热应激对荷斯坦奶牛外周血淋巴细胞凋亡的影响

选择体重、胎次、泌乳量均接近的健康荷斯坦奶牛48头.研究不同温湿指数(THI)条件下奶牛外周血淋巴细胞凋亡的变化.结果表明,热应激可明显地增加奶牛外周血淋巴细胞的凋亡率,淋巴细胞凋亡率在THI为83.58时达到最高,为17.79%,与非热应激处理组相比差异极显著(P<0.01).可见热应激对奶牛外周血淋巴细胞凋亡率的变化影响显著.     

中国南方荷斯坦奶牛不同生理状态下热应激对维持行为的影响

【目的】为了分析不同泌乳阶段(盛期、中期、末期)、胎次(1胎、2胎、3胎)和日产奶量水平(<20,20～30,>30 kg)等因素对热应激奶牛维持行为的影响,从而为改进奶牛饲养环境、制定科学的管理制度提供可靠的依据.【方法】研究从2018年5月至10月持续6个月对南方某中型牧场中拴系饲养的40头中国南方荷斯坦奶牛的维持行为逐头进行24小时观察,记录奶牛进入热应激状态前后的行为变化.【结果】长江下游牧场大约于5月中旬开始进入热应激状态,10月中旬出热应激状态,热应激条件下,奶牛的胎次、泌乳阶段和产奶量水平不同均会影响其主要行为特征(饮水、采食、排泄和反刍等)的变化,进而影响到奶牛的生产性能和牧场的经济效益.【结论】饲养人员应根据牛舍内温湿指数、奶牛的呼吸频率和直肠温度等的实时变化情况及时采取相应的措施,从而降低奶牛的热应激损失.     

热应激对荷斯坦奶牛生理常数的影响

选择体重、胎次、泌乳量均接近的健康荷斯坦奶牛48头,研究不同温湿指数(THI)条件下奶牛生理常数的变化.结果表明,在夏季热应激时期,奶牛的呼吸频率和直肠温度极显著地高于冬季非热应激处理组(P<0.01).可见热应激显著提高了奶牛的直肠温度和呼吸频率.     

奶牛HSP 70表达量与温湿指数的相关性研究

利用免疫学和分子生物学手段研究荷斯坦牛和娟-荷F1牛，在环境温湿指数(THI)影响下，血液淋巴细胞热应激蛋白70(HSP 70)的表达情况，旨在探索HSP 70表达量与THI相关性以及不同品种差异性。结果表明：(1)荷斯坦成乳牛在热应激和非热应激条件下均可表达HSP 70，严重热应激期(THI 93.5±2.1)HSP 70表达量分别是中度热应激期(THI 76.7±2.6)1.9倍(P<0.01)和非热应激期(THI 56.5±1.7)6.9倍(P<0.01)，中度热应激期HSP 70表达量是非热应激期3.6倍(P<0.05)，HSP 70表达量与THI呈强度正相关(R=0.91)(P<0.01)，THI每上升1个单位，HSP 70表达量增加2172 OD/mm2；(2)在严重热应(THI 95.3)条件下，娟-荷F1成乳牛HSP 70表达量极显著高于荷斯坦牛(P<0.01)。 关键词：奶牛；热应激蛋白；温湿指数；相关性     

热应激对荷斯坦奶牛外周血抗氧化指标的影响

选择体重、胎次、泌乳量接近的健康荷斯坦奶牛48头,研究不同温湿指数(Temperature-humidity index,THI)对奶牛外周血抗氧化指标的影响。结果表明,奶牛外周血超氧化物岐化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性,在夏季高温季节比冬季均呈现极显著的下降(P0.01),丙二醛(MDA)的含量在夏季高温季节则表现极显著的上升(P0.01)。抗活性氧(anti-ROS)活性在THI为83.58时最低。所以热应激显著影响了奶牛外周血的抗氧化指标。     

