秦川牛PDHB基因重组腺病毒载体的构建与鉴定

[目的]旨在通过构建秦川牛丙酮酸脱氢酶β亚基(Pyruvate dehydrogenase β subunit,PDHB)基因的重组腺病毒载体,为研究PDHB基因在牛前体脂肪细胞分化过程中的功能做准备。[方法]根据牛PDHB基因mRNA序列(GenBank Accession No.NM_001035435)设计引物,克隆该基因的编码区(Coding Sequence, CDS)序列。测序验证后将其重组到穿梭载体pAdTrack-CMV上,经PmeⅠ线性化后,转化到含有pAdEasy-1腺病毒骨架载体的E. coli BJ5183感受态细胞中进行同源重组,以获得重组质粒pAd-PDHB。再将经PacⅠ酶切线性化的pAd-PDHB转染到HEK 293A细胞中,进行病毒包装并扩增高滴度病毒Ad-PDHB,绿色荧光蛋白(GFP)标记法测定病毒滴度。将高浓度的Ad-PDHB病毒感染牛肌内前体脂肪细胞,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测PDHB的表达量。[结果]经测序验证,本实验克隆获得的牛PDHB基因CDS与数据库GenBank收录的序列一致。将PDHB基因CDS与穿梭载体pAdTrack-CMV重组并转染HEK 293A细胞后成功获得了重组腺病毒Ad-PDHB,其滴度为1.66×10⁹ PFU.mL^-1。腺病毒Ad-PDHB侵染牛肌内前体脂肪细胞后,PDHB在mRNA的表达水平比对照组高25.5倍。[结论]成功克隆了秦川牛PDHB基因并构建了重组腺病毒质粒pAd-PDHB,并获得能够在牛肌内前体脂肪细胞中过表达PDHB基因的高滴度重组腺病毒Ad-PDHB。     

草原红牛CAPN1基因mRNA表达特性分析

为了进一步揭示CAPN1的功能,本研究采用实时荧光定量PCR技术对草原红牛初生牛与成年牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、瘤胃、十二指肠、背最长肌8种组织中的CAPN1mRNA表达水平进行了分析。结果表明：CAPN1基因在组织中普遍表达,但表达量存在差异。且成年牛的CAPN1基因在肺脏和瘤胃组织中的表达显著高于初生牛（P〈0.05）,成年牛在肝脏、脾脏、肾脏和背最长肌组织中CAPN1基因的表达水平极显著高于初生牛（P〈0.01）。     

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。     

秦川牛ACTC1基因的表达特性分析

试验旨在揭示ACTC1基因在秦川牛中的时空表达规律,为进一步研究ACTC1基因在肉牛肌肉发育和脂肪沉积等方面的功能奠定基础。利用实时荧光定量PCR技术检测了ACTC1基因在24月龄成年秦川牛13种组织和4日龄新生秦川牛12种组织中的表达规律,同时研究分析了该基因在秦川牛成肌细胞和前体脂肪细胞不同分化阶段(0、2、4、6、8 d)的表达特性。结果显示,ACTC1基因在秦川牛心脏中的表达量最高,骨骼肌中次之;除瘤胃和肾脏外,24月龄成年牛各组织中的表达量显著或极显著高于4日龄新生牛(P0.05;P0.01);ACTC1基因在成肌细胞中的表达随着分化程度的增加呈现先升高后降低的趋势,在成肌细胞分化第2、4、6和8天ACTC1基因的表达量与第0天相比差异极显著(P0.01),分别是第0天的2.6、4.7、5.6和4.2倍,这与成肌细胞的分化速率一致;在脂肪细胞中ACTC1基因的表达趋势为先降后升,第2、4天的表达量与第0天相比差异极显著(P0.01),从分化第2天开始表达量随脂肪细胞分化程度增加而增加。ACTC1基因在不同年龄牛肌肉组织(心肌和骨骼肌)中的表达量最高,且其表达特性与肌细胞分化整体趋势一致;另外,ACTC1基因在脂肪细胞中的表达也有一定的规律。综上所述,推测ACTC1基因可能会影响牛肌肉组织的生长发育和脂肪沉积。     

布莱凯特黑牛CRTC1、CRTC3基因克隆测序及表达分析

为研究布莱凯特黑牛CRTC1、CRTC3基因序列和表达情况及其与生长发育的关系,本实验运用克隆测序方法检测CRTC1、CRTC3基因CDS区,并进行生物信息学分析;运用qRT-PCR技术检测不同组织和不同月龄的mRNA相对表达量;并用免疫组化技术对蛋白进行定位分析.结果显示:克隆测序获得的布莱凯特黑牛CRTC1、CRT...     

