牦牛与黄牛远缘杂种雄性不育的研究现状及对策

黄牛和牦牛远缘杂交后代雌性不育是生物界种属间遗传隔离的现象之一。本文系统地论述了各个学科对犏牛雄性不育的研究概况，并根据存在的问题提出了研究犏牛雄性不育遗传机理及其克服的可能途径。同时探讨了应用染色体减数分裂联会复合体，染色体标记同工酶和ＤＮＡ多态检测等技术，研究牦牛和黄牛远缘杂交后代雄性不育与可育遗传机理的可能性。     

牦牛、犏牛及黄牛肉脂肪酸和风味物质的分析

随机选取青海省果洛州同一放牧群体的1.5岁牦牛（♂）和犏牛（♂）各3头,与青海省湟中县1.5岁的3头黄牛（♂）做比较研究,利用气质联用仪对牦牛、犏牛和黄牛肉中脂肪酸组成及含量进行分析,利用高效液相色谱法对其肉中的肌苷、肌苷酸和硫胺素进行测定,采用高氯酸滴定法测定其肉中谷氨酸钠的含量。结果表明：①牦牛、犏牛和黄牛肉中饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸的含量无显著差异（P〉0.05）;多不饱和脂肪酸在犏牛肉中含量最高,明显高于牦牛和黄牛肉（P〉0.05）。②牦牛肉肌苷的含量明显高于同龄黄牛（P〈0.05）;三种牛肉中肌苷酸的含量无显著差异（P〉0.05）;犏牛肉硫胺素的含量最高,明显高于同龄黄牛（P〈0.05）;犏牛与黄牛肉谷氨酸钠的含量明显高于同龄牦牛（P〉0.05）。     

娟珊牛与牦牛杂交后代泌乳量和乳品质分析

为研究娟珊牛和牦牛的杂交一代（娟犏牛）的泌乳性能和乳品质,选择健康状况良好的娟犏牛和甘南牦牛各10头,于2020年测定6—10月的挤奶量,并检测其常乳中乳蛋白、乳脂、乳糖等营养成分的含量和乳脂中脂肪酸的组成。结果表明：娟犏牛在6—10月的产奶量为972.60 kg,极显著高于甘南牦牛（P<0.01）;娟犏牛常乳中乳蛋白、乳脂肪、非乳脂固体和乳糖含量略低于甘南牦牛,但两者间均差异不显著（P>0.05）;娟犏牛乳脂中的正癸酸、月桂酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸和芥酸含量均显著或极显著高于甘南牦牛（P<0.05或P<0.01）。综上所述,娟犏牛的产奶量优于甘南牦牛,且乳品质与甘南牦牛相当,更适宜于作为乳用犏牛在高寒牧区进行生产推广。     

犏牛雄性不育的DNA甲基化

采用Western blot法检测犏牛、牦牛睾丸组织中DNA甲基转移酶3a(Dnmt3a)蛋白的相对表达量,用甲基化定量试剂盒(荧光法,Epigentek公司)检测其全基因组DNA甲基化的水平,分析犏牛与牦牛在这2个表达量上的差异。结果显示:犏牛、牦牛睾丸组织中Dnmt3a蛋白的相对表达量分别为(0.853±0.015)和(0.651±0.016),犏牛的显著高于牦牛(P<0.05);犏牛、牦牛睾丸组织的全基因组DNA甲基化水平分别为(0.950±0.013)%和(0.808±0.016)%,犏牛的显著高于牦牛(P<0.05)。可见,犏牛睾丸组织中Dnmt3a蛋白表达水平与其全基因组DNA甲基化水平均显著高于牦牛,这可能是犏牛雄性不育的DNA甲基化机制之一,也将为犏牛雄性不育的表观遗传学研究奠定基础。     

