家畜剩余采食量性状候选基因的研究进展

为提高养殖企业的经济效益,实现快速稳定发展,满足我国人民对家畜产品的需求,科研人员力求在不影响家畜生长、育肥及繁殖性能的前提下,提高饲料利用效率,降低饲养成本。利用剩余采食量(residual feed intake,RFI)相对值(即实际采食量与预测采食量的差值),进行家畜选择能够实现这一目标。RFI是衡量动物饲料效率的有效指标,被广泛应用。RFI越低的动物,饲料利用效率越高。RFI性状受很多因素影响,如日粮因素、环境条件、健康状况、遗传因素等。在日粮、环境以及健康状况相似时,个体遗传因素是控制RFI性状的主要因素。目前对剩余采食量性状遗传因素的研究仍处于探索阶段,控制性状的主效基因以及标志性基因还需要挖掘。笔者就近些年研究RFI的候选基因进行总结,为深入研究控制RFI性状的分子机制提供思路。     

杜洛克公猪背膘厚度、日增重、日采食量和饲料效率相关性状的遗传参数估计

对384头扬翔华系杜洛克公猪生长育肥阶段背膘厚度(BF)、日增重(ADG)、日采食量(ADFI)、饲料转化率(FCR)和剩余采食量(RFI)5个性状用DMU程序进行遗传参数估计探究杜洛克公猪的遗传参数。结果表明, ADFI和RFI的遗传方差占表型方差的比例分别为87.73%和84.91%;BF和ADG的遗传方差占表型方差的比例分别是58.77%和58.91%;RFI与BF、ADG的表型相关系数均为零,而遗传相关系数分别为-0.22和0.15;RFI与ADFI的表型、遗传相关系数分别为0.98和0.99,RFI与FCR的表型、遗传相关系数分别为0.44和0.81。多性状模型与单性状模型的估计遗传力基本趋于一致,ADG和FCR遗传力分别是0.27和0.19,属于低遗传力性状;而BF、ADFI和RFI的估计遗传力在0.31～0.46范围,属于中等遗传力性状。     

提高猪饲料效率的测定与选择

为提高猪饲料效率的选择,本试验测定一些与猪饲料效率相关的生产性状并进行遗传评估。方法：测定60头军牧1号白猪后备公猪的采食量、体增重、背膘厚等生产性状,用猪剩余采食量（RFI）和饲料转化率（FCR）作为评价饲料效率的两个指标,并对其遗传参数进行评估。结果：测定期内军牧1号公猪群体FCR均值为2．61,RFI的标准差为77．52。RFI与FCR的遗传力分别是0．35、0．33,RFI与ADFI（日采食量）、ADG（日增重）、BF（背膘厚）的遗传相关分别是0．89、0．12、-0．05,FCR与ADFI、ADG、BF的遗传相关分别是0．55、-0．65、-0．11。结论：军牧1号白猪品种内饲料效率存在较大的遗传差异,由于RFI与ADG遗传相关很低,因此用RFI作为选择性状可有效提高猪的饲料效率。     

