基于高速双倍自助法对蒙古马系统发育树的研究

旨在利用高速双倍自助法研究蒙古马系统发育树的问题。本研究选用30匹蒙古马的mtDNA D-loop区碱基序列,其中包括5个蒙古马类群(巴尔虎马、三河马、乌审马、乌珠穆沁马、锡尼河马)各6匹,对其所有105个可能系统树(普氏野马作为外群,6匹)进行分析,利用生物信息学软件Mega6和PAMAL4.9,以最大似然法估计蒙古马的最大似然系统树。最后利用生物信息软件CONSEL、R3.0中的SDBP包等计算105个候补系统树的基于高速双倍自助法的可靠度(speedy double bootstrap P-value,SDBP)。结果表明,SDBP值最大的蒙古马系统树共有3个分支,巴尔虎马与乌审马合并为一个分支,具有较近的遗传关系;乌珠穆沁马与锡尼河马具有较近的遗传关系;三河马独立于其他4种蒙古马,构成一个系统发育分支。SDBP值最大的蒙古马系统树与三河马和其他4类蒙古马具有较远的预测血缘关系是一致的,同时此结果的系统树也具有最大似然值。本研究结果还表明,采用最大似然法结合SDBP值分析蒙古马的系统拓扑关系是较最大似然法结合渐近无偏(approximately unbiased,AU)值以及结合自助(bootstrap P-value,BP)值分析蒙古马系统拓扑关系更有效。同时也比非加权组平均法(unweighted pair-group method with arithmetic means,UPGMA)有效,而与邻接法(neighbor joining,NJ)得到了相近的结论。上述结果提示,我们的研究结果使蒙古马的进化理论奠定在更坚实的遗传学基础上,可推动蒙古马的进化理论进一步发展与完善。     

一带一路沿线国家马品种的系统进化研究

目的:旨在通过研究一带一路沿线国家马品种的系统进化树,由此探究其母系进化关系以及中国4个马品种(河曲马、乌审马、巴尔虎马、乌珠穆沁马)与其他马品种间的母系进化关系。方法:本研究对目前GenBank上登陆的一带一路沿线18个国家的22个马品种(俄罗斯2个品种、中国4个品种、其余16个国家各1个品种)的65匹家马的mtDNA D-loop区碱基序列进行系统发育分析。利用生物信息学软件DNAMAN4和Mega6.3,以邻接法(neighbor joining,NJ)构建了22个马品种的NJ系统进化树。结果:NJ树明显分出了2个分支,一个是由一带一路沿线大部分欧洲国家马品种聚成的分支,另一个是由一带一路沿线大部分亚洲国家马品种聚成的分支,这一结果具有明显的地理分布特征。结果还表明中国马品种中的河曲马和乌审马分在了亚洲分支,而巴尔虎马和乌珠穆沁马分在了欧洲分支。结论:从家马母系起源看,中国家马的母系起源可能具有两种或以上的母系起源;巴尔虎马和乌珠穆沁马是与欧洲家马品种有密切的母系起源,河曲马和乌审马是与亚洲家马品种有密切的母系起源。     

马属动物着丝粒结构及重定位的研究进展

核型快速进化是马属动物基因组进化的最显著特征,很多染色体内或染色体间的重排以及融合裂变事件可解释其核型多样化,然而非重排所致的着丝粒重定位也对染色体形态产生影响。据报道,着丝粒重定位事件普遍存在于动植物基因组,尤其马属动物上出现较频繁,因此人们开始研究着丝粒特征及进化模式,试图揭示着丝粒移动的机制及其对生物产生的影响,但着丝粒重定位的机制目前还没有得到一个合理的解释。着丝粒是真核生物染色体的重要结构,它介导动粒装配参与染色体的分离和稳定遗传。着丝粒的功能高度保守,但其结构在物种间甚至在同一物种不同染色体间也有差异,并且着丝粒序列由大量重复序列构成,因此对研究带来了巨大挑战。在阅读相关文献的基础上,现对马属动物着丝粒结构进化及着丝粒重定位事件的新进展进行概述,并探讨了马属核型的进化模式。     