舍饲牦牛和犏牛生产性能、屠宰性能、养分表观消化率、瘤胃发酵参数和血清生化指标的比较研究

为了比较舍饲条件下牦牛和犏牛生产性能、屠宰性能、养分表观消化率、瘤胃发酵参数和血清生化指标等特性的差异,研究采用随机区组试验设计,分别选取10头体重为(167.15±5.01)kg、年龄为4周岁左右的麦洼公牦牛和F1代公犏牛,分别设为牦牛组和犏牛组,每组10个重复,每个重复1头牛,两个处理组饲喂相同日粮。结果表明:犏牛组的干物质采食量(DMI)、日增重(ADG)和净肉率显著高于牦牛组(P0.05),犏牛组屠宰率有高于牦牛组的趋势(P=0.065);犏牛组粗蛋白质(CP)的表观消化率显著高于牦牛组(P=0.046),但酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)有低于牦牛组的趋势(P0.10);犏牛组氨态氮浓度显著低于牦牛组(P=0.011),而总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度有高于牦牛组的趋势(P=0.073);犏牛组血清总蛋白和球蛋白浓度显著高于牦牛组(P0.05)。因此,本试验条件下,犏牛的生产性能和CP的表观消化率优于牦牛,而纤维类物质的消化率则低于牦牛,两者在瘤胃发酵特性上无明显差异,而犏牛的体液免疫应答强于牦牛。     

青海高寒牧区犏牛挤乳量及乳成分分析

对青海高寒牧区犏牛挤乳量及乳成分进行了分析,并与同等饲养条件下的牦牛进行了比较。结果表明:1)不同地区犏牛挤乳量差异不显著(P>0.05);2)不同的产乳阶段两个地区犏牛挤乳量的变化趋势相同;3)犏牛挤乳量极显著高于牦牛挤乳量(P<0.01);4)犏牛乳脂与干物质低于对照组牦牛的含量,其它成份无显著差异。     

黄牛睾丸、附睾和精液乳酸脱氢酶—X(LDH—X)测定研究

本研究从12头黄牛睾丸组织、3头附睾组织和3头精液匀浆液,用聚丙烯酰胺凝胶电泳区分LDH同工酶及LDH-X酶谱和扫描测定其百分含量。LDF-X带是用65℃20分钟热处理样品、黄牛、马、绵羊血清以及牦牛、猪、狗睾丸组织和精液同步电泳确定黄牛LDH-X带在LDH_4和LDH_5之间,并紧靠LDH_5。     

牦牛和雄性不育犏牛睾丸FABP5和FABP9基因mRNA水平及能量代谢相关酶活力的比较

本研究旨在测定牦牛表皮细胞型脂肪酸结合蛋白(FABP5)和睾丸型脂肪酸结合蛋白(FABP9)基因序列,比较其在牦牛和雄性不育犏牛睾丸中的表达,并结合睾丸中部分能量代谢相关酶的活力分析,以探索这两个基因及能量代谢与犏牛雄性不育之间的联系。试验从牦牛睾丸中提取总RNA,采用PCR方法获得了牦牛FABP5和FABP9基因的cDNA序列,编码区长度分别为408和399bp,与普通牛相比分别有1个和6个碱基差异,后者导致FABP9基因推导的氨基酸序列存在5个氨基酸差异。实时荧光定量PCR分析显示,FABP5基因在犏牛睾丸中的表达量极显著大于牦牛,而FABP9基因表达量差异不显著。犏牛睾丸中异柠檬酸脱氢酶活力极显著高于牦牛(P0.01),而β-羟脂酰CoA脱氢酶和乳酸脱氢酶活力与牦牛接近。犏牛睾丸中FABP5基因表达上调以及参与三羧酸循环的柠檬酸脱氢酶活力提高,可能提示雄性不育犏牛睾丸组织在脂肪酸氧化供能水平上高于成年牦牛。     

黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织中Boule基因mRNA表达水平

Boule基因是DAZ家族成员之一,在生殖细胞中特异表达是精子发生过程中减数分裂的关键调控因子,其表达缺乏可引起减数分裂阻滞和精子生成障碍,导致雄性不育。为揭示Boule基因mRNA表达水平与犏牛雄性不育关系,本研究利用实时荧光定量PCR法,对黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织中Boule基因mRNA表达进行定量分析。结果表明:Boule基因在黄牛和牦牛睾丸组织中的表达水平相对都比较高,黄牛与牦牛差异不显著(P>0.05);而Boule基因在黄牛和牦牛睾丸组织中的表达水平显著高于犏牛,黄牛、牦牛与犏牛差异显著(P<0.05)。结果提示,Boule基因在犏牛睾丸组织中低表达与犏牛雄性不育相关,可作为研究犏牛雄性不育的重要候选基因。     

安犏牛与牦牛设施化养殖技术试验研究

通过采用犏牛、牦牛犊牛培育技术结合设施化养殖技术,研究不同的饲养方式对犏牛、牦牛生长发育、增重效果及屠宰率的影响,研究结果表明,采用犊牛培育技术,6月龄犏牛公犊牛和牦牛公犊牛的体高、体斜长、胸围、管围都有不同程度的增长,体重也明显增加,与对照组相比,差异显著(P<0.05);采用设施化养殖技术,犏牛设施组的总增重及平均日增重显著高于牦牛对照组,差异显著(P<0.05);牦牛设施组、犏牛对照组和犏牛设施组的总增重及平均日增重显著高于牦牛对照组,差异显著(P<0.05)。犏牛设施组胴体重及净肉重分别为138.27±3.17kg和113.29±2.87kg,屠宰率和净肉率分别为58.47%和47.91%,犏牛设施组屠宰率和净肉率显著高于犏牛对照组,差异显著(P<0.05);牦牛设施组胴体重及净肉重分别为99.09±2.35kg和79.83±1.91kg,屠宰率和净肉率分别为57.46%和46.29%,与牦牛对照组和犏牛对照组相比,牦牛设施组和犏牛设施组的屠宰率和净肉率显著高于牦牛对照组和犏牛对照组,差异显著(P<0.05)。采用犏牛、牦牛犊牛培育技术结合设施化养殖技术,犏牛、牦牛的生长发育速度显著提高,总增重、日增重、屠宰率和净肉率显著高于传统放牧条件下的犏牛和牦牛。     

犏牛高效生产新模式的建立

犏牛是牦牛与奶(肉)牛杂交的后代,具有明显的杂种优势,是牦牛育种改良的重要方向之一。由于雄性犏牛不育,杂种优势无法稳定遗传。因此,利用现代繁殖育种技术是解决此问题的关键。本研究利用牦牛屠宰场的卵巢收集卵母细胞,与奶(肉)牛的冻精进行体外受精,将获得的胚胎移植到同期发情的犏牛体内,建立生产犏牛新模式。结果表明,用荷斯坦牛、西门塔尔牛和娟姗牛的冻精与牦牛卵母细胞体外受精,受精率无显著差异(P0.05),但显著高于牦牛种内体外受精(P0.05)。胚胎发育动力学结果表明,犏牛胚胎的体外发育速率显著高于牦牛胚胎(P0.05);雄性犏牛胚胎的发育显著快于雌性胚胎。用孕酮阴道栓、马绒毛膜促性腺激素(eCG)和氯前列腺烯醇(PG)组合的同期发情处理方案,诱导犏牛发情效果较好,发情率显著高于单独使用PG组(P0.05)。获得了全球首批试管犏牛(7头),实现了犏牛生犏牛新模式。获得的试管犏牛体型丰满、生长迅速、1周岁的体质量达160 kg,是同龄牦牛的2倍。综上,本研究建立了一套高效的犏牛体外生产技术体系,充分利用了母犏牛的繁殖性能,为挖掘优秀母犏牛的繁殖潜能和加速扩繁犏牛奠定了基础,对实现少数民族地区牧民增收与生态保护具有重要的意义。     