对剩余采食量和生长性状进行7个世代选择的遗传参数估计

剩余饲料量(Residual Feed Intake,RFI)是动物实际的饲料摄入量减去预期动物用于生长的饲料消耗量后得到的一个差值。利用1 642头(380头公猪、868头后备母猪和394头阉猪)并历经7代杜洛克猪测试所得到的数据,对剩余采食量(RFI)、采食量利用(RFI)、采食量(Feed Intake,FI)、日增重(Average Daily Gain,ADG)、背膘(Back Fat,BF)和眼肌面积(Loin Eye Area,LEA)进行遗传参数的估(Feed Intake,FI)、日增重进行遗传参数的估计和相关计算。采用4种模型评估RFI。RFI1:包括了入试期、体重和ADG;RFI2:包括了入试期、体重、ADG和BF;RFI3:计和相关计算。采用BF;RFI3:包括了入试期、体重、ADG和LEA;RFI4:包括了入试期、体重、ADG、BF和LEA。然后再用最大似然法(REML法)对上述包括了入试期、体重、ADG对上述的动物模型进行遗传参数的估计。RFI的遗传力处于中等(范围在0.22~0.38)。相应对于FI,ADG和LEA的遗传力也处于中等(范围在0.45~0.49),但BF的遗传力较高(0.72)。FI与ADG的遗传相关较高,为0.84;FI与BF的遗传相关也较高,为0.67。LEA围在0.67。LEA与FI的遗传相关-0.42,LEA与ADG的遗传相关为-0.11,LEA与BF的遗传相关为-0.44。当BF没有包含在RFI的模型中时,BF与RFI的遗传相关较高(BF与RFI1的遗传相关为0.77,与RFI3的遗传相关为0.76);而相比之下,BF与RFI2的遗传相关为0.11;与RFI4的遗传相关为0.07。LEA与RFI的遗传相关都为负(范围为-0.30到-0.60)。与-0.60)。对ADG、LEA和肌内脂肪含量进行选择,当对RFI进行评估时,会得到比较小但与意愿相符合的遗传进展。4个RFI之间对之间的表型相关为0,遗传相关较低(0.17~0.23)。FI与所有的RFI都存在强相关,不管是遗传相关(0.56~0.77)还是表型相关的表型相关为还是表型相关(0.56~0.66)。结果显示:对RFI进行选择也许会导致FI的降低,BF也会变薄,LEA会增加。至于BF或LEA的改变量将相对(0.56的改变量将相对取决于RFI是否对BF进行?     

基于猪剩余采食量的分化选择与遗传进展

猪剩余采食量(Residual Feed Intake,RFI)是一个有效评价生猪饲料效率的新性状,用剩余采食量来提高生猪饲料效率是当前养猪界的重要研究方向。本试验测定了2个世代198头军牧1号公猪的周采食量、日增重(ADG)和背膘(BF)等性状,和母猪453头母猪日增重(ADG)和背膘(BF)等性状,然后建立了饲料效率育种值估计模型,以剩余采食量(RFI)为主选性状,ADG和BF为辅助约束性状,通过遗传评估按育种值高低分为高RFI和低RFI 2个群体。在这2个分化群体内进行同质选配2个世代后计算其遗传进展。结果显示,RFI、ADG、BF的遗传力分别为0.15、0.22、0.28。G0代选择群体高、低RFI之间,RFI、ADG、BF性状的育种值差异分别是1.48、0.40、0.56个标准差;G1代高、低RFI测定群体之间3个性状的育种值差异分别是1.52、0.56、0.18个标准差。原始群体与G1代测定群体相比,高RFI群体的RFI、ADG、BF的遗传进展分别是0.732、-0.274、0.101个标准差,低RFI群体的RFI、ADG、BF的遗传进展是-0.788、0.283、-0.079个标准差。此外,肉质检测结果显示2群体间无显著差异。结果表明,用RFI作为主选性状可有效改变猪的饲料效率,建立饲料效率分化品系,遗传进展良好。     

反刍动物剩余采食量在瘤胃功能上的差异和相关分子生物学机制

剩余采食量(RFI)已广泛用于测定各种家畜的饲料效率,通过实际采食量与预期采食量之差来衡量。瘤胃是反刍动物的主要消化器官,瘤胃微生物相对丰度和活性决定反刍动物的饲料效率。本文主要概述反刍动物瘤胃发酵参数、甲烷的排放、瘤胃微生物和瘤胃上皮细胞与RFI差异之间的关系,旨在明确瘤胃功能与反刍动物饲料利用效率之间的关系,为今后选育低RFI动物提供新的研究方向。     

肉牛剩余采食量的概念和实践应用

剩余采食量(RFI)是实际采食量与预测采食量的差值,是衡量肉牛饲料效率的新指标。文章简要介绍了RFI的概念、测定方法、应用RFI的益处,以及影响肉牛RFI的一些生理因素,包括采食量、消化率、体组织代谢、活动量、体温调节等。最后,文章讨论了RFI在肉牛生产实践中的应用。     