秦川牛PLAG1基因启动子克隆及转录因子预测

【目的】探究秦川牛多形性腺瘤基因1(pleomorphic adenoma gene 1,PLAG1)的组织表达规律,并克隆其启动子区序列,预测分析其关键转录因子结合位点,为探究其转录调控机制提供理论参考。【方法】采集3头20月龄秦川牛成年公牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、皮下脂肪、背最长肌、瘤胃组织,用实时荧光定量PCR方法检测PLAG1基因在不同组织中的相对表达量,同时克隆PLAG1基因上游启动子区序列,利用生物信息学软件预测PLAG1基因转录起始位点及启动子核心区域,分析、筛选核心启动子区域的关键转录因子结合位点。【结果】PLAG1基因在秦川牛各组织中均有表达,且在背最长肌中的表达量显著高于其他组织(P<0.05)。PLAG1基因启动子序列全长1 861 bp,生物信息学预测分析发现PLAG1基因核心启动子区位于-297―+42 bp,存在高度保守的Krüppel样因子5(KLF5)、cAMP反应元件结合蛋白1(CREB1)和早期生长反应因子1(EGR1)转录因子结合位点,且CpG岛位于PLAG1基因核心启动子区域内。【结论】PLAG1基因在肌肉组织中高表达,其核心启动子区...     

雏鸡肠组织β1基因的鉴定及时空表达特性

设计1对引物,建立RT—PCR方法对β1基因mRNA进行鉴定;以GAPDH基因为内参,建立检测鸡β1基因表达水平的sYBRGreenI实时荧光定量PCR方法,并用此方法测定1～20日龄雏鸡不同肠段组织81基因表达水平。结果显示,从鸡肠组织成功鉴定出β1基因mRNA;检测内参基因GAPDH和目的基因β1的实时荧光定量PCR方法扩增效率一致（扩增曲线斜率差〈0．1）,满足使用比较Ct值法对B1基因mRNA进行相对定量分析的前提;扩增曲线、熔解曲线及凝胶电泳结果提示该方法特异性好。实时荧光定量PCR检测结果表明,1日龄雏鸡十二指肠和盲肠、10日龄雏鸡空肠和直肠、5日龄雏鸡回肠组织中β1基因相对表达量最高。结果表明,鸡肠组织中存在β1基因表达,并在不同日龄不同肠段表达水平存在差异。     

秦川牛Snail2基因扩增、序列特征及表达特性分析

试验旨在扩增秦川牛Snail2基因,构建Snail2基因在其各组织不同发育阶段及脂肪细胞不同分化时期的时空表达规律,为进一步研究Snail2基因在牛脂肪沉积中的功能及调控作用奠定基础。以秦川牛为研究对象,经PCR扩增得到Snail2基因CDS区序列,运用生物信息学软件对其功能结构进行预测,同时采用实时荧光定量PCR检测Snail2基因在新生牛和成年牛各组织及脂肪细胞成脂分化过程中的时空表达谱。结果显示,秦川牛Snail2基因编码序列全长为952 bp。不同物种系统进化树结果表明,牛Snail2蛋白在家牛、水牛、山羊、绵羊中高度保守。磷酸化位点分析发现,存在41个潜在磷酸化位点,其中周期蛋白依赖性激酶1（cyclin dependent kinase 1,CDK1）、CDK5、CKⅡ、CKⅠ等多个细胞周期相关激酶参与了Snail2蛋白的磷酸化修饰。蛋白结构域预测发现,牛、人和鼠等8个物种中有8个相似Motif。Snail2蛋白二级结构主要由不规则卷曲构成,二、三级结构预测结果一致。Snail2基因启动子区序列分析发现1个CpG岛及E2F、C/EBPα（CCAAT/enhancer binding proteins alpha）、AP2和Sp1等与脂肪生成相关的转录因子结合位点。实时荧光定量PCR结果显示,Snail2基因在牛脂肪组织中呈现较高表达水平,且随着脂肪细胞成脂分化和牛生长发育过程均呈现上升趋势,表明Snail2基因在牛脂肪沉积过程中发挥重要作用。研究结果为进一步揭示Snail2基因通过影响脂肪细胞增殖和分化进而影响肉牛脂肪沉积作用机制奠定基础。     

