新疆褐牛乳房炎抗性相关基因的表达及生物信息学分析

文章旨在分析新疆褐牛乳房炎抗性相关基因的分子生物学功能,为分子标记辅助育种工作在新疆褐牛乳房炎抗性性状中的研究奠定理论基础。试验采用DAVID 6.8软件对课题组前期研究及相关文献报道的乳房炎抗性相关基因(共20个基因)进行功能GO富集及KEGG信号通路分析。采用String 10.0数据库进行蛋白相互作用网络分析,结合生物信息学分析和相关文献的研究结果,挑选出JAK2和STAT5A基因,通过使用实时荧光定量PCR技术检测JAK2、STAT5A基因在不同乳房健康程度的新疆褐牛血液中的相对表达量。GO富集分析得到,20个基因主要涉及细胞膜、免疫应答和调节防御反应等生物过程;KEGG富集分析发现,这些基因主要参与JAK-STAT信号通路、趋化因子信号通路、ErbB信号通路等;PPI分析发现,20个基因中有8个基因之间存在直接或间接联系;实时荧光定量试验发现,JAK2、STAT5A基因在健康新疆褐牛血液的表达量极显著或显著高于患乳房炎新疆褐牛(P0.01;P0.05)。通过生物信息分析和实时荧光定量试验,进一步从分子水平探讨了不同乳房健康程度的新疆褐牛与JAK2、STAT5A基因表达之间的内在联系。     

新疆褐牛乳房炎抗性相关基因的表达及生物信息学分析

文章旨在分析新疆褐牛乳房炎抗性相关基因的分子生物学功能，为分子标记辅助育种工作在新疆褐牛乳房炎抗性性状中的研究奠定理论基础。试验采用DAVID 6.8软件对课题组前期研究及相关文献报道的乳房炎抗性相关基因（共20个基因）进行功能GO富集及KEGG信号通路分析。采用String 10.0数据库进行蛋白相互作用网络分析，结合生物信息学分析和相关文献的研究结果，挑选出JAK2和STAT5A基因，通过使用实时荧光定量PCR技术检测JAK2、STAT5A基因在不同乳房健康程度的新疆褐牛血液中的相对表达量。GO富集分析得到，20个基因主要涉及细胞膜、免疫应答和调节防御反应等生物过程；KEGG富集分析发现，这些基因主要参与JAK-STAT信号通路、趋化因子信号通路、ErbB信号通路等；PPI分析发现，20个基因中有8个基因之间存在直接或间接联系；实时荧光定量试验发现，JAK2、STAT5A基因在健康新疆褐牛血液的表达量极显著或显著高于患乳房炎新疆褐牛（P<0.01；P<0.05）。通过生物信息分析和实时荧光定量试验，进一步从分子水平探讨了不同乳房健康程度的新疆褐牛与JAK2、STAT5A基因表达之间的内在联系。     

牛β-防御素BNBD5基因在毕赤酵母中的表达

本研究在本实验室成功构建的奶牛乳房炎抗性相关cDNA文库的基础上,旨在通过对牛β-防御素基因的分析,进一步揭示乳房炎抗性的分子机理.以牛β-防御素BNBD5基因作为乳房炎抗性的候选基因,通过克隆该基因的编码区,成功构建了毕赤酵母表达载体pPICZαA/BNBD5,并采用毕赤酵母表达系统表达了BNBD5蛋白.该结果为今后BNBD5抗体的制备奠定了基础.     

新疆褐牛体型外貌线性评定方法的研究

本研究旨在对新疆褐牛乳肉兼用牛体型外貌线性评定方法进行探究。通过测定新疆伊犁河谷483头新疆褐牛一胎或二胎生产母牛的体重、体尺、乳房结构性状共18个指标,对这18个指标进行极值、方差、相关性、聚类和主成分计算分析。结果表明:新疆褐牛母牛18个性状指标中有11个性状变异系数在10%以上,说明新疆褐牛选育提高潜力较大;在12个体尺性状中,体高、体斜长、胸围、胸底宽、腹围、尻宽、尻长和坐骨端宽各性状间表现为极显著相关性;17个体尺、泌乳性状可通过聚类分析分成8类,通过主成分值贡献值选取前5个主成分,第一主成分反映综合信息量最大。综合上述结果并借鉴奶牛、中国西门塔尔牛、国外褐牛体型外貌线性评定方法,本研究提出了伊犁河谷新疆褐牛9分制线性外貌评定方法,4个特征性状为整体结构、尻部、腿蹄、乳房,为今后新疆褐牛鉴定、选种选配和选育提高方向提供指导。     