MAP3K5基因在畜禽剩余采食量表型调控中的研究进展

随着分子遗传学的发展,已经鉴定出了影响剩余采食量(RFI)的大量数量性状位点和候选基因。有丝分裂原活化蛋白3激酶5(MAP3K5),也称凋亡信号调节激酶1(ASK1),属于MAPK超家族基因之一。目前,已有细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)、c-Jun N-末端激酶(JNK)和p38丝裂原激活蛋白激酶(p38-MAPK)这3个MAPK家族成员在哺乳动物细胞中被克隆和鉴定,其主要作用机制是介导3条MAPKs信号通路,从而影响家畜的生长、体型及产奶性状等。课题组在前期对RFI的研究中筛选出与牛剩余采食量相关的MAP3K5基因,但其功能作用尚不明确,笔者在此基础上回顾了该基因的结构、生物学功能,概述了该基因在主要畜禽采食量变异及人类肥胖表型中的功能及作用,并从遗传学的角度重点分析了MAP3K5基因在畜禽RFI表型调控中的可能机制。通过对MAP3K5基因在畜禽RFI表型调控中的研究进展进行综述,期望为后期深入开展MAP3K5基因在畜禽采食量性状调控中的分子机制研究提供思路;对于其他可能通过MAP3K5基因影响畜禽表型的因素(如肠道菌群)有待进一步探讨。     

MAP3K5基因在畜禽剩余采食量表型调控中的研究进展

随着分子遗传学的发展,已经鉴定出了影响剩余采食量（RFI）的大量数量性状位点和候选基因。有丝分裂原活化蛋白3激酶5（MAP3K5）,也称凋亡信号调节激酶1（ASK1）,属于MAPK超家族基因之一。目前,已有细胞外信号调节蛋白激酶（ERK）、c-Jun N-末端激酶（JNK）和p38丝裂原激活蛋白激酶（p38-MAPK）这3个MAPK家族成员在哺乳动物细胞中被克隆和鉴定,其主要作用机制是介导3条MAPKs信号通路,从而影响家畜的生长、体型及产奶性状等。课题组在前期对RFI的研究中筛选出与牛剩余采食量相关的MAP3K5基因,但其功能作用尚不明确,笔者在此基础上回顾了该基因的结构、生物学功能,概述了该基因在主要畜禽采食量变异及人类肥胖表型中的功能及作用,并从遗传学的角度重点分析了MAP3K5基因在畜禽RFI表型调控中的可能机制。通过对MAP3K5基因在畜禽RFI表型调控中的研究进展进行综述,期望为后期深入开展MAP3K5基因在畜禽采食量性状调控中的分子机制研究提供思路;对于其他可能通过MAP3K5基因影响畜禽表型的因素（如肠道菌群）有待进一步探讨。     

剩余采食量在肉牛生产中的应用研究

剩余采食量(RFI)是衡量牛饲料转化率的敏感指标,可以在遗传背景方面估测畜禽饲料转化率。本文对剩余采食量的研究现状进行了介绍,并着重分析了剩余采食量在养牛生产中的应用方向。     

湿热环境对后备公猪采食行为和饲料效率的影响

为分析中国南方高温高湿环境对扬翔华系杜洛克后备公猪在生长育肥期采食量、采食时间等采食行为和饲料效率的影响,本研究以扬翔华系杜洛克后备公猪在FIRE测定站的998 195条采食记录为基础,使用温湿度自动监测设备实时监测圈舍温度和湿度。采用R 3.5.1软件统计猪群昼夜采食节律,运用线性混合模型分析不同温湿度水平采食行为和饲料效率的差异,并尝试建立扬翔华系杜洛克生长公猪实际采食量预测模型。结果表明:扬翔华系杜洛克生长猪的采食行为呈昼夜节律变化,受日温度变化影响;当环境温度在20～24℃,温湿指数(THI)在66～71时,生长猪的饲料转化率(FCR)和剩余采食量(RFI)均较低;当环境温度超过25℃,THI超过74时,FCR最高可提高13.98%,RFI最高可提高182.92%。综上可知,在华南地区湿热环境下,当环境温度控制在18～22℃、THI在65～70时,扬翔华系杜洛克生长公猪的采食量较高,FCR和RFI较低,饲料效率较高。THI可作为监测生长公猪热应激的候选指标。     