雏鸡肠组织β1基因的鉴定及时空表达特性

设计1对引物,建立RT-PCR方法对β1基因mRNA进行鉴定;以GAPDH基因为内参,建立检测鸡β1基因表达水平的SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR方法,并用此方法测定1²0日龄雏鸡不同肠段组织β1基因表达水平。结果显示,从鸡肠组织成功鉴定出β1基因mRNA;检测内参基因GAPDH和目的基因β1的实时荧光定量PCR方法扩增效率一致(扩增曲线斜率差<0.1),满足使用比较Ct值法对β1基因mRNA进行相对定量分析的前提;扩增曲线、熔解曲线及凝胶电泳结果提示该方法特异性好。实时荧光定量PCR检测结果表明,1日龄雏鸡十二指肠和盲肠、10日龄雏鸡空肠和直肠、5日龄雏鸡回肠组织中β1基因相对表达量最高。结果表明,鸡肠组织中存在β1基因表达,并在不同日龄不同肠段表达水平存在差异。     

关岭牛MyoD Ⅰ基因在不同组织和时期中的表达分析

为研究MyoDⅠ基因在关岭牛不同组织表达量的差异及在肌肉发育过程中的表达情况,试验采用实时荧光定量PCR技术对关岭牛背最长肌、大腿肌、心脏、肝脏、脂肪、小肠6个组织的MyoDⅠ基因相对表达量进行检测。同时分析关岭牛胎儿、18月龄、30月龄时期背最长肌组织中MyoDⅠ基因的表达规律。结果显示,MyoDⅠ基因在背最长肌中表达量最高,在出生后的关岭牛肌肉组织中也具有较高的表达量,且随着出生时间的推移呈上升趋势。推测可能由于背最长肌是肌肉富集地方,因此基因表达量较高,随着年龄增大,肌肉丰满度增加,基因表达量也随着增加。     

安秦F_1代、和秦F_1代与秦川牛生长性能比较

[目的]为探讨安秦F1代与和秦F1代与秦川牛的生长发育情况。[方法]选择安秦、和秦、秦川公牛各10头作为2个试验组和1个对照组,测定6、12、18、24月龄的空腹体重、体长、体高、胸围数据,并进行比较分析。[结果]表明,在集约化饲养条件下,6～24月龄的安秦F1代体重及各项体尺指标,均显著高于秦川牛（P〈0.05）,和...     

秦川牛mtDNA cyt b基因序列多态性分析

对我国秦川牛6个个体mtDNA cyt b基因1140bp序列进行了分析。结果表明：6头秦川牛的cyt b基因序列中，共检测到核苷酸多态位点19个。cyt b基因全序列突变类型只有转换。6个个体具有4种单倍型。以欧洲牛mtDNA cyt b基因全序列为标准，其中单倍型Ⅰ、单倍型Ⅱ、单倍型Ⅲ的核苷酸变异率较低，都为0．071%，而单倍型Ⅳ的核苷酸变异率较高，为1．21%。应用MEGA软件中UPGMA法构建6头秦川牛的分子进化树，结果表明秦川牛有2个母系起源即普通牛起源（单倍Ⅰ、单倍型Ⅱ和单倍型Ⅲ和瘤牛起源（单倍型Ⅳ），但是本研究发现作为中原牛之一的秦川牛受普通牛的影响比较大。     

