表观遗传学及其在动物遗传育种中的应用探析

本文论述了表观遗传学与经典遗传学的关系,DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、非编码RNA和副突变等表观遗传学所涉及的分子机制,以及表观遗传学在动物遗传育种研究中的应用.     

睾酮合成的表观遗传调控机制研究进展

睾酮是一种主要由睾丸间质细胞合成分泌的类固醇激素,参与调节生殖和其他生理活动,对精子发生及维持雄性生殖健康具有重要作用。睾酮合成是一个非常复杂的过程,受到激素、转录因子及信号转导等调控。表观遗传是在基因序列不变的基础上基因表达发生的可遗传变化,其主要类型包括DNA甲基化、组蛋白甲基化、组蛋白乙酰化、组蛋白泛素化、非编码RNA和RNA甲基化调控等。表观遗传作为睾酮合成的重要调节途径,近年来越来越受关注。本文简要介绍了表观遗传对睾酮合成的调控,总结了DNA甲基化、组蛋白甲基化、组蛋白乙酰化、组蛋白泛素化、非编码RNA和RNA甲基化调控睾酮合成的相关研究进展,以期为进一步研究睾酮合成机制提供参考。     

家禽营养表观遗传学研究进展

表观遗传是在不改变DNA碱基序列的前提下,引起基因表达改变的一种可遗传现象。营养表观遗传学作为表观遗传学的一个重要分支,主要通过研究营养素对染色质修饰的影响,进而从分子水平解释早期营养及其他环境因素的变化对后期健康的影响机制。目前,表观遗传修饰和营养调控的研究已成为营养学领域新的研究热点。多项研究表明,营养素可通过对表观遗传的调控改善家禽生产性能,并提高家禽生产力。本文主要论述了表观遗传调控与家禽生产性能的关系,并从深层次阐明各营养素通过影响表观遗传修饰从而改善家禽生长发育及生产性能的具体分子机制。     

动物初情期表观遗传调控的研究进展

初情期是动物从不能繁殖到能够繁殖的转折点和过渡时期,是非常重要的阶段。初情期的启动机制复杂,主要与遗传因素、环境因素、神经内分泌因素及其相互作用有关。由于中枢途径控制初情期发育的关键部件还涉及到表观遗传学机制,因而本文综述了DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA和转录因子等表观遗传学机制对初情期影响的研究进展,为调控初情期的研究提供依据。     

奶牛乳腺炎致病机制的表观遗传调控研究进展

奶牛乳腺炎作为制约奶牛养殖业发展的主要疾病之一,其受到环境、理化因素以及不同病原菌等多种因素影响。表观遗传调控作为一种新的分子调控机制,在奶牛乳腺炎致病过程中起着十分重要的作用。本文拟从DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等多方面综述其在奶牛乳腺炎发生、发展中的作用,并从多维度提出奶牛乳腺炎表观遗传调控机制未来研究策略,以期为奶牛乳腺炎致病机制研究以及有效防控提供参考。     

表观遗传学与肿瘤

表观遗传学是指研究基因表达或蛋白表达的改变不涉及DNA序列变化,但又可以通过细胞分裂和增殖而稳定遗传现象的遗传学分支领域。其研究对象是表观遗传修饰,目前认识到的表观遗传修饰主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等。近年来,随着人们对表观遗传学认识的深入,尤其是DNA甲基转移酶抑制物、组蛋白乙酰化抑制剂等在治疗肿瘤患者的成功临床应用,表观遗传学逐渐成为肿瘤研究的热点。主要对DNA甲基化和组蛋白修饰两种表观遗传修饰的分子调控机制、与肿瘤发生的关系及其在肿瘤的表观遗传治疗中的研究进展作一综述。     

表观遗传学与肿瘤

表观遗传学是指研究基因表达或蛋白表达的改变不涉及DNA序列变化,但又可以通过细胞分裂和增殖而稳定遗传现象的遗传学分支领域。其研究对象是表观遗传修饰,目前认识到的表观遗传修饰主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等。近年来,随着人们对表观遗传学认识的深入,尤其是DNA甲基转移酶抑制物、组蛋白乙酰化抑制剂等在治疗肿瘤患者的成功临床应用,表观遗传学逐渐成为肿瘤研究的热点。主要对DNA甲基化和组蛋白修饰两种表观遗传修饰的分子调控机制、与肿瘤发生的关系及其在肿瘤的表观遗传治疗中的研究进展作一综述。     

表观遗传修饰对转基因和克隆胚早期发育的影响研究进展

表观遗传修饰在基因表达和克隆胚的早期发育方面有重要作用.本文从DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA调控方面综述了表观遗传的发生机制及其对转基因和克隆胚早期发育的影响.该文对表观遗传的研究有重要的指导作用.     