剩余采食量在反刍动物生产中的研究进展

剩余采食量(RFI)是一种评价饲料利用效率的有效指标,与料重比和增重饲料比这2种评价饲料利用效率的指标相比,可以避免不同体形和不同生长时期动物之间饲料利用效率的固有差异,可以使饲料利用效率的评价更加科学。随着科学技术发展,压力传感器系统、图像信息系统能够更加快捷有效地帮助收集采食量的相关数据。研究发现,低RFI的反刍动物对粗饲料的消化能力更强,同时不同RFI的反刍动物瘤胃细菌组成也存在差异,而且在瘤胃中挥发性脂肪酸运输的关键基因与RFI具有相关性。虽然不同RFI的家畜屠宰性能和胴体性状的差异在不同种家畜的研究中还没得到一致的结果,但是在繁殖育种中选育低RFI的家畜可以提高生产效率,节约饲料成本。因此,RFI在规模化养殖中的应用可以为提高牧场生产管理水平、增加经济效益提供帮助。     

快速型黄羽肉鸡饲料利用效率性状的基因组选择研究

旨在探究快速型黄羽肉鸡饲料利用效率性状的遗传参数,评估不同方法所得估计育种值的准确性。本研究以自主培育的快速型黄羽肉鸡E系1 923个个体（其中公鸡1 199只,母鸡724只）为研究素材,采用"京芯一号"鸡55K SNP芯片进行基因分型。分别利用传统最佳线性无偏预测（BLUP）、基因组最佳线性无偏预测（GBLUP）和一步法（SSGBLUP）3种方法,基于加性效应模型进行遗传参数估计,通过10倍交叉验证比较3种方法所得估计育种值的准确性。研究性状包括4个生长性状和4个饲料利用效率性状：42日龄体重（BW42D）、56日龄体重（BW56D）、日均增重（ADG）、日均采食量（ADFI）和饲料转化率（FCR）、剩余采食量（RFI）、剩余增长体重（RG）、剩余采食和增长体重（RIG）。结果显示,4个饲料利用效率性状均为低遗传力（0.08~0.20）,其他生长性状为中等偏低遗传力（0.11~0.35）;4个饲料利用效率性状间均为高度遗传相关,RFI、RIG与ADFI间为中度遗传相关,RFI与ADG间无显著相关性,RIG与ADG间为低度遗传相关。本研究在获得SSGBLUP方法的最佳基因型和系谱矩阵权重比基础上,比较8个性状的估计育种值准确性,SSGBLUP方法获得的准确性分别比传统BLUP和GBLUP方法提高3.85%~14.43%和5.21%~17.89%。综上,以RIG为选择指标能够在降低日均采食量的同时保持日均增重,比RFI更适合快速型黄羽肉鸡的选育目标;采用最佳权重比进行SSGBLUP分析,对目标性状估计育种值的预测性能最优,建议作为快速型黄羽肉鸡基因组选择方法。     