热应激对不同泌乳阶段奶牛日产奶量的影响

对热应激条件下湖北省黄冈市某规模化奶牛场不同泌乳阶段奶牛日产奶量的变化进行了调查研究。结果表明,处于非热应激期和热应激恢复期的泌乳早期奶牛的日产奶量极显著(P<0.01)高于处于中度热应激期的泌乳早期奶牛的日产奶量,处于非热应激期的泌乳中期奶牛的日产奶量显著(P<0.05)高于处于中度热应激期的泌乳中期奶牛的日产奶量。中度热应激期与非热应激期相比,温湿指数(THI)每增加1个单位,泌乳早期、泌乳中期和泌乳后期的奶牛日产奶量分别下降0.46、0.37和0.30 kg/头;热应激恢复期与中度热应激期相比,THI每降低1个单位,泌乳早期、泌乳中期和泌乳后期的奶牛日产奶量分别增加0.45、0.16和0.05 kg/头。因此,泌乳早期的奶牛受到热应激的影响程度大于泌乳中期的奶牛,泌乳后期的奶牛受到热应激的影响程度最小。建议奶牛场合理安排奶牛的配种与产犊时间,在上一年的10、11、12月尽量不给奶牛配种,避开母牛在7、8、9月产犊,从而避免热应激对奶牛泌乳早期和中期的影响。     

基于景观格局的新疆渭干河-库车河三角洲绿洲的生态风险评价

【目的】评价新疆渭干河-库车河三角洲绿洲生态风险,对绿洲生态环境保护与管理提供参考。【方法】以渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,利用1989,2001,2007,2013年4个时期遥感图像作为数据源,将研究区分为耕地、林地、草地、水体、盐碱地、未利用地及其他6种景观类型,计算各类型景观格局指数及生态风险指数,将研究区划分为低、较低、中等、较高、高生态风险区,之后采用地统计学的半方差法对研究区生态风险空间变化特征进行分析。【结果】1989-2013年,耕地和盐碱地面积呈增加趋势,而其他景观类型面积均有所减少。1989年,研究区低、较低、高风险区域面积所占比例较高,分别为20.7%,28.1%,20.7%,而2001,2007,2013年研究区以低、较低风险区面积所占比例较高,二者之和分别为55.3%,49.6%,71.8%。【结论】1989-2013年,渭干河-库车河三角洲绿洲的景观类型没有变化,但各类型景观面积都有变化,绿洲的生态风险程度总体上呈现降低的趋势。     

热应激对中国荷斯坦牛乳腺组织基因表达及信号通路的影响

夏季奶牛热应激问题给奶业生产造成了巨大的经济损失。为揭示奶牛发生热应激后乳腺组织应答反应的分子机制,通过研究热应激奶牛乳腺组织差异表达基因,探究差异基因对乳腺组织转录调控的影响。以8头中国荷斯坦牛为研究对象,分别采集热应激期(8月,温湿指数THI=83.8)和非热应激期(3月,THI=65.8)各4头奶牛乳腺组织,利用HiSeq2000进行转录组测序,并进行生物信息学分析,共发现96个差异表达基因(差异倍数>2),其中上调表达46个,下调表达50个。GO分类结果表明,注释到细胞组分、分子功能和生物学过程的差异基因数量分别为41、38和36个(P<0.05)。KEGG通路分析结果表明,差异基因共富集到18条信号通路(P<0.05),其中6条与疾病有关,9条与代谢有关,此外,与免疫应答相关的细胞因子-细胞因子受体相互作用和NOD样受体信号通路明显富集。通过比较热应激和非热应激奶牛乳腺组织转录组,分析差异基因相关信号通路,为进一步了解奶牛发生热应激反应的分子机制奠定基础。     

不同温湿指数下荷斯坦奶牛外周血抗氧化指标的变化及其与淋巴细胞凋亡的关系

选择体重、胎次、泌乳量均接近的健康荷斯坦奶牛32头,研究不同温湿指数(THI)条件下奶牛生理常数、外周血淋巴细胞凋亡和细胞周期以及血液抗氧化指标的变化,探讨血液抗氧化指标与细胞凋亡的关系.结果表明:(1)夏季热应激时期奶牛的呼吸频率和直肠温度极显著高于冬季非热应激处理组(P<0.01).(2)热应激可明显地增加奶牛外周血淋巴细胞的凋亡率,淋巴细胞凋亡率在THI为83.58时达到最高,为17.79%,与非热应激处理组相比差异极显著(P<0.01).(3)在THI为78.09时,G0/G1期细胞比例下降到最低,S期和G2/M期细胞比例达到最高,与非热应激处理组相比较差异均极显著(P<0.01);同时外周血淋巴细胞的增殖指数在此时达到最大值.(4)奶牛外周血超氧化物岐化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的活性在夏季高温季节比非热应激处理组均呈极显著下降(P<0.01);丙二醛(MDA)含量在夏季高温季节时呈极显著上升(P<0.01);抗活性氧(抗ROS)活性在THI为83.58时最低.(5)血液中SOD、GSH-Px和抗ROS的活性与奶牛淋巴细胞凋亡率均呈中等强度负相关(P<0.01);MDA含量与淋巴细胞凋亡率呈正相关(P<0.01).可见:(1)热应激显著提高了奶牛的直肠温度和呼吸频率;(2)热应激对奶牛血液抗氧化指标与淋巴细胞凋亡率的变化影响显著;(3)奶牛外周血抗氧化指标的变化与淋巴细胞凋亡存在显著的相关性.     

