鸡经济性状遗传标记挖掘与基因组选择研究进展

鸡的经济性状遗传标记挖掘与基因组选择是近年来禽畜遗传学领域的研究热点。该文对鸡经济性状遗传标记挖掘和基因组选择的研究进行了阐述,包括DNA分子标记技术的种类、 DNA分子标记在鸡经济性状上的应用、基因组选择概述、基因组选择技术在提升鸡经济性状上的应用以及利用遗传标记与基因组选择应用的挑战和展望。该研究通过深入阐述鸡经济性状遗传标记的挖掘与基因组选择研究进展,以期为相关研究者和农业产业决策者提供有益的参考和研究方向。     

我国研制出首款鸡55KSNP芯片

<正>近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所鸡遗传育种团队,在对中外鸡种全基因组重测序的基础上,整合对重要经济性状功能基因的显著位点,开展了自主芯片设计,研制出我国首款鸡55KSNP芯片。近年来,随着分子标记检测技术不断发展,分子育种进入了全基因组选择时代。相对于传统育种手段,全基因组选择具有育种值估计准确率高、有效提高育种工作效率等优点,已应用于奶牛、生猪的品系选育中。而与牛和猪比较,全基     

鸡Lpin1基因5'侧翼区微卫星变异的鉴定

为了掌握鸡Lpin1基因组内微卫星的分布特性,采用SSR hunter软件搜索位于鸡Lpin1基因组序列内的微卫星序列,并采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳结合克隆测序的方法对位于预测的启动子区域的复合微卫星进行了研究.结果表明,从鸡Lpin1基因组内搜索到9个微卫星,其分布频率为每5.5 kb1个微卫星;对位于鸡Lpin1基因的5’侧翼区(预测的启动子区域附近)的复合微卫星(命名为CLP532)进行多态性研究,共检测到7个等位基因,其序列长度变异在25 bp.从6个鸡品种(固始鸡、河南斗鸡、卢氏鸡、白洛克、来航鸡、丝毛乌骨鸡)中检测到CLP532微卫星的6种等位基因.TFSEARCH软件预测CLP532微卫星长度的变异可引起鸡Lpin1基因转录因子结合位点的改变.研究结果显示,鸡Lpin1基因组内存在丰富的微卫星,CLP532微卫星具有丰富的多态,CLP532微卫星长度变异对鸡Lpin1基因的表达调控具有潜在重要的作用.     

植物全基因组选择育种研究进展与前景

全基因组选择是指基于基因组育种值(GEBV)的选择方法,指通过检测覆盖全基因组的分子标记,利用基因组水平的遗传信息对个体进行遗传评估,以期获得更高的育种值估计准确度。当前,大部分关于全基因组选择的研究都集中在动物育种领域,其中有限群体容量的连锁不平衡、衰减程度、育种目标、试验设计和其他群体的特性以及育种程序都和植物育种不同。随着生物技术的迅猛发展,全基因组选择近年开始在植物数量性状研究和植物育种中也取得了一定的进展。综述了全基因组选择的原理、方法、优势以及全基因组选择在植物育种方面的研究进展。     

基因组选择一步法理论及应用研究进展

基因组选择(Genomic selection,GS)是一种新兴的畜禽遗传评定方法,较传统方法有明显优势,近十几年来成为畜禽遗传评定研究热点。但基因分型成本较高,实际育种过程中不可能对所有个体进行基因型检测,致使某些经济价值较小物种实施GS受限。一步法(Single step procedure)有效解决了这个问题。一步法既能将全基因组遗传标记用于畜禽遗传评定,又能将未经基因分型的个体全部纳入遗传评定模型,在猪、鸡等群体的基因组选择中应用备受关注。介绍了基因组选择一步法的原理,综述了其应用效果及相关问题等。     