槟榔江水牛STAT 5A基因多态性及其与产奶性状的关联性研究

[目的]研究STAT5A基因多态性及其与槟榔江水牛泌乳性状的关联.[方法]采用直接测序和PCR-RFLP技术研究槟榔江水牛STAT5A基因变异,分析其与产奶性状的关系.[结果]槟榔江水牛STAT5A基因存在高度多态性,STAT5A基因多态性与产奶量及乳脂率等产奶性状具有显著相关性;建立了槟榔江水牛STAT5A基因MspI PCR-RFLP遗传标记.[结论]研究结果为槟榔江水牛遗传资源保存及产奶性能的标记辅助选择提供了理论依据.     

新疆褐牛淘汰原因及其与泌乳天数关系分析

牛只的淘汰是牛场管理的重要组成部分.为了探讨新疆褐牛淘汰原因及其与泌乳天数的关系,本研究收集新疆某牛场新疆褐牛2009-2019年间的离群记录,利用SAS 8.1软件分析不同淘汰原因对泌乳天数的影响.结果表明,乳房类疾病和繁殖类疾病是造成新疆褐牛淘汰的主要原因,不同淘汰原因对新疆褐牛淘汰时泌乳天数有极显著的影响(P<0...     

多浪羊BMP7基因克隆、生物信息学分析及其在不同初情期阶段组织表达分析

【目的】对多浪羊骨形态发生蛋白-7(bone morphogenetic protein-7,BMP7)基因序列进行克隆和生物信息学分析,并检测多浪羊在初情期3个阶段5个组织中的表达规律,为探究BMP7基因在多浪羊初情期中的生物学功能提供参考。【方法】采用PCR扩增多浪羊BMP7基因序列并克隆测序,利用Mega 7.0软件构建系统发育树,利用生物信息学软件分析BMP7蛋白的理化性质和结构功能;采用实时荧光定量PCR检测BMP7基因在初情期前、初情期、初情期后多浪羊下丘脑、垂体、卵巢、输卵管、子宫5个组织中的表达量。【结果】试验成功获得多浪羊BMP7基因序列长1 334 bp,其中编码区长1 296 bp,编码431个氨基酸,与绵羊和牛的亲缘关系最近,其次是人、猴、马,与小鼠和犬的亲缘关系最远。生物信息学分析显示,BMP7蛋白分子式为C₂₂₀₀H₃₃₇₄N₆₃₂O₆₂₈S₁₇,理论等电点(pI)为8.17,原子总数为6 851个,不稳定指数为53.18,脂溶性系数76.96,总平...     

新疆褐牛和美新褐牛F1不同泌乳月产奶量差异研究

本文旨在为研究美国瑞士褐牛导入杂交对新疆褐牛产奶性能的效果。本试验选取伊犁新褐种牛场第一胎次的3岁新疆褐牛和美新褐牛F1各12头为试验动物,测定其第1泌乳月至第10泌乳月份日均产奶量,并对所获取数据进行统计分析。结果表明:新疆褐牛和美新褐牛F1两组牛的日均产奶量均呈先增后降的趋势,泌乳量在第5泌乳月达到最高峰,并且第4~6泌乳月之间差异不显著(P0.05),但与别的泌乳月存在显著差异(P0.05);相同泌乳月不同组之间第7~10泌乳月之间存在显著差异(P0.05、P0.01),其他泌乳月份两组牛产乳量之间不存在显著差异(P0.05)。统计分析结果显示,对新疆褐牛导入美国瑞士褐牛基因能明显提高3岁第一胎次新疆褐牛泌乳月全月平均产奶量,有助于提高新疆褐牛泌乳能力。     