云南主要地方牛种肌肉氨基酸营养特性研究

首镒报道了云南主要地方牛种肌肉氨基酸测定分析结果。氨基酸总含量；云南瘤牛，中甸牦牛和大额牛均明显高于迪庆黄牛和中甸犏牛；必需氨基酸含量；云南瘤牛，中甸牦牛和大额牛均显著高于迪庆黄牛和中甸犏牛；必需／非必需氨基酸之比，大额牛，中甸牦牛和云南瘤牛均明显高于迪庆黄牛和中甸犏牛。     

我国牦牛染色体研究现状

综述了近10年来我国牦牛染色体研究的情况,认为牦牛与普通牛在部分常染色体和Y染色体结构上的差异是导致犏牛雄性不育的原因之一,并指出我国牦牛染色体的研究,今后应以染色体带型标准化,染色体带型与经济性状的相关性,牦牛与其它牛种染色体的比较研究等为主攻方向。     

利用GPS跟踪定位系统对祁连山区秋季牧场牦牛和犏牛牧食行为的研究

研究旨在通过利用GPS跟踪定位技术对祁连山区秋季牧场上24h自由放牧牦牛和犏牛的昼夜采食活动进行对比研究。选取甘肃天祝藏族自治县乌鞘岭地区牦牛和犏牛各3头,在2012年9月30日至10月25日利用家畜GPS跟踪定位系统进行家畜牧食行为的研究,通过计算它们的水平游走距离,分析牦牛和犏牛在秋季牧场的昼夜采食活动。结果表明:(1)在24h内,牦牛和犏牛都表现出3个采食高峰期,第一个高峰期在9∶00~10∶00左右;第二个在18∶00左右;第三个在23∶00左右。在整个试验过程中,犏牛的采食活动量显著高于牦牛(P0.05);在试验的前半期(牧草初黄期)犏牛和牦牛的采食活动量差异不显著(P0.05);而在试验的后半期(牧草枯黄期)犏牛的采食活动量极显著高于牦牛(P0.01);犏牛和牦牛牧草枯黄期的采食活动量都极显著高于牧草初黄期采食活动量(P0.01)。(2)同一牧场上放牧的牦牛和犏牛在牧草初黄期采食活动范围相似,而在牧草枯黄期二者的采食空间分布格局出现了分化,犏牛的采食活动范围变得相对狭长,牦牛的则变得相对宽广。研究结果表明当秋季牧场牧草大面积枯黄的时候,需要对家畜进行适当补饲,进而满足家畜的生长需求,同时减少由于游走觅食活动等造成的能量消耗。通过对比牦牛与犏牛的牧食活动,牦牛较犏牛更加适应青藏高原的严酷环境条件,尤其在缺草季节,牦牛的适应性更加明显。     