不同剩余采食量滩羊瘤胃发酵参数的研究

剩余采食量（Residual feed intake, RFI）是通过动物实际采食量与预测采食量之差来衡量饲料效率。为研究不同RFI滩羊对瘤胃发酵参数的影响,通过表征瘤胃p H值和挥发性脂肪酸（Volatile fatty acid, VFA）,筛选影响RFI的标识物。研究基于前期饲喂试验和每只滩羊的RFI数值,按数值极值分组,选择EH-RFI（极高RFI）公、母滩羊各7只,EL-RFI（极低RFI）公、母滩羊各8只,采用气质质谱联用仪（GS-MS）对滩羊瘤胃液中的VFA进行检测,并结合屠宰前采集的瘤胃液pH值进行分析。结果表明,不同RFI公、母滩羊的瘤胃pH值间没有显著差异（P>0.05）;母滩羊瘤胃乙酸、丙酸、丁酸、异戊酸、戊酸和己酸含量显著高于公滩羊（P<0.05）。公羊组中,极低RFI滩羊瘤胃丁酸、异丁酸和异戊酸含量显著高于极高RFI羊（P<0.05）;母羊组中,极低RFI滩羊瘤胃己酸含量显著低于极高RFI组羊（P<0.05）。综上,公母羊间瘤胃pH值一致,瘤胃VFA含量差异与性别因素有关,性别因素可能影响瘤胃发酵模式;极低RFI公滩羊瘤胃具有较高的丁酸...     

肉牛剩余采食量与瘤胃微生物菌群关系

剩余采食量(RFI)是肉牛实际采食量与预期采食量之间的差值,是评定肉牛饲料效率的有效指标。肉牛的能量代谢差异在很大程度上可以解释其RFI差异,而肉牛瘤胃中复杂的微生物菌群结构在瘤胃发酵及其能量代谢方面起着重要作用。因此本文主要对最近几年国外采用PCR-变性梯度凝胶电泳(DGGE)、文库克隆测序、实时定量PCR和高通量测序技术研究肉牛RFI表型与瘤胃中的细菌菌群和甲烷菌菌群结构之间的关系所取得的进展进行总结,并介绍RFI的主要预测模型。     

肉牛剩余采食量与瘤胃微生物菌群关系北大核心CSCD

剩余采食量(RFI)是肉牛实际采食量与预期采食量之间的差值,是评定肉牛饲料效率的有效指标。肉牛的能量代谢差异在很大程度上可以解释其RFI差异,而肉牛瘤胃中复杂的微生物菌群结构在瘤胃发酵及其能量代谢方面起着重要作用。因此本文主要对最近几年国外采用PCR-变性梯度凝胶电泳(DGGE)、文库克隆测序、实时定量PCR和高通量测序技术研究肉牛RFI表型与瘤胃中的细菌菌群和甲烷菌菌群结构之间的关系所取得的进展进行总结,并介绍RFI的主要预测模型。     

长白猪剩余采食量的五种估算模型比较及其与生长指标的相关性分析

以2017～2019年295头长白种公猪生长性能测定成绩为研究数据,使用统计工具SPSS,分析五种模型估算的长白猪剩余采食量(RFI)与饲料效率、背膘厚、眼肌面积、日增重等生长指标的相关性,分析了根据RFI高低分组的影响及不同组间的指标差异,发现五种模型估算的的RFI均与饲料效率有极显著相关,低RFI长白猪料重比更低。按a、b、d、e四种模型筛选,结果对长白猪瘦肉率无影响,但c模型估算的低RFI长白猪背膘会更薄。各RFI与生长速度、日增重等均无显著相关,但其呈现的规律提示低RFI长白猪可能会生长较慢,这种可能性需要更多探讨。由于RFI常用于对比、相关分析,所以估算模型中常数项的作用被削弱,建议实际计算中可以忽略回归公式的常数项。     