营养素对动物表观遗传的影响及其机制

表观遗传是环境因素和细胞内的遗传物质相互作用的结果.表观遗传学是在DNA碱基序列不变的前提下引起的基因表达或细胞表观型变化的一种遗传现象,具体表现在以下3个既相互独立又相互作用的方面:DNA甲基化、组蛋白修饰和microRNA (miRNA)调控.本文就表观遗传的研究进展及营养素对动物表观遗传的影响及其机制进行综述.     

家禽营养与表观遗传学

过去几十年里,达尔文创立的生物进化论及孟德尔确立的遗传学说为家禽选育及品种的改良奠定了理论基础,并显著改善了禽肉品质,提高了家禽生产力。尽管遗传选择能够主导亲代基因传递给后代,但越来越多的证据表明营养等环境因素对基因表达具有重要的修饰作用。表观遗传学是研究在核苷酸序列不变的情况下,基因表达的可遗传变化的一门遗传学分支学科。本文主要讨论了家禽营养对DNA甲基化的影响,以及这种影响通过生殖细胞的表观遗传重塑可以成功地传递给后代的现象。     

生物技术在牧草品质改良中的应用

详细论述了模式植物基因组学的发展及其在克隆牧草品质性状重要功能基因上的可能作用,通过调节代谢过程中的相关酶以及其他关键反应物等来改良牧草品质,包括牧草的干物质可消化性(木质素和纤维素)、水溶性碳水化合物(果聚糖)、蛋白质(尤其是含硫蛋白)、维生素、单宁和类黄酮含量等品质性状。详细探讨了生物技术在牧草品质改良上的迫切性、现状、潜力与前景、现阶段存在的问题以及可能解决的方案。     

几种禾本科牧草内生细菌的分布特性

不同禾本科牧草植株内生细菌含量差异显著,杂交狼尾草闽牧六号内生细菌含量最高,达26.800×10⁴CFU/g。具体到各个部位,禾本科牧草不同部位内生细菌含量差异也显著。通过微生物鉴定系统对内生菌进行鉴定的结果表明,64株内生细菌中与MIDI数据库比较相似性指数大于0.500,可确定其菌种名称的有50株,属于19个种,隶属于12个属。以分离到的19种内生菌为样本,以各菌株在各部位出现与否为指标,用类平均法对数据进行系统聚类分析,当λ=8.35时,可将19种内生细菌分为4个大类群。从聚类结果显示,内生菌与宿主植株和不同分离部位都存在相关性,与宿主植株的关系更密切。     

岩溶石漠化区四种牧草植物光合生理适应性特征

以类玉米、紫花苜蓿、菊苣和杂交狼尾草4种牧草植物为研究对象,通过测定其叶片结构性状、光合生理特征以及土壤理化特性,研究其对岩溶石漠化环境的生理适应性的差异。结果表明,4种牧草植物的叶面积(LA)、叶干重(DW)、叶绿素含量(Chl)和比叶面积(SLA)差异显著,反映出4种牧草植物叶片结构性状差异种间较大;同科植物类玉米和杂交狼尾草光合能力相近,而不同科植物如菊苣和紫花苜蓿光合能力差异较大,但其水分利用效率(WUE)和潜在水分利用效率(WUEi)相近;相比较而言,类玉米和杂交狼尾草具有较强的光合能力和较高的水分利用效率,而菊苣和紫花苜蓿的光合能力和水分利用效率相对较低。4种牧草对0～10和10～20cm土层土壤含水量的影响差异不大,但对土壤容重的影响存在差异。相关分析表明,4种牧草植物蒸腾速率(T_r)与0～10cm土层土壤含水量为显著的正相关关系,而10～20cm土层土壤含水量对大气饱和蒸汽压亏缺(V_pdl)影响较大。相比较而言,类玉米和杂交狼尾草具有较高的P_n,WUE和WUEi,对岩溶环境具有良好的适应性。     

多年生禾本科牧草栽培比较试验

通过对6种多年生禾草3龄期品种的栽培比较试验表明,在青海大通地区旱作栽培条件下,6种禾草生长正常,表现良好,其中细茎冰草Agropyon trachycaulum cv.Slender和多叶老芒麦Elymus sibircus cv. duoye表现最好,无论从产量还是经济性状、干草粗蛋白产量等方面均表现最佳.     