饲喂方式对德州驴生长性能、营养物质消化率和盲肠微生物多样性的影响

本试验旨在研究饲喂方式对德州驴生长性能、营养物质消化率和盲肠微生物多样性的影响。选择体重[(215±10)kg]相近、2周岁左右的健康德州公驴15头,随机分为C1组(饲喂方式为先粗后精)、C2组(饲喂方式为先精后粗)、C3组[饲喂方式为全混合日粮(TMR)],每组5头,预试期7 d,正试期75 d。结果显示:1)C2组平均日增重极显著高于C1和C3组(P≤0.01),C1组干物质和酸性洗涤纤维消化率以C1组最高,C3组次之,C2组最低,C1组与C2组间存在显著差异(P≤0.05)。2)饲喂方式对德州驴盲肠微生物组成有一定影响。在门水平上,各组盲肠微生物均以厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为主(二者占比>75%),其次为螺旋体菌门(Spirochaetes)、变形菌门(Proteobacteria)和纤维杆菌门(Fibrobacteres),且C2组厚壁菌门相对丰度高于C1组和C3组;在属水平上,将401个属中相对丰度低于1%的属聚为其他(占比>75%)后,各组均以其他为优势菌属;随后,C1组以螺旋体科未定义属(unidenti⁃fied⁃Spirochaetaceae)和厌氧孤菌属(Anaerovirbrio)为主,C2组以厌氧孤菌属、链球菌属(Strepto⁃coccus)和螺旋体科未定义属为主,C3组则以乳酸杆菌属(Lactobacillus)和螺旋体科未定义属为主。3)通过UPGMAA聚类树、主成分分析和物种差异性分析发现,3组德州驴盲肠微生物组成不同,且C2组与其他2组差别较大,C1组和C3组可聚为一类。综上可知,饲喂方式可极显著影响德州驴的平均日增重,显著影响干物质和酸性洗涤纤维消化率,并可改变盲肠微生物组成。     

蒙古马肠道细菌总DNA提取方法的比较

本试验采集蒙古马新鲜粪便样品,采用酚－氯仿抽提法和2种细菌基因组DNA提取试剂盒法进行样品中细菌基因组DNA的提取。通过DNA浓度和纯度的测定,并将其作为模板扩增细菌16S rDNA V3区特异性片段对提取效果进行比较,从而找出更适合蒙古马粪便中细菌基因组DNA的提取方法。结果显示,3种提取方法得到的基因组DNA均能用于PCR扩增的模板,其中B试剂盒法提取的DNA数量较多,且纯度高,更适合用于提取蒙古马肠道微生物细菌基因组DNA及后续的蒙古马肠道微生物多样性等分子生物学试验。     

蒙古马高负荷运动训练前后MSTN基因、CKM基因表达量分析

为探讨蒙古马高负荷调教训练前后MSTN、CKM基因的表达情况,实验首先采用SYBR GreenⅠ荧光定量RT-PCR方法对4个常用内参基因(TTN、18s r RNA、GAPDH、β-actin)在臀中肌内的稳定性进行评估;确定内参基因后,对MSTN、CKM基因转录水平进行测定。结果表明:在蒙古马臀中肌中稳定度依次为GAPDH(1.087)β-actin(1.211)TTN(1.285)18s r RNA(1.460),选取稳定度最高的GAPDH基因作为内参基因;高负荷运动训练后MSTN基因m RNA表达量较训练前上调,而CKM基因则下调。本研究为蒙古马运动性能相关基因的研究奠定了基础。     

蒙古马长期高负荷运动训练前后肌肉发育关键基因的表达研究

旨在比较研究长期高负荷运动训练前后蒙古马肌肉组织中与肌肉发育相关关键基因的表达量,从而为马匹耐力训练方案的制定提供数据支持。本研究以3匹5岁雌性蒙古马为试验对象,对其进行为期4个月的连续性高负荷耐力运动训练,并在实施运动训练前后采集臀中肌肌肉用于后续研究。采用RT-qPCR和Western blot方法,比较分析长期高负荷运动训练前后蒙古马肌肉组织中MYL-2和TNNC1基因在转录和翻译水平的表达量。结果表明,经长期高负荷运动训练后蒙古马骨骼肌中MYL-2和TNNC1基因在mRNA水平的表达量极显著高于运动训练前(P0.01)。在蛋白水平,MYL-2的表达量在运动训练后有了极显著的增加(P0.01),而TNNC1在运动后虽有增加但未达到显著水平(P0.05)。长期的高负荷运动训练对蒙古马肌肉发育相关基因MYL-2和TNNC1的表达均有促进作用,从而能够促进肌肉的发育,对蒙古马的耐力形成至关重要。