藏绵羊KLF7基因表达特征分析及其过表达对前脂肪细胞增殖分化的影响

【目的】分析藏绵羊Krüppel样因子7(Krüppel-like factor 7,KLF7)基因表达特征,研究过表达该基因对前脂肪细胞增殖及分化的影响。【方法】从藏绵羊脂肪组织中分离前脂肪细胞进行培养及成脂诱导,应用实时荧光定量PCR技术检测KLF7基因在藏绵羊7个组织(大脑、皮下脂肪、肾脏、背最长肌、瘤胃、睾丸和回肠)和前脂肪细胞不同分化阶段(第0、2、4和8天)的mRNA相对表达水平;应用RT-PCR方法从藏绵羊脂肪组织中扩增KLF7基因CDS区序列,并将其连接到pcDNA3.1(+)真核表达载体获得pcDNA3.1-KLF7过表达质粒,转染前脂肪细胞;应用实时荧光定量PCR方法检测脂肪细胞增殖及分化标志基因mRNA表达水平;采用EdU和CCK-8方法分别检测过表达KLF7基因对EdU阳性细胞数和细胞活力的影响;采用油红O染色检测过表达KLF7基因后脂肪细胞脂滴生成量。【结果】KLF7基因在藏绵羊7个组织中均有表达,其中在大脑中的表达量最高,其次为皮下脂肪和肾脏,均显著高于其他组织(P<0.05);诱导分化第2、4和8天脂肪细胞mRNA表达量均显著高于分化前(P＜0.05),且分化第2天表达量最高;pcDNA3.1-KLF7过表达质粒转染前脂肪细胞2 d后显著或极显著抑制增殖标志基因CDK4、CyclinB1和CyclinD1的表达水平(P＜0.05;P＜0.01),极显著降低细胞活力及EdU阳性细胞数量(P＜0.01);pcDNA3.1-KLF7过表达质粒转染前脂肪细胞,诱导分化8 d后,脂肪细胞分化标志基因PPARγ、Glut4和ELOVL6的mRNA相对表达水平显著或极显著下调(P＜0.05;P＜0.01),且脂质沉积极显著减少(P＜0.01),表明过表达KLF7基因可抑制藏绵羊前脂肪细胞增殖及分化。【结论】KLF7基因在藏绵羊多个组织中广泛表达,且大脑、皮下脂肪、肾脏中表达量较高;诱导分化后脂肪细胞表达量显著高于分化前,且分化第2天表达量最高;过表达KLF7基因可抑制藏绵羊前脂肪细胞的增殖及分化。试验结果为阐明藏绵羊脂肪沉积的分子调控机制提供了基础数据。     

复合秸秆颗粒饲料生产工艺优化

为了提高牧草类颗粒饲料的生产效率、产品质量和商品化水平,以玉米(Zea mays)秸秆和苜蓿(Medicago sativa)干草为原料(按照质量比1∶1),研究复合秸秆颗粒饲料的最优生产工艺。首先采用单因素试验设计,设置7个总水分含量,分别为8%、10%、13%、16%、19%、22%和25%。通过测定复合秸秆颗粒饲料的成型率筛选出较适宜的水分含量。结果表明,随着水分含量的提高,复合秸秆颗粒饲料的成型率呈下降趋势,总水分含量为8%的成型率显著高于其他处理组(P<0.05)。然后采用L9(34)设计正交试验,以总水分含量(8%、10%和13%)、原料粉碎粒度(4、6和8 mm)和模孔直径(6、7和9 mm)为影响因素,以成型率、硬度和密度为检测指标,筛选出复合秸秆颗粒饲料的最优生产工艺参数。影响复合秸秆颗粒饲料质量的主次因素为模孔直径>原料粉碎粒度>水分含量;复合秸秆颗粒饲料生产工艺的最优组合为模孔直径7 mm,粉碎粒度8 mm,总水分含量8%。     