槟榔江水牛OXCT1基因的分子特征及组织表达谱分析

本研究对槟榔江水牛3-酮酸辅酶A转移酶1（3-oxoacid CoA-transferase 1,OXCT1）基因的完整CDS区进行了PCR扩增,并对其功能生物信息学和多组织差异表达进行了分析。以普通牛OXCT1基因序列（GenBank登录号：XM_006076397）为参考序列,采用Primer Premier 5.0软件设计引物序列,以提取的槟榔江水牛基因组DNA为模板,PCR扩增获得槟榔江水牛OXCT1基因mRNA序列,扩增产物经测序后利用ORF Finder软件进行开放阅读框识别,获得水牛OXCT1基因CDS区全序列,并对其进行生物信息学分析。结果显示,槟榔江水牛OXCT1基因CDS序列全长1 563 bp,编码520个氨基酸,蛋白分子式为C₂₅₀₉H₄₀₄₁N₆₈₇O₇₄₆S₂₃,分子质量为56.50 ku,理论等电点（pI）为8.69,不稳定系数为27.49,平均疏水性（GRAVY）为-0.097,该蛋白属弱亲水性蛋白。OXCT1蛋白无信号肽和跨膜结构,属于线粒体膜蛋白;包含pcaJ_scoB_fam和AtoD 2个保守结构域,且具有5个功能活性位点。槟榔江水牛与普通牛、藏羚羊等5个物种的OXCT1氨基酸序列同源性≥ 97%。对槟榔江水牛13个组织进行表达谱分析表明,在泌乳期,OXCT1基因在乳腺中表达量最高,在肾脏、垂体、脂肪、大脑、皮肤和肌肉中不表达;在非泌乳期,OXCT1基因在除脂肪以外的其他12个组织中都有表达。OXCT1基因在槟榔江水牛泌乳期乳腺组织中表达量最高,推测其可能参与了水牛的乳脂合成调控事件。本研究结果可为深入了解乳脂合成代谢及其调控机制提供依据。     

多浪羊GnRHR基因克隆、初情期组织表达研究及生物信息学分析

本研究旨在克隆多浪羊GnRHR(Gonadotropin Releasing Hormone Receptor,GnRHR)基因编码区，并用得到的CDS序列进行生物信息学分析，同时测定与繁殖相关组织中GnRHR基因的表达情况。利用RT-PCR和TA克隆的方法获得多浪羊GnRHR基因的编码区域，采用实时荧光定量PCR方法检测GnRHR基因在多浪羊初情期前、初情期和初情期后下丘脑、垂体、子宫、卵巢和输卵管5种组织的表达情况。本研究成功克隆获得多浪羊GnRHR基因编码区域。多浪羊GnRHR基因CDS序列长987 bp，编码328个氨基酸，与绵羊的同源性最高；对该序列进行生物信息学分析显示该蛋白分子式为C₁₇₆₂H₂₆₉₆N₄₃₂O₄₄₆S₂₀；理论等电点(pI)为9.39；不稳定指数为32.51，为稳定疏水性蛋白；具有7个跨膜区域；二级结构主要为α-螺旋及无规则卷曲。荧光定量PCR检测到多浪羊GnRHR基因在初情期及初情期前后3个时期5种组织均有表达，垂体和卵巢高表达；初情期时垂体相...     

新疆褐牛与荷斯坦牛NF-κB基因表达与TOLL样受体4基因型的关系

核转录因子NF-κB与动物机体的炎症反应、免疫应答、细胞分化和凋亡等密切相关,而Toll样受体(TLR)通过对侵入机体的病原微生物的抗原识别和信号转导,在NF-κB介导的炎症和免疫应答反应中发挥着重要作用。本研究在新疆褐牛和荷斯坦牛隐性乳房炎调查和TLR4外显子3+2021位点(E3+2021)SNP基因型与隐性乳房炎相关性研究的基础上,分析和比较了E3+2021 SNP位点3种不同基因型奶牛个体NF-κB信号通路上9个基因(NFκB1、NFκB2、RelA、c-Rel、RelB、IKKα、IKKβ、IKKγ和IκBα基因)转录水平的差异。结果显示,在BB基因型中,NFκB1和IKKα基因的mRNA转录水平在新疆褐牛与荷斯坦牛品种间差异显著(P0.05),RelA、RelB、IKKβ、IKKγ和IκBα基因mRNA转录水平在品种间差异极显著(P0.01)。在AB基因型中,IκBα基因mRNA转录水平在品种间差异显著(P0.05)。在对新疆褐牛的研究中发现,RelB、IKKγ和IκBα基因mRNA转录水平在AB和BB两种基因型间差异显著(P0.05);而在荷斯坦牛检测的9个基因的mRNA转录水平在AB和BB两种基因型间差异均不显著。因此,Toll样受体信号转导通路下游NFκB1、RelA、IKKβ、IKKγ和IκBα基因的mRNA转录水平在品种间的变化,可能与新疆褐牛乳汁中体细胞数(SCS)显著低于荷斯坦牛相关。在新疆褐牛中,RelB、IKKγ和IκBα基因mRNA转录水平的变化可能是AA基因型SCS显著高于AB基因型的原因之一。     