全球气候变暖对中国种植制度的可能影响XIV.东北大豆高产稳产区及农业气象灾害分析

【目的】大豆是主要的粮油兼用作物,东北三省是我国大豆主产区,研究气候变化背景下东北三省大豆气候生产潜力高产稳产性区域分布及其变化特征,明确不同区域限制大豆高产稳产性的主要农业气象灾害,可为东北三省大豆合理布局、防灾避灾以及高产稳产提供科学参考。【方法】以1981年为时间节点,将研究时段划分为1961—1980年（时段Ⅰ）和1981—2019年（时段Ⅱ）两个时段,利用调参验证后的DSSAT-CROPGRO-Soybean模型模拟研究区域大豆潜在种植区各站点气候生产潜力,明确气候变化背景下大豆气候生产潜力高产稳产性区域分布及其变化特征;结合大豆冷害和干旱指标,明确不同高产稳产性区域冷害和干旱的时空分布特征;结合统计方法,明确限制大豆高产性和稳产性的主要农业气象灾害因子。【结果】（1）与1961—1980年（时段Ⅰ）相比,1981—2019年（时段Ⅱ）大豆潜在种植区增加2.81×10⁶ hm²,占研究区域总土地面积的3.57%;（2）与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ稳产区面积占比减少,其中高产稳产区面积占潜在种植区内总土地面积的比例由17.67%减少到17.11%,高产不稳产区占比由13.54%增加到15.13%,低产稳产区占比由34.98%增加到38.17%,低产不稳产区占比由18.58%减小到18.49%;（3）研究时段内,大豆生长季冷害发生频次总体呈现先上升后下降趋势,高产稳产和高产不稳产区冷害特别是严重冷害发生频次高于低产稳产区以及低产不稳产区;大豆生长季轻旱和中旱发生频次增加,重旱发生频次减小;（4）大豆产量变化与冷害发生频次呈负相关关系,产量变异性的变化与冷害和干旱发生频次均呈正相关关系。【结论】气候变暖背景下,东北三省大豆潜在种植区呈北移西扩趋势,可种植面积增加;大豆高产不稳产和低产稳产面积增加,高产稳产区和低产不稳产区面积减少;不同高产稳产性区域内主要农业气象灾害不同,低产区较高产区总体低温冷害发生频次高,不稳产区较稳产区干旱发生频次高。但在高产稳产性变化区域,冷害发生频次下降,干旱发生频次上升。总体而言冷害是大豆高产性的主要限制因子,冷害和干旱是大豆产量不稳定的主要限制因子。     

基于高通量测序技术分析奶牛乳房炎关联微生物群落结构及多样性

[目的]研究奶牛乳房炎主要病原微生物及乳汁中微生物群系分布.[方法]对CJ和HZS 2个牛场的奶牛进行乳房炎检查,视觉和触觉等临床检查奶牛乳房及乳汁后,将2个场中确诊为临床乳房炎的奶牛随机采集乳汁样本各3份,并将非临床型奶牛的乳汁样本随机采集各1份,通过对乳房炎奶牛和非临床型奶牛乳样中细菌的16S rRNA基因V3-V...     