藏绵羊不同部位骨骼肌营养成分、肌纤维特性及与相关基因表达的关联分析

旨在比较藏绵羊母羊7个部位肌肉（臂三头肌、冈上肌、股四头肌、背最长肌、腰大肌、胸斜方肌和小腿肌）的营养成分、肌纤维特性及其与产肉性能相关基因（ AKT1、 mTOR和 FABP3）表达水平的相关性。结果表明,藏绵羊不同部位肌肉含水量均在75%左右;小腿肌的蛋白含量最高,其次是背最长肌（P>0.05）,腰大肌的蛋白含量低于小腿肌（P<0.01）;背最长肌肌内脂肪（IMF）含量高于除腰大肌外的其他部位（P<0.05）,而小腿肌IMF含量最低（1.15%）。肌纤维横截面积大小为冈上肌>股四头肌>臂三头肌>小腿肌>胸斜方肌>腰大肌>背最长肌;肌纤维直径是股四头肌>冈上肌>小腿肌>臂三头肌>腰大肌>胸斜方肌>背最长肌;背最长肌密度最大,高于冈上肌（P<0.05）;肌纤维面积、直径与肌内脂肪含量均呈负相关,而肌纤维密度与IMF含量呈正相关;肌纤维面积与肌纤维直径呈极显著正相关（r=0.842）,而肌纤维面积和肌纤维直径与肌纤维密度呈极显著负相关（r=-0.906、-0.831）。 AKT1基因在小腿肌中的相对表达量高于其他部位（P<0.05）,而 mTOR基因在股四头肌中的相对表达量高于小腿肌、背最长肌（P>0.05）,显著高于臂三头肌、冈上肌及腰大肌（P<0.05）,与胸斜方肌差异极显著（P<0.01）; FABP3基因在小腿肌中的相对表达量低于除冈上肌外的其他部位（P<0.05）。 AKT1和 mTOR基因表达量与肌肉蛋白含量均呈正相关,其中 AKT1基因与蛋白含量呈极显著正相关（r=0.601）; FABP3基因表达量与IMF含量呈极显著正相关（r=0.728）。综合分析可知,藏绵羊小腿肌更符合人们对高蛋白、低脂肪羊肉特点的要求,而背最长肌相比于其他部位嫩度更好; AKT1和 mTOR基因表达量与藏绵羊不同部位肌肉蛋白质合成呈正相关, FABP3基因表达量与藏绵羊不同部位肌肉IMF沉积呈正相关。     

牦牛乳铁蛋白基因多态性及其与乳品质性状的关联分析

试验旨在检测牦牛乳铁蛋白（lactoferrin,LF）基因多态性,评估基因突变对牦牛乳品质性状的影响,以期丰富牦牛重要经济性状的分子遗传研究。应用PCR-SSCP方法,检测甘南牦牛、西藏牦牛和天祝白牦牛LF基因5'UTR和内含子4突变,结合甘南牦牛乳品质测定,评估基因突变对其乳品质性状的影响。结果表明,牦牛LF基因5'UTR检测到c.-568 G>A的突变,等位基因A₁和基因型A₁B₁频率最高,为优势等位基因和基因型;内含子4检测到c.499+56 C>A突变,基因型A₂B₂频率最高,为优势基因型,等位基因A₂为甘南牦牛和天祝白牦牛优势等位基因,而B₂为西藏牦牛优势等位基因;各类群牦牛检测区域多态信息含量（PIC）介于0.25~0.50,属中度多态。关联分析表明,甘南牦牛LF基因突变影响部分胎次甘南牦牛乳品质性状,其中5'UTR第2胎基因型A₁A₁和A₁B₁个体无脂固体物质百分含量显著高于B₁B₁个体（P<0.05）;内含子4第3胎基因型A₂B₂和B₂B₂个体乳脂率显著高于A₂A₂型个体（P<0.05）,第4胎基因型B₂B₂个体的乳脂率显著低于A₂A₂和A₂B₂型个体（P<0.05）。以上结果表明,甘南牦牛、西藏牦牛和天祝白牦牛LF基因存在多态性,甘南牦牛LF基因5'UTR、内含子4突变分别影响无脂固体物质含量和乳脂率,可以作为潜在的分子遗传标记。     