豆禾牧草刈割期茎秆抗弯特性试验研究

以北方多年生豆科牧草甘农3号、匍匐型小冠花、直立型小冠花和禾本科牧草无芒雀麦、扁穗冰草刈割期茎秆为研究对象,利用微机控制电子万能材料试验机对刈割期的豆禾牧草底部茎秆进行弯曲试验,获得最大抗弯强度、弹性模量等机械物理特性参数,并且,分析牧草茎秆弯曲过程中应力-应变分布规律。结果表明:刈割期茎秆的弯曲弹性模量平均值分别为57.914,20.550,25.612,31.474,60.880 MPa,牧草的形态学性状与其抗弯特性紧密相关。此研究为牧草的机械化收获选择切割方式和切割刀具提供理论依据和技术参数,同时对牧草优种筛选和选育具有重要的指导意义。     

新疆阿勒泰草地野生禾草资源及饲用评价

经对新疆阿勒泰草地野生禾草资源进行初步统计,约有47属162种,占阿勒泰草地饲用植物总数的12．14％,位于该区野生饲用植物榜首。调查分析表明,该区野生禾草不仅布广、数量多、种类齐全、抗逆性强,而且适口性好,品质优良,饲用价值颇高。在该区划分的83个草地型中,以禾本科牧草占优势的达37个,占类型总数的44．58％。     

中原地区多年生禾草物候期特点与分蘖动态的研究

研究了中原地区3种主要禾本科牧草（苇状羊茅，多年生黑麦草，无芒雀麦）在1年内的物候期特点以及分蘖动态。结果表明，禾草在生长期内都在进行不同程度地分蘖，分蘖速度在1年内有3个高峰期（分蘖期，孕穗期和果后营养），1个平缓期和1个负增长期，分蘖速度最快的为分蘖期，物候内单株分蘖数和全年分蘖总数在果后营养期中达到最大。另外，与直根系的豆科牧草混播有利于禾草秋季分蘖。     

哺乳动物DNA甲基化研究进展

在真核生物基因组中DNA甲基化是一种重要的修饰方式,也是一种重要的表观遗传学机制。通常甲基化发生在胞嘧啶第5个碳原子上,由DNA甲基化转移酶(DNMTs)家族催化形成的。DNA甲基化是一种可逆的过程,并且直接影响到基因的活性。DNA甲基化对于哺乳动物的正常发育起着非常重要的作用,并在很大程度上影响着哺乳动物重要的生物学进程,主要包括转录成分的沉默、基因失活、染色体的完整性和大部分基因的转录调控作用。     

利用文献挖掘分析表观遗传学研究主题和趋势

表观遗传学不仅对理解细胞的生长分化及肿瘤的形成至关重要,还对疾病治疗和农业生产具有重要的实践意义。为更好地理解表观遗传的分子机理,本研究分析了表观遗传学的主要研究主题和趋势。利用文献挖掘对PubMed数据库收录的表观遗传学相关生物医学文献的主题进行提取。通过分析2009—2011年(近期)和1997—2008年(早期)文献中的名词和医学主题词(MeSH),确定重要研究主题和新兴研究主题。结果表明:过去30年中表观遗传相关论文稳定增长,其中miRNA方面的研究论文在近10年增长最为迅速。主要研究领域的名词主题包括protein、cell、gene、expression,主要研究领域的医学主题词(MeSH)包括animals、gene expressionregulation、humans。与新兴主题相关的名词为mtorc1、stemness、srna,而与新兴主题相关的医学主题词为genome-wide association study、gene knockdown techniques、tumor burden。本研究确定的主要研究主题和新兴主题将有助于理解表观遗传的分子机理及其在畜牧业中的应用前景。