苏尼特羊全基因组选择信号检测

【目的】选择信号是物种在进化过程中,经历长期的自然和人工选择在基因组上所留下的印迹。选择信号检测不仅能反映选择对品种培育的作用,还可以作为重要经济性状QTL定位的一个有效方法。苏尼特羊是中国内蒙古地区一个优良的地方绵羊品种,适应于恶劣的戈壁自然环境条件。对苏尼特羊全基因组选择信号检测,不仅能够寻找受正向选择（positive selection）相关的候选基因,揭示重要经济性状的遗传机制,还能为苏尼特羊品种培育过程中受正向选择的性状所经历过长期的人工选育提供遗传学证据。【方法】基于Illumina Ovine SNP50K芯片利用基于单倍型信息的单倍型积分值（integrated haplotype score, iHS）方法对苏尼特羊进行全基因组选择信号检测。首先对SNP芯片数据进行经过质控和单倍型推断后,共剩余42 616个SNP标记用于连锁不平衡（linkage disequilibrium, LD）分析和单倍型推断。然后按照祖先等位基因信息进一步筛选后得到30 537个SNP标记估计用于选择信号检测iHS值,并再以500kb长度作为为一个窗口进行划分一个选择区段,计算窗口内iHS均值,然后进行显著性检验。对具有显著|iHS|值的选择区段基因组区域进行基因注释,并对所检测的候选基因进行GO富集分析。【结果】构建了苏尼特羊的连锁不平衡衰减图谱,发现LD值随着两标记间距离的增大而减小,但也发现某些远距离标记之间存在较高水平的连锁不平衡。通过iHS方法在全基因组范围内共检测到204个具有选择信号的基因组区段,这些区段内与845个候选基因紧密相关。其中有与绵羊角的缺失相关的RXFP2基因,调控一系列控制绵羊毛色基因的ASIP,参与机体神经系统发育的HTR4和SOX10,与胚胎时期神经嵴发育密切相关的SOX10,可以激活骨调控中转录因子12进而调节骨骼发育的E2F2,对骨骼与肌肉的发育和形成相关的PLA2G6,促进核糖体蛋白合成的RPL7基因,与绵羊肺气肿相关性的POL,以及调节机体的先天性免疫功能和适应性免疫应答反应的MATR3。此外,还包括与神经系统发育和疾病相关的ZWINT、PPP1R1B、GPR98、LUC7L3、CAPZA1和MYT1L等。通过生物信息学分析发现与生物学过程相关的有24个GO条目、分子功能相关的有4个GO条目,和细胞组分相关的有3个GO条目。这些GO条目主要与蛋白质合成、大分子物质代谢降解过程和蛋白质的靶向运输、分子活性和核糖体组分以及在核糖体亚基相关。【结论】构建了第一张中国绵羊品种的连锁不平衡图谱和全基因组选择信号图谱。在全基因组范围内检测到与选择相关的重要经济性状的候选基因,其中部分候选基因在绵羊驯化过程中具有非常重要的意义,为进一步了解绵羊的人工选择过程提供了重要的参考依据,也为中国绵羊品种的培育提供了理论基础。     

RAD测序法用于鸡双向选择家系群体遗传差异分析

SNPs遗传标记已成为群体遗传学和数量遗传学研究重要工具。RAD测序法是基于新一代高通量测序技术进行SNPs开发最为有效、经济的方法之一。研究以针对脂肪性状进行双向选择的髙脂-低脂鸡家系和针对体重性状进行双向选择的高体重鸡-低体重鸡家系为对象,利用RAD测序法进行简化基因组测序及群体遗传差异分析。测序和分析结果显示,实验共获得57.88 M reads,平均每个个体检测到98 671个SNPs。群体pairwise Fst结果发现,在高脂-低脂鸡双向选择家系中,许多位点存在差异性,其中部分位点与前人研究结果相一致。在高脂-低脂双向选择家系中,例如5号染色体上的NOVA1区域呈现显著差异,表明该区域可能与鸡脂类代谢和腹脂沉积有重要关联;在高体重-低体重鸡双向选择家系中,存在一些群体差异缺失标签,例如高体重鸡的13号染色体上SH3RF2除第一个外显子以外区域基因信息的缺失,导致鸡体重显著增加,推测这种结构缺失变异可能与高强度人工选择有关。研究表明,RAD测序法不仅能够快速、准确地获得高通量SNPs遗传标记,而且具有较高分辨率,能够适用于诸如双向选择家系这种存在微小遗传差异群体间的遗传检测和分析。     