牦牛LPL基因组织表达及其突变与乳质性状的关联分析

【目的】检测牦牛脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase,LPL)基因在不同组织中的表达量及其突变位点,评估基因突变对甘南牦牛乳质性状的影响,丰富牦牛乳质性状分子遗传数据。【方法】采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测甘南牦牛LPL基因在不同组织中的相对表达量;应用单链构象多态性(single strand conformation polymorphism,SSCP)技术检测LPL基因在青海牦牛、天祝白牦牛、甘南牦牛、西藏牦牛及野血牦牛5个群体中的突变,应用一般线性模型分析基因突变与甘南牦牛乳质性状的相关性。【结果】甘南牦牛LPL基因在皮下脂肪和心脏中高表达,在背最长肌、乳腺、肝脏、脾脏、肾脏、大肠、小肠、皱胃、瘤胃中低表达,在肺脏中表达量最低。在5个牦牛群体LPL基因的exon 3区,exon 6区和exon 7区均未检测到多态性,在intron 2区检测到2处单碱基突变,形成M和N 2种等位基因,其中M为优势等位基因(频率为67.11%～83.21%);在exon 4-intron 4区也检测到2处单碱基突变,形成A和B 2种等位基因,其中等位基因A为西藏牦牛优势等位基因(频率为63.95%),其他4类群牦牛中B为优势等位基因(频率59.75%～69.71%)。5个类群牦牛LPL基因在intron 2区和exon4-intron 4区为中低度多态。关联分析表明,甘南牦牛LPL基因intron 2区基因型MM个体、exon 4-intron 4区基因型AB个体和两区域单倍型组合H1H2(M-A/M-B)的乳脂率、乳蛋白率及总固体物质含量均高于其他个体,且乳脂率显著高于其他个体(P0.05)。【结论】5个类群牦牛LPL基因intron 2区和exon4-intron 4区各存在2处单碱基突变,且显著影响了甘南牦牛的乳脂率,可作为牦牛乳脂性状潜在的遗传标记。     

牦牛DGAT1基因多态性及其与乳质性状关联分析

【目的】检测牦牛DGAT1基因多态性,评估基因突变对牦牛乳品质性状的影响,以期丰富牦牛重要经济性状的分子遗传研究基础。【方法】采用PCR-SSCP方法,检测甘南牦牛、天祝白牦牛、青海牦牛及野血牦牛DGAT1基因intron5-exon7和intron15-exon17区突变,分析基因突变对乳品质性状的影响。【结果】牦牛DGAT1基因intron5-exon7区发现c.562+32_c.562+33ins CCGCCC的插入/缺失,等位基因M、基因型MM频率最高为优势等位基因和基因型,各类群牦牛PIC0.5属中度或低度多态;intron15-exon17区检测到c.1249-23CT和c.1336CT的突变,其中exon17发现的c.1336CT突变导致编码氨基酸p.Arg447Cys转变,等位基因A频率最高为优势等位基因,甘南牦牛、天祝白牦牛和青海牦牛中基因型AA为优势基因型,野血牦牛基因型AB为优势基因型,各类群牦牛0.25PIC0.5属中度多态;两区域3处突变位点构建出6种单倍型和11种单倍型组合,突变位点间存在连锁关系且接近于连锁平衡。关联分析表明,甘南牦牛intron5-exon7区基因型与乳质性状无显著相关;intron15-exon17区基因型BB个体乳品质性状最低,且乳蛋白率、乳脂率、总固体物质含量中显著低于其他基因型个体(P0.05);携带等位基因A的个体乳蛋白率、乳脂率、总固体物质含量及无脂固体含量显著高于未携带者(P0.05),携带等位基因C的个体乳脂率也显著高于未携带者(P0.05),而携带等位基因B的个体乳脂率、总固体物质含量显著低于未携带者(P0.05);单倍型组合H1H3个体的乳蛋白率、乳脂率、总固体物质含量和无脂固体物质含量均较高,且乳脂率及总固体物质含量显著高于其他单倍型组合(P0.05),而H2H2单倍型组合个体则较低,除乳糖率以外的其他乳品质性状均显著低于其他7种单倍型组合(P0.05)。【结论】牦牛DGAT1基因intron5-exon7和intron15-exon17区为低度和中度多态,intron6存在c.562+32_c.562+33ins CCGCCC的插入/缺失,intron15和exon17分别检测到c.1249-23CT突变和c.1336CT的非同义突变。intron15-exon17区突变影响甘南牦牛乳品质性状,选留携带等位基因A的个体和淘汰携带等位基因B的个体、或选留H1H3单倍型组合及淘汰H2H2单倍型组合个体,均可显著改善后代群体的乳品质。     