牛αS1-酪蛋白基因5'调控区的克隆与分析

编码乳蛋白的基因位于常染色体上,呈共显性遗传.牛酪蛋白基因位于基因组第6号染色体上,编码4种酪蛋白的基因在染色体上的位置依次是αS1-酪蛋白、β-酪蛋白、αS2-酪蛋白和γ-酪蛋白,表明这4种酪蛋白基因的表达受到共同的启动元件和调控元件的调控[1].研究通过数字化差异显示技术分析发现,牛αS1-酪蛋白基因在牛泌乳前后的乳腺组织中的表达量发生着显著的变化,表明αS1-酪蛋白可能与牛的泌乳调控有关.因此,试验克隆了牛αS1-酪蛋白基因5′调控区域,并进行了多种生物信息学分析,现报道如下.     

新疆褐牛4种蛋白多态与体尺性状关系的分析

新疆褐牛是我国于1983年培育而成的一个乳肉兼用型牛,毛色为褐色,体形较大,体质结实健壮,遗传性能稳定,适应性强,生产性能高,分布范围广,因而被确定为新疆优良地方品种。该文分析了新疆褐牛4种血液蛋白多态与体尺性状间的关系,以期寻找其优势基因与优势基因型,为充分利用新疆褐牛品种资源及其进一步选育提供参考依据。1材料与方法1.1试验动物此次研究选择的40头新疆褐牛,均来自新疆克拉玛依市绿成公司肉牛良种繁育场。从试验牛只的左侧颈静脉1/3处采血约2mL于干净的小瓶中,静置使其自然分离出血清,在4℃冰箱中保存。1.2电泳方法及判型采用…     

IFITM1基因克隆及其在不同生长阶段牦牛各组织中的表达分析

为鉴定牦牛IFITM1基因并分析其在不同生长阶段牦牛5种组织中的转录水平和蛋白表达量.本研究采用根据普通牛IFITM1基因设计的引物,PCR扩增牦牛IFITM1基因并利用生物信息学软件分析其序列,结果显示,获得牦牛546 bp的IFITM1基因cDNA序列,其中编码(CDS)区为375 bp,编码124个氨基酸残基.牦...     

基因多态性与超声波活体测定相结合对肉牛主要肉质性状的研究

本试验采用PCR-SSCP与超声波活体测定相结合的方法,对Leptin基因外显子Ⅱ E2JW的SNP位点与宰前/宰后新疆褐牛背膘厚度、眼肌面积、脂肪含量、眼肌高度的部分肉质性状进行关联性分析。结果表明,外显子Ⅱ E2JW位点的PIC处于中度多态（0.25 < PIC < 0.5）,E2JW多态位点存在3个基因型：AA、AB和BB,其中AB为优势基因型,B为优势等位基因。相关性结果表明,除预测值中AB、AA基因型个体的肌肉脂肪含量与实测值的分析结果不一致外,其他均表现出新疆褐牛Leptin基因外显子Ⅱ E2JW多态性与预测肉质性状和实测肉质性状关系的一致性。因此,Leptin基因外显子Ⅱ E2JW是影响新疆褐牛肉质性状的候选基因位点,基因多态性结合超声波活体测定技术不仅可以快速、准确地测量部分肉质性状,而且可作为分子标记辅助选择的一种手段。     