利用人工瘤胃产气法比较不同品种肉牛瘤胃发酵特性和产甲烷差异

本试验旨在利用人工瘤胃产气法比较不同品种肉牛瘤胃发酵特性和产甲烷(CH_4)等温室气体的差异。选用健康无病、年龄相近(24月龄)的麦洼牦牛、中国荷斯坦奶公牛、犏牛(藏黄牛×麦洼牦牛)阉公牛各5头,相同舍饲环境下饲喂相同饲粮42 d后,采集各品种肉牛瘤胃液进行相同饲粮底物的体外发酵,比较分析体外发酵产气量、产气参数、发酵参数以及CH_4、氢气(H_2)、二氧化碳(CO_2)产量。结果表明:1)各组产气量随着发酵时间延长呈增加趋势。犏牛组慢速发酵部分产气量和潜在产气量显著高于中国荷斯坦奶公牛组和麦洼牦牛组(P0.05),而中国荷斯坦奶公牛组和麦洼牦牛组快速发酵部分产气量和产气速率显著高于犏牛组(P0.05)。2)中国荷斯坦奶公牛组发酵24和48 h乙酸/丙酸显著高于其余2组(P0.05),麦洼牦牛组发酵48 h丙酸和总挥发性脂肪酸(TVFA)含量显著高于其余2组(P0.05),麦洼牦牛组发酵72 h乙酸、丙酸、丁酸和TVFA含量显著高于其余2组(P0.05)。同时,麦洼牦牛组乙酸、丙酸和丁酸理论最大产量以及乙酸和丁酸产量潜在增幅显著高于其余2组(P0.05)。3)各组发酵液pH均处于正常范围。犏牛组和麦洼牦牛组发酵24和48 h发酵液pH显著高于中国荷斯坦奶公牛组(P0.05),麦洼牦牛组发酵24、48、72 h发酵液氨态氮含量显著高于其余2组(P0.05),麦洼牦牛组发酵48、72 h发酵液微生物蛋白含量显著高于其余2组(P0.05)。综上所述,麦洼牦牛、中国荷斯坦奶公牛、犏牛的瘤胃微生物发酵能力不同。     

舍饲牦牛与犏牛生长性能、屠宰性能、肉品质和肌内脂肪沉积相关基因表达的比较分析

本试验旨在比较舍饲牦牛与犏牛生长性能、屠宰性能、肉品质和肌内脂肪(IMF)沉积相关基因表达的差异。选用10头体重相近、年龄(4岁)相近的健康麦洼公牦牛和公犏牛(藏黄牛×麦洼牦牛),分为牦牛组和犏牛组,每组5头牛。2个组均饲喂相同饲粮,试验期153d。结果表明:1)犏牛组平均日增重、胴体重及背最长肌熟肉率、IMF含量显著高于牦牛组(P<0.05)。犏牛组背最长肌剪切力显著低于牦牛组(P<0.05)。2)牦牛组背最长肌激素敏感脂肪酶(HSL)和肉碱转移酶-1(CPT-1)的活性及其基因相对表达量显著高于犏牛组(P<0.05)。3)犏牛组与牦牛组之间的初重、末重、平均日采食量、料重比、净肉重、屠宰率、净肉率,背最长肌pH1h、pH24h及脂肪酸合成酶(FAS)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)活性及基因(固醇调节元件结合蛋白-1、过氧化物酶增殖激活受体γ、FAS和ACC)相对表达量均差异不显著(P>0.05)。由此可见,与牦牛相比,犏牛主要通过抑制HSL和CPT-1基因表达及降低其酶活性,抑制脂肪分解,促进IMF沉积,提高牛肉嫩度,改善牛肉品质。     

牦牛DDAH1和DDAH2基因的克隆测序及其在牦牛和犏牛睾丸中的表达差异

为了测定牦牛DDAH1和DDAH2基因序列并比较其在牦牛和雄性不育犏牛睾丸中的表达,以探究该基因与犏牛雄性不育的联系,试验从牦牛睾丸中提取总RNA,采用RT-PCR技术克隆并测序获得牦牛DDAH1和DDAH2基因的c DNA序列;利用实时荧光定量RT-PCR技术检测这两个基因在牦牛与犏牛睾丸中的表达。结果表明:克隆获得的牦牛DDAH1和DDAH2基因序列分别长959 bp及1 091 bp,均包含858 bp的CDS区。DDAH1基因序列与普通牛相比有4个碱基差异,序列同源性为99.58%,而推导的氨基酸序列仅存在1个氨基酸残基差异;DDAH2基因序列与普通牛比较相差1个碱基,序列同源性为99.91%,推导的氨基酸序列存在1个氨基酸残基差异。DDAH1和DDAH2基因在牦牛和犏牛睾丸组织中均有表达,DDAH1基因在犏牛睾丸组织中的表达量显著高于牦牛(P0.05),是牦牛睾丸组织中表达量的1.5倍;DDAH2基因在犏牛睾丸中的表达量与牦牛相比差异不显著。说明DDAH基因表达在犏牛睾丸中上调可能与其雄性不育有关。     