高、低剩余采食量肉牛下丘脑组织中差异表达基因分析

为了分析高、低剩余采食量(residual feed intake, RFI)相关肉牛下丘脑组织中的基因表达图谱,探讨差异表达基因与牛RFI表型变异间的关系,试验选择高剩余采食量(HRFI)、低剩余采食量(LRFI)秦川牛各3头,分为HRFI组和LRFI组,采集下丘脑组织样本,从中提取总RNA进行转录组测序,筛选出RFI相关差异表达基因,对这些基因进行GO功能注释和KEGG通路富集分析,并利用STRING数据库构建差异表达基因的蛋白质相互作用网络图,最后随机选取6个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证。结果表明：HRFI组和LRFI组中均存在1 538个差异表达基因,包括AGRP、PMCH等与采食相关的基因,GH1、MTNR1A和RYR2等与代谢相关的基因,此外差异基因主要富集于钙信号通路、cAMP信号通路和昼夜节律等通路中。通过蛋白质相互作用网络筛选出3个核心子网络和7个核心基因。实时荧光定量PCR验证结果与转录组测序结果一致。说明下丘脑组织中AGRP、PMCH、GH1、MTNR1A和RYR2等差异表达基因及钙信号通路、cAMP信号通路和昼夜节律等多条通路可能参与调控肉牛RFI。     

不同剩余采食量的湖羊生长性能和消化道微生物多样性差异的研究北大核心CSCD

本试验旨在研究不同剩余采食量(RFI)的湖羊生长性能和瘤胃、盲肠微生物多样性的差异。选用60只健康湖羊公羔[体重(25.2±2.5) kg],单栏饲养,饲喂相同颗粒料,预试期14 d,正试期63 d。通过干物质采食量、平均日增重和中期代谢体重多元回归模型计算出60只羊的RFI后,选择RFI最高和最低的个体各6只,屠宰采样。结果表明:1)高RFI组干物质采食量显著高于低RFI组(P<0.05),但RFI对初始体重、终末体重、平均日增重、饲料转化率、GR值和尾脂重无显著影响(P>0.05);RFI和干物质采食量呈显著正相关(P<0.05),和饲料转化率及GR值呈显著正相关(P<0.05),和尾脂重有正相关趋势(0.05≤P<0.10),和初始体重、终末体重、平均日增重无显著相关性(P>0.05)。2) RFI对瘤胃微生物丰富度和多样性指数无显著影响(P>0.05),对盲肠微生物丰富度指数没有显著影响(P>0.05),但低RFI组盲肠Shannon指数显著高于高RFI组(P<0.05),Simpson指数有高于高RFI组趋势(0.05≤P<0.10);高RFI组盲肠理研菌科_RC9_gut_group属相对丰度显著高于低RFI组(P<0.05),低RFI组盲肠拟杆菌属和瘤胃球菌科_UCG-013属相对丰度显著高于高RFI组(P<0.05)。综上,高RFI个体更倾向于沉积体脂肪,不同RFI对湖羊瘤胃、盲肠微生物的影响只体现在个别可能具有重要作用的菌属上。     

高、低剩余采食量滩羊瘤胃微生物的差异

剩余采食量(RFI)通过实际采食量与预期采食量之差来评估饲料效率。瘤胃微生物相对丰度和活性决定着反刍动物的饲料效率。本研究选取345只6月龄左右体重相近的滩羊,采用多元回归模型计算每只羊的RFI,按数值极值大小分为极高组和极低组,分别采集其瘤胃液,利用测序技术对滩羊瘤胃液样本中细菌16S rRNA基因扩增子进行测序,分析其瘤胃微生物菌群。结果表明,极高和极低组公母羊瘤胃微生物多样性和丰富度均无显著变化(P>0.05),PCoA主坐标分析未发现瘤胃内微生物群落明显分离。极高组中,公羊的拟杆菌门和变形菌门丰度显著高于母羊,母羊的放线菌门丰度显著高于公羊(P <0.05)。极高组中,母羊的Olsenella菌属丰度显著高于公羊,公羊的Prevotella菌属和Erysipelotrichaceae＿UCG-002丰度显著高于母羊(P <0.05)。极低组中,公羊的Selenomonas菌属丰度显著高于母羊(P <0.05)。公羊不同RFI表型中,低RFI组的广古菌门中的Methanobrevibacter菌属丰度显著高于高RFI组,高RFI组的变形菌门丰度显著高于低R...