奶牛乳房炎金黄色葡萄球菌裂解性噬菌体裂解酶LysIMEP5基因的克隆及序列分析

为了克隆奶牛乳房炎金黄色(葡萄球菌裂解性噬菌体裂解酶Lys IMEP5基因,分析其生物信息学特性,以本实验室分离的奶牛乳房炎金黄色葡萄球菌裂解性噬菌体v B_Sau S_IMEP5为材料,根据其全基因组学信息,获取裂解酶基因序列,应用Primer 5.0设计特异性引物。采用PCR方法扩增并克隆Lys IMEP5基因,通过BLAST进行序列比对分析,利用在线软件对蛋白结构进行预测。成功克隆到裂解酶Lys IMEP5基因,测序结果通过DNAMAN比对与原序列完全匹配,无任何基因突变,同源性分析显示,与已报道的金黄色葡萄球菌噬菌体裂解酶相似性最高为83.1%;裂解酶Lys IMEP5基因序列全长1371 bp,共编码456个氨基酸,为亲水性蛋白,分子质量为51.717 k Da,理论等电点为9.70;Lys IMEP5同时存在CHAP片段和Amidase-3片段;该蛋白无跨膜区,无信号肽,以无规则卷曲为主。从奶牛乳房炎金黄色葡萄球菌裂解性噬菌体中成功克隆出Lys IMEP5基因,通过对该蛋白的结构预测分析为后续克隆表达及开发新型绿色抑菌剂奠定了基础。     

太行鸡MC1R基因的克隆测序、表达及生物信息学分析

为研究影响太行鸡不同羽色性状的重要候选基因MC1R的表达及生物信息学特性,试验以太行鸡麻、白两种羽色为研究对象,采用PCR克隆、实时荧光定量PCR技术和生物信息学分析进行探讨.测序结果显示:太行鸡MC1R基因CDS序列为945 bp,编码蛋白为314个氨基酸;蛋白理化性质分析发现,MC1R蛋白存在7个跨膜区,为跨膜受体...     

CD46基因在新疆褐牛不同组织中的表达研究

为了探究CD46基因在新疆褐牛不同组织中的表达丰度差异,初步掌握CD46基因在新疆褐牛不同组织中的表达规律,试验设计了特异性引物,应用实时荧光定量PCR技术分析新疆褐牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、小肠、大肠、胃、肌肉、卵巢和乳腺中的CD46基因表达情况。结果表明,新疆褐牛CD46基因在所检测的11种组织中均有表达,不同组织部位的表达存在差异,其中肝脏CD46表达丰度最高,其表达丰度显著高于肺脏、脾脏、肾脏、胃、小肠、大肠、卵巢和乳腺（P< 0.05）。本研究对新疆褐牛各组织CD46基因的表达规律进行初步分析,为CD46基因表达规律与其生物功能研究的开展提供了参考依据。     

秦川牛CAP2基因CDS区克隆及表达谱分析

[目的]克隆秦川牛CAP2基因的编码区序列（CDS）,分析该基因在不同组织及原代脂肪细胞分化过程中的表达特征。[方法]采用RT-PCR方法扩增秦川牛CAP2基因的CDS区,运用ProtPram、TMpred、ProtFun 2.1 Server等在线网站进行CAP2蛋白的生物信息学分析;通过油红O染色和qPCR检测成脂标志基因PPARγ和FABP4基因的表达水平以构建牛原代脂肪细胞诱导分化体系;利用qPCR检测分析CAP2基因在秦川牛7种组织（心、肝、脾、肺、肾、肌肉和背脂）和原代脂肪细胞分化过程（0~10 d）中的表达。[结果]秦川牛CAP2基因CDS区长1 461 bp,编码486 个氨基酸,氨基酸序列主要由无规卷曲和α-螺旋构成。CAP2基因在脂肪组织中高表达,极显著（P<0.01）高于其他组织。牛原代脂肪细胞诱导分化过程中,PPARγ和FABP4基因的表达量逐渐上升,与第0天相比第10 天时表达量达到最大（P<0.01）;与对照组相比,诱导分化组脂滴积累明显增加;CAP2基因表达量也随时间推移逐渐上升,以0 d为对照,第10天表达量最高（P<0.001）。[结论]成功克隆了秦川牛CAP2基因全长1 461 bp的编码区;CAP2基因在牛脂肪组织中以较高水平表达,且CAP2基因可能参与脂肪生成与分化过程,预测CAP2基因可能是促进成脂分化的转录因子,对维持牛脂肪细胞状态发挥关键作用,可能作为秦川牛肉质性状的候选基因,该研究结果为进一步揭示牛CAP2基因的功能提供基础资料。