热应激状态下泌乳奶牛通过激活GHIGF-I轴增强糖异生变化

【目的】选取分娩1周后的泌乳期荷斯坦奶牛6头,提前适应期1周后,正式饲喂从2013年6月29日至8月5日,总共35 d(5周),使泌乳奶牛处于热应激状态。进而检测泌乳奶牛乳产量及乳蛋白含量,血液中生长激素(GH)、胰岛素样生长因子(IGF-I)、葡萄糖以及肝脏中热休克蛋白70(HSP70)和糖异生作用的变化情况,拟从GH-IGF-I轴的角度阐明泌乳奶牛发生热应激时对糖异生作用及乳品质下降的机制。为进一步揭示奶牛热应激的发生机理及控制奶牛热应激的发生提供理论依据。【方法】分别统计第1—5周泌乳奶牛的产奶量及分析乳蛋白含量,并采集泌乳奶牛颈静脉血液和进行活体采取肝脏组织的方法,检测血液中葡萄糖和GH、IGF-I的含量,采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术对奶牛肝脏组织中HSP70和糖异生的关键酶丙酮酸羧化酶(PC)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)以及生长激素受体(GHR)、胰岛素样生长因子受体(IGFR)进行检测。【结果】在35 d的饲喂过程中,日间平均气温在32℃以上的持续时间达25 d,且最高温度为38℃,高温持续时间大于72 h,即此气候条件下奶牛处于一个热应激状态。随着泌乳奶牛热应激程度的不断加深,从第1周到第5周产奶量和乳蛋白含量都有不同程度的下降。通过比较第5周和第1周泌乳奶牛肝脏中HSP70的表达,发现第5周HSP70的表达量极显著高于第1周。检测血液中GH、IGF-I以及葡萄糖的含量,发现在第5周的时候其含量均高于第1周且差异显著(P0.05);检测泌乳奶牛肝脏组织中PC和PEPCK的表达水平,发现第5周显著高于第1周(P0.05);通过检测第5周与第1周肝脏组织中GH和IGF-I受体的表达水平,发现GHR和IGFR同样上调,其中IGFR显著上调(P0.05)。【结论】随着泌乳奶牛热应激的程度的不断加深,血液中的葡萄糖含量显著升高,其可能是由于垂体分泌的GH刺激肝脏产生更多的IGF-I,即通过GHIGF-I轴上调肝脏糖异生途径关键酶的表达,使糖异生途径处于激活状态。而乳中乳蛋白含量的下降可能是由于其前体物被过多的用来进行糖异生作用,增加血液中葡萄糖含量,维持机体正常供能所致。     

热应激对奶山羊生产性能及瘤胃上皮细胞形态结构的影响

【目的】研究热应激对奶山羊生产性能及瘤胃上皮细胞形态结构的影响,为动物在炎热环境中能够维持正常生理机能以及探索促进动物抗热应激的方法提供理论基础和试验依据。【方法】本项目以泌乳中后期奶山羊为动物模型,采用逐渐加热的方式使奶山羊产生热应激,用温湿指数计算当连续1周早、中、晚THI＞72时,动物模型建立;采用动物营养学方法,研究热应激对瘤胃内发酵指标、营养物质消化率、生产性能、瘤胃上皮细胞形态结构和超微结构的影响。【结果】①试验期间试验羊THI主要在72和87之间,处于轻度和高度热应激;②热应激极显著地提高了奶山羊直肠温度和呼吸频率（P＜0.01）,显著地降低了DM、CP、OM、NDF和ADF消化率（P＜0.01）,干物质采食量和奶产量（P＜0.01）,以及乳中乳蛋白和乳脂含量（P＜0.05）,但对乳糖含量影响不显著（P＞0.05）;③热应激显著降低了一天中各时间点的pH（P＜0.05）、NH3-N浓度（P＜0.05）、TVFA浓度（P＜0.05）;④与对照组相比,在热应激30 d时,发现瘤胃液呈稀粥状,酸臭味较浓,且奶山羊瘤胃黏膜乳头呈现大面积的坏死、脱落;当在热应激45 d时,黏膜乳头坏死、脱落情况更为严重;⑤在热应激30和45 d时,瘤胃背囊和腹囊绒毛长度和宽度分别要短于对照组（P ＜0.05）,且随着热应激时间的延长,瘤胃背囊和腹囊的绒毛长度和宽度缩短的也越短（P＜0.05）。【结论】①热应激通过显著提高奶山羊的直肠温度和呼吸频率,显著降低日粮各营养物质消化率、瘤胃液发酵参数等,进而显著降低日粮干物质采食量、乳品质及其生产性能;②热应激通过破坏瘤胃上皮组织结构,致使瘤胃黏膜绒毛大面积萎缩、脱落、甚至坏死,进而导致瘤胃黏膜屏障通透性增加。     

过瘤胃烟酸对北方奶牛热应激及生产性能的影响

通过温湿度指数确定北方高温季节奶牛的生产环境,并对烟酸在北方奶牛抗热应激的应用进行了系统评价。选取体况、胎次和产奶量相近的健康奶牛30头,随机分为三个试验处理组,分别添加过瘤胃烟酸0 g·d~(-1)(对照组)、6 g·d-1(试验Ⅰ组)、12 g·d~(-1)(试验Ⅱ组)。结果表明,试验组与对照组相比奶牛体温、皮温、呼吸频率、产奶量以及乳成分方面均没有显著差异(P0.05)。这说明在日粮中单独添加6 g·d~(-1)及12 g·d~(-1)过瘤胃烟酸不会对北方夏季轻度热应激的奶牛产生显著影响。     