鸡瘦蛋白基因克隆中的若干问题研究

根据GenBank中鸡的LeptinmRNA序列(AccessionNo.AF012727)设计12对引物,用RT-PCR方法从不同品种(系)、不同时期及不同处理鸡的脂肪、肝脏和卵巢组织总RNA中没有扩增出鸡的Leptin基因片段;根据鸡的EST数据库中查到的一条鸡Leptin基因前体序列设计4对引物,用RT-PCR方法在包括卵巢在内的多个组织的cDNA中没能扩增出正确序列。为提高鸡Leptin基因的表达水平,通过给鸡注射胰岛素,利用RT-PCR方法对肝脏、卵巢和脂肪组织的总RNA进行扩增,没有得到目的序列。根据已发表的哺乳动物的Leptin基因序列设计兼并引物对鸡基因组DNA和脂肪、肝脏组织的cDNA进行PCR,结果没有特异性扩增条带,但在小鼠的基因组中可以获得稳定的扩增条带。用扩增长片段LATaq酶从鸡基因组DNA中也没有扩增出Leptin基因片段,而从小鼠的基因组DNA中,可扩增出小鼠Leptin基因片段;以小鼠LeptincDNA片段为探针,对鸡脂肪组织和肝脏组织来源的总RNA进行NorthernBlot分析,并未获得杂交信号;以猪的LeptincDNA片段为探针,对鸡基因组DNA进行SouthernBlot分析,并未获得特异性的结果。研究结果表明,在鸡的脂肪、肝脏和卵巢组织中不存在与小鼠Leptin基因同源性如此高的mRNA序列,在鸡的基因组中也不存在与小鼠、猪等哺乳动物Leptin基因序列同源性如此高的基因?     

逆转录病毒法制备转基因鸡的方法分析

随着生物制药业的迅速发展,转基因鸡已逐渐成为生物领域研究的热点之一。为建立和优化逆转录病毒法制备转基因鸡技术平台,以pHIT-Myc3为载体,以增强型绿色荧光蛋白(EGFP)为标记基因,采用共转染法包装泛嗜性VSV-G假逆转录病毒,浓缩后分别体外侵染鸡胚胎成肌细胞和体内胚盘下腔接种新生种蛋并孵化出雏。分别抽提成肌细胞、孵化5d的全胚和新生雏鸡不同脏器的基因组DNA进行PCR鉴定分析,结果分别在细胞和5d全胚胎及新生雏鸡的胸腺和皮肤中检测到了标记基因EGFP的存在,表明逆转录病毒法成功制备出转基因鸡,同时转基因鸡技术平台中的方法技术条件也得到了有效优化,为转基因鸡的进一步研究提供参考。     

分子标记技术在海洋生物研究中的方法选择

为加快对海洋生物的基础性研究,依据掌握基因组信息量的不同,应用分子标记技术对海洋生物生物学研究的技术方法进行选择。选择包括3类:一类为在海洋生物基因组信息未知的情况下对分子标记技术方法的选择;一类为在掌握较少海洋生物基因组信息的情况下对分子标记技术方法的选择;一类为在掌握海洋生物基因组较多背景信息的情况下对分子标记技术方法的选择。旨在为海洋生物遗传多样性领域的研究提供参考,以期加快海洋资源的合理开发以及优良种质培育的进程。     

Virus Location and Lymphocyte Apoptosis in Lymph Nodes of Piglets Infected with PCV-2