秦川肉牛AdipoR1和AdipoR2基因克隆、生物信息学分析及表达研究

试验旨在利用生物信息学方法对秦川牛肉用新品系（以下简称秦川肉牛）AdipoR1、AdipoR2基因的CDS区进行克隆及分析,并探究其在秦川肉牛不同组织及肌细胞诱导分化不同时间的表达情况。以秦川肉牛为研究对象,经PCR扩增得到AdipoR1、AdipoR2基因CDS区序列,运用生物信息学软件对其功能结构进行预测,同时采用实时荧光定量PCR术获得AdipoR1、AdipoR2基因在秦川肉牛15个组织和诱导分化后不同时间的表达量,再进行差异分析。结果显示,秦川肉牛AdipoR1基因编码序列全长为1 128 bp,编码375个氨基酸,蛋白分子质量为42 446.41 u,理论等电点为6.70,AdipoR1蛋白二级结构主要由α-螺旋构成,二、三级结构预测结果一致,属于亲水性蛋白,没有信号肽位点;AdipoR2基因编码序列全长1 161 bp,编码386个氨基酸,蛋白分子质量为43 707.70 u,理论等电点为6.27。亚细胞定位结果表明,AdipoR1蛋白有60.9%的可能定位在细胞膜,AdipoR2蛋白有73.9%的可能定位在细胞膜。不同物种氨基酸系统进化树结果显示,秦川肉牛AdipoR1、AdipoR2基因编码的氨基酸序列分别与瘤牛和野牦牛的亲缘性最近。实时荧光定量PCR结果显示,AdipoR1、AdipoR2基因在秦川肉牛心脏、肝脏、肌肉等15个组织中均有表达,且在肌肉组织中的表达量最高,极显著高于其他组织（P<0.01）,在肌细胞诱导分化时序上也有明显差异。本试验揭示了AdipoR1和AdipoR2基因在秦川肉牛不同组织和肌细胞诱导分化后不同时间上的表达差异,以期为进一步探究AdipoR1、AdipoR2基因的生物学功能与调控机理奠定基础。     

秦川肉牛AdipoR1和AdipoR2基因克隆、生物信息学分析及表达研究

试验旨在利用生物信息学方法对秦川牛肉用新品系(以下简称“秦川肉牛”)AdipoR1、AdipoR2基因的CDS区进行克隆及分析,并探究其在秦川肉牛不同组织及肌细胞诱导分化不同时间的表达情况。以秦川肉牛为研究对象,经PCR扩增得到AdipoR1、AdipoR2基因CDS区序列,运用生物信息学软件对其功能结构进行预测,同时采用实时荧光定量PCR术获得AdipoR1、AdipoR2基因在秦川肉牛15个组织和诱导分化后不同时间的表达量,再进行差异分析。结果显示,秦川肉牛AdipoR1基因编码序列全长为1128 bp,编码375个氨基酸,蛋白分子质量为42446.41 u,理论等电点为6.70,AdipoR1蛋白二级结构主要由α-螺旋构成,二、三级结构预测结果一致,属于亲水性蛋白,没有信号肽位点;AdipoR2基因编码序列全长1161 bp,编码386个氨基酸,蛋白分子质量为43707.70 u,理论等电点为6.27。亚细胞定位结果表明,AdipoR1蛋白有60.9%的可能定位在细胞膜,AdipoR2蛋白有73.9%的可能定位在细胞膜。不同物种氨基酸系统进化树结果显示,秦川肉牛AdipoR1、AdipoR2基因编码的氨基酸序列分别与瘤牛和野牦牛的亲缘性最近。实时荧光定量PCR结果显示,AdipoR1、AdipoR2基因在秦川肉牛心脏、肝脏、肌肉等15个组织中均有表达,且在肌肉组织中的表达量最高,极显著高于其他组织(P<0.01),在肌细胞诱导分化时序上也有明显差异。本试验揭示了AdipoR1和AdipoR2基因在秦川肉牛不同组织和肌细胞诱导分化后不同时间上的表达差异,以期为进一步探究AdipoR1、AdipoR2基因的生物学功能与调控机理奠定基础。     