油菜花期降水适宜度变化趋势及风险评估

 【目的】评估油菜花期降水适宜度变化及气候风险。【方法】应用气候倾向率确定油菜花期降水适宜度变化趋势;根据降水适宜度与油菜气象产量的关系,应用Beta分布评估油菜花期湿害气候风险。【结果】浙江省油菜花期降水适宜度总体呈现正效应,适宜度以平均0.0075/10a的速度上升,浙江省油菜花期湿害呈现减弱趋势;油菜成灾年、歉收年的降水适宜度风险概率空间分布呈现西南向东北逐渐降低,增产年的风险概率由西南向东北逐渐增高。【结论】气候变化使油菜花期降水适宜度偏好、风险降低,总体上有利于浙江省油菜生产。     

基于智能项圈系统荷斯坦牛发情相关指标的遗传参数估计及全基因组关联分析

【目的】探究基于奶牛智能项圈系统产生的发情指数和活动峰值指标的群体规律及其影响因素,对其进行遗传参数估计,并利用全基因组关联分析（genome-wide association study, GWAS）挖掘与奶牛发情相关指标的遗传标记,以期为从遗传育种角度制定选育策略提高奶牛繁殖力提供有用信息。【方法】试验以北京市某规模化牧场健康的泌乳期荷斯坦牛为研究对象,收集了该牧场2017年7月至2020年5月2 074头泌乳牛的发情记录,包括发情指数和活动峰值,同时收集了试验牛的产犊记录;采用SAS 9.4中MIXED过程,分析了非遗传因素对发情指数和活动峰值的影响;基于DMU软件DMUAI模块,使用双性状动物模型估计了发情指数与活动峰值的遗传力及遗传相关,并计算了发情指数与常规繁殖性状的近似遗传相关;以逆回归育种值为关联分析的表型,利用Farm CPU软件分别对发情指数和活动峰值进行了GWAS。【结果】荷斯坦牛发情指数为（71.77±19.13）au,活动峰值为（105.94±30.73）au/2h。发情指数遗传力为0.04±0.01,活动峰值遗传力为0.19±0.04,均为低遗传力性状;发情...     

淮河流域小麦-水稻种植制度的气候适宜性

 【目的】定量研究淮河流域小麦-水稻种植制度对气候变化的响应,揭示种植制度适宜性的变化规律,明确种植制度适宜区的变动趋势,为因地制宜地制定科学可靠的种植制度提供依据。【方法】运用生态适宜度理论和模糊数学的方法,建立作物适宜度函数,同时结合空间插值的方法研究淮河流域麦-稻制的温度、降水、日照和气候适宜度。【结果】小麦-水稻种植制度的气候适宜度呈下降趋势;其中,温度适宜度呈上升趋势,降水适宜度和日照适宜度呈递减趋势。淮河流域麦-稻制气候适宜度的空间分布由东南沿海向西部山地递减,西南山区适宜度低于平原地区。在未来气候变化情景下,淮河流域麦-稻制的气候适宜度有所升高,但空间格局变化不大。【结论】淮河流域麦-稻制气候适宜度对近几十年来的气候变暖有明显的响应。     

日粮磷水平对泌乳奶牛生产性能及磷排放的影响

 【目的】研究日粮磷水平对奶牛生产性能及磷排放量的影响,为中国奶牛饲养标准中磷需要量的制定提供数据参考。【方法】采用单因子试验设计,30头中国荷斯坦奶牛随机被分为3组,每组10头,分别饲喂干物质基础磷含量分别为0.32%、0.44%和0.56%的日粮,试验期75 d;其中,预试期15 d,正式期60 d,正式期最后5 d为采样期。【结果】磷的不同摄入量对采食量、生产性能及乳成分无显著影响（P＞0.05）,血清中钙、磷、碱性磷酸酶、羟脯氨酸以及唾液磷含量均处于正常值。0.32%磷日粮组每天通过粪尿向环境排磷量分别比0.44%和0.56%的磷日粮组少20.40 g（P＜0.01）和45.84 g（P＜0.01）;其中,粪中水溶性磷排放量分别比0.44%和0.56%磷日粮组少15.24 g（P＜0.01）和45.61 g（P＜0.01）,奶牛的饲养成本每天分别降低了0.60元/头和0.40元/头。【结论】日粮干物质基础磷水平为0.32%时对中国泌乳奶牛生产性能无不利影响,且显著降低粪磷含量,增加奶牛养殖的经济效益和生态效益。