犏牛和牦牛ESCO2基因的序列特征及其在睾丸中的表达对比分析

旨在克隆犏牛和牦牛姐妹染色单体内聚建立蛋白2（establishment of sister chromatid cohesion N-acetyltransferase 2,ESCO2）基因,并分析其在不同发育阶段睾丸中的表达与定位,为进一步解析ESCO2在减数分裂过程中的作用机制提供理论依据。本研究以健康雄性犏牛及牦牛为试验动物,根据年龄分为胎牛组（5~6月龄）、幼年组（1~2岁）和成年组（3~4岁）,每组各3头。通过RT-PCR技术克隆犏牛和牦牛ESCO2基因并进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR （quantitative real-time PCR,qRT-PCR）检测ESCO2基因在犏牛不同组织中的表达谱,比较分析ESCO2在犏牛和牦牛不同时期睾丸中的表达规律,利用免疫组织化学（immunohistochemistry,IHC）技术检测ESCO2蛋白的细胞定位和表达差异。结果显示,犏牛ESCO2基因（GenBank登录号：MW198470） CDS区为1 833 bp,编码610个氨基酸,与牦牛相比,犏牛ESCO2序列第301~319位多19个氨基酸,另有3个氨基酸突变;犏牛ESCO2蛋白序列与黄牛的同源性高于其他哺乳动物;ESCO2可能与SMC3、SMC1A、PDS5A、PDS5B、STAG2等蛋白相互作用,互作蛋白功能与姐妹染色单体凝聚、减数分裂细胞周期、DNA修复、细胞分裂和染色体重构等生物学过程相关。ESCO2在犏牛各组织中均有表达,但在睾丸中的相对表达水平显著高于其它组织（P<0.05）;在犏牛睾丸中的表达随年龄增长呈上升趋势,幼年和成年时期犏牛睾丸中ESCO2的表达显著低于同时期牦牛（P<0.05）;IHC染色结果发现,雄性犏牛减数分裂阻滞于初级精母细胞,ESCO2蛋白在犏牛初级精母细胞中无表达并与牦牛存在差异。本研究结果表明,犏牛与牦牛的ESCO2基因、蛋白序列差异较大,且在睾丸发育过程中的表达模式差异显著,这可能是引起雄性犏牛减数分裂阻滞及不育的原因之一,其具体作用机制有待进一步研究。     

半农半牧区舍饲牦牛、犏牛的短期育肥效益分析

为缩短牦牛的饲养周期,提高出栏率和养殖效益,本试验将牦牛、犏牛和本地黄牛在相同条件下舍饲153天,其增重分别达到58.67±19.80、90.70±12.85 kg和54.33±8.98 kg,犏牛在生长速度上极显著高于牦牛和本地黄牛。舍饲育肥牦牛、犏牛和本地黄牛的增收效益分别为220.56、1 134.37元和-95.79元。舍饲育肥即能提高牦牛和犏牛的生长能力,增加牧民收益,又能减轻当地草场压力,对高原草地畜牧业发展有重要意义。     

柴达木三元杂交牛试验初报

<正>牦牛是青藏高原特色畜种,牦牛远缘杂交是传统的牦牛杂交利用生产技术。牦牛与黄牛杂交生产的犏牛,生产性能明显高于亲本。20世纪70—80年代,引进国外肉牛、奶牛冷冻精液开展牦牛人工授精配种,由于难产、母牛营养等技术问题进展很慢。陆仲等人利用荷斯坦牛或西门塔尔牛冷冻精液与黄牛杂交,生产的一代杂交公牛再与牦牛本交生产犏牛,解决了牦牛与奶牛、肉牛杂交难产等技术问题。由于犏牛雄性不育,犏牛与牦牛或黄牛回交产生的尕