The present study has been performed to understand the location of the virus, type of apoptotic cells, and their relation to lymph nodes of piglets infected with porcine circovirus type Ⅱ （PCV-2）. Nine 32-day-old conventional piglets free of infection with PCV-2 were used, and distributed into three groups： control group （n = 3）, piglets inoculated with PCV-2 alone （PCV-2, n = 3）, and PCV-2 inoculated and KLH immunostimulated group （PCV-2 ＋ KLH, n = 3）. Superficial inguinal lymph nodes from all piglets were collected for histological examination after 32 days postinoculation, and immunohistochemistry for PCV-2 detection. Location of apoptotic cells was detected with TdT-mediated dUTP nick end labeling （TUNEL） and cell cycle, and the apoptotic rates were measured by flow cytometry. The characteristic histopathological lesions of the piglets in PCV-2 and PCV-2 ＋ KLH were lymphocyte depletions in the cortex and paracortex of the lymph nodes, epithelioid-like macrophage infiltration, and intracytoplasmic inclusion bodies presented in epithelioid-like macrophages. PCV-2 was mainly found in epithelioid-like macrophages by immunohistochemistry. In the lymph nodes, lymphocytes presented higher apoptotic rates in the cortex by TUNEL, special B-cell areas, and similar apoptotic cells were found in this compartment in the control. The apoptotic rates of the lymph nodes were 0.41, 3.34, and 4.88% in the control, PCV-2, and PCV-2 ＋ KLH groups by flow cytometry, respectively. The apoptotic rates of lymph nodes for PCV-2 and PCV-2 ＋ KLH piglets were significantly higher than those for the control group （P〈0.05 and P〈0.01）. The proliferation index （PI） was 0.17_＋0.01, 0.12_＋0.01 and 0.12_＋0.04 in the control, PCV-2, and PCV-2 ＋ KLH group, the PI of the control group was higher than that of the other groups, but without the statistical difference. PCV-2 can induce lymphocyte depletion in lymph nodes of piglets by blocking cell proliferation and promoting apoptosis. This is one o     

不同温度LED光萎凋对铁观音MEP上游关键基因和香气的影响

【目的】萜类化合物是乌龙茶挥发性芳香物质的重要组分,2-C-甲基-D-赤藓醇-4-磷酸途径（MEP）上游关键基因直接参与调控萜类化合物前体物质的合成。而乌龙茶香气的形成与萎凋工序密切相关,光照和温度是影响萎凋的重要因子,探讨LED光与温度在乌龙茶萎凋过程中对香气的影响,为提高乌龙茶萎凋叶香气品质提供参考。【方法】基于转录组数据,根据KEGG筛选出响应光照的MEP上游关键基因（DXS、DXR、HDS、HDR）。对一芽三叶铁观音鲜叶进行LED白光和不同温度（20℃（L20）、25℃（L25）、30℃（L30）、35℃（L35）和40℃（L40））萎凋处理,黑暗下温度（20℃（D20）、25℃（D25）、30℃（D30）、35℃（D35）和40℃（D40））萎凋处理;分别测定铁观音萎凋叶的香气组分和MEP上游关键基因的相对表达量。【结果】L30处理萎凋叶各基因表达量达到最大值,萜类基因（DXS、DXR、HDS、HDR）表达量分别为XY组（对照）的4.31、5.28、11.77、1.59倍,为D30处理的2.24、2.39、1.86和1.60倍。D30组各基因表达量为黑暗处理组最大,依次为XY组的1.92、2.21、6.34和0.99倍。L20处理萎凋叶的α-法呢烯芳樟醇氧化物（I、II）含量最高,较XY依次提高了15.05%、4.92%和15.13%;L30处理萎凋叶的橙花叔醇、芳樟醇和香叶醇含量最高,较XY组依次提高了3.71%、6.14%和15.28%;LED组铁观音萎凋叶主要香气组分含量均高于相对应的温度处理组。通过主成分分析法建立数学模型,对萎凋叶香气组分进行评估,得出L20组萎凋叶得分最高,L30组萎凋叶次之;与香气分析得出结果一致。【结论】铁观音萎凋叶基因表达量与香气含量的变化趋势不存在同步性;L30处理萎凋叶基因表达量、主要萜类香气物质含量和主成分分析得分均较高,这与铁观音生产上的萎凋温度相一致。萎凋温度过高（40℃）不利于萎凋叶萜类关键基因的表达和萜类化合物的形成。     

丙草胺与4种磺酰脲类除草剂混用对稻苗安全性的影响

室内测定了丙草胺分别与磺酰脲类除草剂甲磺隆、苄嘧磺隆、醚磺隆和吡嘧磺隆混用后，一叶一心期稻苗抑制50％株高的使用浓度(IC50)和抑制10％株高的使用浓度(IC50)，并用共害系数(CHC)对混用组合安全性的联合作用进行了评价．结果表明：所有混配处理的CHC10均小于12．0，表现出强烈的解毒效应；不同混用处理的CHC50值差异很大，丙草胺与甲磺隆混用的CHC50均小于25．0，解毒效应显著．丙草胺与苄嘧磺隆混配的CHC50为26．1—167．8，丙草胺与苄嘧磺隆混用的CHC50为52.2—115.5，丙草胺与醚磺隆混用的CHC50为80．0—110．2．     