复合秸秆颗粒替代玉米青贮饲料对肉牛肌肉脂肪沉积和脂肪酸的影响

选择20头18月龄、体重相近的西门塔尔杂种公牛(西门塔尔牛♂×本地黄牛♀),随机分为4组,日粮营养水平一致,试验组1、2和3日粮粗饲料分别以复合秸秆颗粒(50％玉米秸秆+50％苜蓿干草)替代20％、50％和80％的全株玉米青贮,对照组粗饲料全部为全株玉米青贮饲料;育肥120 d屠宰后取背最长肌测定肌内脂肪(IMF)和脂肪酸含量,以研究日粮结构及粗饲料组成对肉牛肌肉脂肪沉积、脂肪酸含量的影响.结果表明:1)复合秸秆颗粒替代部分全株玉米青贮饲料,能显著提高肉牛肌肉中IMF含量(P＜0.05);2)添加不同比例复合秸秆颗粒后,肉牛的肌肉饱和脂肪酸(SFA)含量有下降趋势,但各组间无显著差异;硬脂酸(C18:0)和棕榈酸(C16:0)在各组肉牛中含量较高,分别为28.38％～32.18％和9.87％～11.48％;3)复合秸秆颗粒可提高肌肉不饱和脂肪酸(UFA)及单不饱和脂肪酸(MUFA)的含量及降低多不饱和脂肪酸(PUFA)、n-3 PUFAs含量,但各组间无显著差异;n-6 PUFAs相对含量为7.23％～10.17％,对照组显著高于试验组1和2(P＜0.05);4)粗饲料组成影响肉牛部分功能性UFA,其中试验组1的γ-亚麻酸(C18:3n6)显著低于对照组和试验组3(P＜0.05),而试验组2的花生四烯酸(C20:4n6)显著低于其他组(P＜0.05).综上所述,复合秸秆颗粒替代不同比例全株玉米青贮饲料饲喂肉牛,能提高背最长肌IMF含量,不影响其脂肪酸组成和营养价值;复合秸秆颗粒可广泛应用于肉牛生产.     

冷季补饲对那曲牦牛生长性能和血液生化指标的影响

[目的]为明确高寒牧区牦牛冷季补饲效果。[方法]本试验通过测定日增重和采集血液去分析补饲精饲料对不同年龄那曲牦牛生长速度和血液生化指标的影响。[结果]研究表明,2岁、3岁牦牛试验组和对照组的日增重均显著高于1岁、4岁(P0.05);在不同年龄间,牦牛各个年龄的试验组日增重均高于对照组,但1岁、2岁试验组极显著高于对照组(P0.01),3岁、4岁试验组日增重显著高于对照组(P0.05)。不同年龄阶段淀粉酶(AMY)、尿素氮(BUN)、尿素(UREA)差异极显著(P0.01),钙(Ca)、磷(P)和尿素氮/肌酐差异显著(P0.05)外,其余指标差异均不显著(P0.05),同一年龄的牦牛在不同的饲养管理水平下,各项生化指标中补饲牦牛的淀粉酶(AMY)、尿素氮(BUN)、尿素(UREA)极显著高于放牧牦牛(P0.01),钙(Ca)和尿素氮/肌酐显著高于放牧牦牛(P0.05),磷(P)显著低于放牧牦牛(P0.05)。[结论]表明冷季补饲有效补充了那曲牦牛的机体能量,为其机体冷季正常生长发育提供了动力,从而提高了其越冬能力和适应性。