牛A-FABP与SREBP1基因的组织表达规律研究

A-FABP(脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白)和SREBP1(固醇调节元件结合蛋白)是动物体内参与脂肪沉积和脂质合成的重要基因。为了研究这两种基因在牛组织中的表达规律,研究利用qRT-PCR技术检测A-FABP和SREBP1在荷斯坦牛13种组织中表达水平,并进一步比较了这两个基因在秦川牛和雪龙黑牛脂肪、肌肉和肝脏的组织中表达差异。研究结果表明A-FABP基因在脂肪组织中的表达水平远远高于其他组织,SREBP1基因在各组织中均有表达,脂肪组织的相对表达量最高。A-FABP基因在雪龙黑牛肌肉和肝脏组织中的表达量显著高于秦川牛的肌肉和肝脏(P0.05),而在脂肪组织中,秦川牛和雪龙黑牛该基因表达量无显著差异(P0.05)。SREBP1基因在雪龙黑牛肌肉和肝脏组织中的表达量显著高于秦川牛的肌肉和肝脏(P0.05),而在脂肪组织中,秦川牛表达量显著高于雪龙黑牛(P0.05)。由于A-FABP和SREBP1在脂肪中表达量最高,且它们的表达量在脂肪沉积能力不同的秦川牛和雪龙黑牛肌肉和肝脏组织中存在显著差异,故推断这两种基因在牛脂肪组织的脂质代谢过程中发挥重要作用,对脂肪的沉积和大理石花纹牛肉的形成起到一定的调控作用。     

秦川牛生长抑制素基因克隆及原核表达研究

 试验旨在通过基因工程方法获得重组肌肉生长抑制素蛋白。提取秦川牛的骨骼肌总RNA,根据基因库中海福特牛肌肉生长抑制素基因序列设计合成特异性引物,引物两端分别加上Bam HⅠ和Xho Ⅰ酶切位点及保护碱基,用RT-PCR方法扩增肌肉生长抑制素全长基因,并将其克隆到pMD18-T载体上,测序后经Bam HⅠ和Xho Ⅰ双酶切,将目的片段插入到PGEX-4T-1中,构建原核表达载体PGEX-4T-1-M,将重组表达质粒转化至Rosetta(DE3)中诱导表达。结果表明,扩增的秦川牛肌肉生长抑制素全长基因1 128 bp,克隆载体经过DNA序列测定,所得基因与GenBank上发表的一致;成功构建原核表达载体PGEX-4T-1-M,经IPTG诱导,表达出了GST-M融合蛋白,用GST标签抗体做Western blotting印记证明产物大约69 ku,与预期大小相符,并在Rosetta（DE3）菌中成功的进行融合蛋白表达。     

皮埃蒙特牛与秦川牛杂交效果试验报告

为提高秦川牛生长发育和产肉性能,引进意大利著名肉牛品种皮埃蒙特牛与非保种我秦川牛进行杂交试验。并与同期同龄的短角红牛、利水赞牛杂种后代进行比较。试验结果表明,皮秦Ｆ１生长发育,产肉性能明显优于秦川牛、杂交效果也好地短角牛和利木赞牛的杂交后代。     

西门塔尔牛、南德温牛杂交改良秦川牛效果研究

[目的]为研究西门塔尔牛、南德温牛对秦川牛的杂交改良效果.[方法]对秦川牛、南德温牛与秦川牛杂交一代（南秦F1）、西门塔尔牛与秦川牛杂交一代（西秦F1）共282头母牛的体高、十字部高、体斜长、胸围、腹围、管围等6项体尺指标进行了测定.以体尺指标为基础材料,对比分析了它们的体重与体尺数据在不同月龄的表现特点;计算分析了它们的各项体尺指数;构建了1～2岁秦川牛各项体尺指标对体重的主成分回归模型.[结果]表明：西秦F1比南秦F1的杂交改良效果好,6～24月龄的秦川牛、南秦F1、西秦F1随着月龄的增加,胸围和体重快速增长,西秦F1的各项体尺指标总体上高于南秦F1与秦川牛,秦川牛与南秦F1差异不显著（P＞0.05）;从育肥指数上来看,24月龄的西秦F1比秦川牛平均高7.2％,差异显著（P＜0.05）,西秦F1比南秦F1高6.8％,差异显著（P＜0.05）,南秦F1与秦川牛差异不显著（P＞0.05）,西秦F1育肥效果优于南秦F1.[结论]对1～2岁秦川牛通过逐步回归得到了估测体重的多元线性回归方程,拟合度较好.