不同阶段肉仔鸡能量需要模型的建立

试验研究了0~8周龄肉仔鸡胴体与羽毛蛋白、脂肪的生长曲线及0~3、4~6和7~8周龄3个阶段每日摄入不同水平的能量及蛋白对其体蛋白、体脂肪沉积的影响,旨在确定胴体与羽毛蛋白、脂肪动态的沉积规律及日粮能量沉积为体蛋白及体脂肪的效率。试验1,包括3个饲养试验分别选取体重相近的0、21和42日龄爱拔益加(AA)肉仔鸡324只,按性别及日粮随机分为18个处理,每处理3个重复,每重复6只鸡。肉仔鸡每日限量饲喂,饲喂水平分别为正常采食量的90%、70%和50%,每日定量供给肉仔鸡高、中、低3个水平的高蛋白质基础日粮及由饲喂水平决定的定量淀粉,进而使肉仔鸡每日采食能蛋质量比(代谢能/粗蛋白)不同的9种日粮;试验2,选取体重相近的0日龄AA肉仔鸡144只,按性别不同随机分为2个处理,每处理4个重复,每重复18只鸡。试验初和试验末分别进行屠宰,以测定肉仔鸡胴体和羽毛蛋白、脂肪和干物质含量。结果显示:1)Gompertz方程能很好的拟合不同性别肉仔鸡蛋白和脂肪的生长,不同性别间蛋白和脂肪极限重量、羽毛蛋白和脂肪的生长速率差异显著(P<0.05),而胴体蛋白和脂肪的生长速率差异不显著(P>0.05)。2)在0~3、4~6和7~8周...     

ICP-OES法同时测定果蔬中铅、砷、镉、铬、铜、锡含量

果蔬样品经混酸消化后,控制一定的酸度,定容后应用等离子体发射光谱法(ICP-OES)对果蔬中铅、砷、镉、铬、铜、锡六种有害重金属进行测定,研究了分析测定条件,方法简单快速。测定结果表明,五种元素的加标平均回收率在91.0%~107%之间。其RSD均小于3.5%。按该方法进行处理及测定铅、砷、镉、铬、铜、锡,在选择的测定条件下最低检出限分别为0.0006 mg/kg、0.0003 mg/kg、0.00003 mg/kg、0.00005 mg/kg、0.00003 mg/kg、0.0006 mg/kg。     

不同授粉组合对‘富士’和‘新红星’苹果品质的影响

【目的】探讨不同授粉品种对苹果品质和香气物质成分差异的影响,为高效授粉树的选育和苹果品质的提高提供依据。【方法】采用自育高效授粉树‘红菱’‘红锦’‘红雾’的花粉,在‘富士’(Malus domestica‘Fuji’)、‘新红星’(M.domestica‘Starkrimson’)铃铛花期进行授粉,以授‘嘎拉’(M.domestica‘Gala’)花粉的果实为对照,对果实发育期间总类黄酮含量的变化进行研究,并在果实成熟时测定可溶性固形物、花色苷含量等品质指标及香气物质成分。【结果】不同的授粉品种条件下,‘富士’和‘新红星’苹果除可滴定酸外的各项品质指标均高于对照。‘富士’苹果经‘红菱’授粉后,其果形指数、硬度、花色苷、可溶性糖含量显著提高,分别为对照的1.12、1.15、1.28、1.12倍。‘新红星’苹果经‘红雾’授粉后,其单果重、果形指数、花色苷、可溶性固形物、可溶性糖含量均显著提高,分别为对照的1.22、1.12、2.48、1.10、1.11倍,其可滴定酸含量显著降低,仅为对照的75%。在果实发育的整个生长期内,不同授粉品种处理的‘富士’和‘新红星’苹果总类黄酮含量均高于对照,且不同品种间存在显著差异。在花后160 d,‘富士’经‘红菱’‘红锦’‘红雾’花粉授粉后,果实内总类黄酮含量与对照相比分别增长19.63%、28.72%、13.97%,‘新红星’在花后120 d分别增长14.18%、15.26%、4.24%,差异显著。‘红菱’‘红雾’‘红锦’和对照授粉处理的‘富士’和‘新红星’苹果总酯类挥发性物质的相对含量分别为50.20%、52.03%、42.68%、45.10%和71.08%、68.85%、71.83%、66.03%,‘红菱’授粉后‘富士’‘新红星’果实总酯类挥发性物质含量明显增加,其中2-甲基丁酸乙酯的含量分别为对照的1.14和203.91倍。‘富士’苹果中,‘红菱’‘红雾’‘红锦’授粉处理的果实乙酸-2-甲基丁酯的含量分别为对照的1.73、1.07、1.36倍;其己酸乙酯和乙酸丁酯的含量分别为对照的1.09、1.12、1.29倍和1.50、0.77、1.30倍。而在‘新红星’苹果中,经‘红菱’‘红雾’‘红锦’授粉后,乙酸-2-甲基丁酯和己酸乙酯的含量分别为对照的1.82、1.27、0.93倍和2.57、1.15、0.27倍;乙酸丁酯的含量分别为对照的7.83、3.48、3.30倍。此外,‘富士’和‘新红星’苹果经‘红菱’授粉后,其烃类物质含量明显高于对照,主要表现为法呢烯的增多。【结论】高效授粉树能显著提高‘富士’和‘新红星’苹果的外观和内在品质,并且与对照存在显著差异。不同授粉组合对‘富士’和‘新红星’苹果品质影响差异较大,经‘红菱’授粉,‘富士’和‘新红星’苹果品质有显著提高。     

