展现状、存在问题及对策

郏县红牛是由河南省平顶山市郏县经过长期不断选育而形成的地方优良品种。近几年,由于生产生活方式的改变,郏县红牛产业新的问题凸显。因此,本文主要分析了郏县红牛产业面临的问题,同时提出一些相应的对策,从而使郏县红牛在未来的发展中发挥自身独特的优势,进而增加农民收入。     

皮南牛新品种培育现状、存在问题与对策

南阳牛是我国五大良种黄牛品种之一,近些年国家越来越重视通过杂交改良的方法产生新品种培育工作,1986年引进了皮埃蒙特牛,与南阳牛进行杂交改良,通过30多年来的持续选育,横交固定形成了皮南牛新类群,它保持了南阳牛适应性好、耐粗饲的优点,同时继承了皮埃蒙特牛生长发育快、瘦肉率高的特点,但在皮南牛新品种培育过程中,仍存在核心群数量不足、整齐度较低等问题,本文探讨了皮南牛新品种培育工作的现状、存在问题及对策。