Characterisation of Neonicotinoid and Pymetrozine Resistance in Strains of Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae) from China

Four strains of the Q biotype and one of the B biotype of the whitefly Bemisia tabaci collected from China were characterised for resistance to four neonicotinoid insecticides and pymetrozine. Q biotype strains showed moderate to strong resistance to imidacloprid, thiamethoxam and acetamiprid, but little or no cross-resistance to dinotefuron. Resistance to neonicotinoids was consistently associated with resistance to pymetrozine, despite the latter having a distinct (though unresolved) mode of action. The single B biotype strain proved largely susceptible to all the insecticides investigated. Resistance in the Q biotype strains was associated with over-expression of a cytochrome P450 monooxygenase gene, CYP6CM1, whose substrate specificity presumably accounts for the observed cross-resistance profiles.     

贵州山区做好玉米区域试验的经验与方法

玉米区域试验是在不同生态条件下,对新育成品种的丰产性、稳产性、抗逆性、适应性及品质性状等进行全面鉴定和综合评价的中间环节,是新育成品种能否通过审定推广的重要过程,是农业科研与农业生产的重要纽带,是新品种是否能在本地区推广应用的科学依据,做好玉米区域试验事关重大.     

夹竹桃目植物新资料

本文根据国内外模式标本和文献资料,将亚洲、美洲和大洋洲夹竹桃目植物进行了部分整理和研究,对该目夹竹桃科和萝摩科18属37种作了订正,其中有11种分布新记录,17个新异名,建立15个新名称和1个新组合.     

氮、磷、钾、硼肥施用对甘蓝型杂交油菜产量及经济效益的影响

 【目的】指导当前生产条件下江西油菜测土配方施肥技术的推广。【方法】2008—2009年在江西省设置12个田间试验,研究氮、磷、钾和硼肥施用对甘蓝型杂交油菜产量及其相关性状的影响,并对施肥经济效益进行分析。【结果】氮磷钾硼肥配施处理(NPKB)平均产量为2 015 kg?hm-2,与不施肥相比,NPKB、缺B(NPK)、缺P(NKB)、缺K(NPB)和缺N(PKB)分别增产1 121、839、758、746和249 kg?hm-2;NPKB配施处理下各主要经济性状表现较好,有利于对N、P、K、B素的吸收利用;效益分析表明,NPKB配施效益达到5 449.5元/hm2,比不施肥增收2 231.1元/hm2,其次是缺B(NPK)、缺P(NKB)、缺K(NPB),分别比不施肥增收1 298.4、1 280.7和1 541.1元/hm2,而不施氮肥的处理减收206.1元/hm2。【结论】NPKB配施对甘蓝型杂交油菜增产、增收效果显著,是保证高效生产的技术关键。