MAP3K5基因在畜禽剩余采食量表型调控中的研究进展

随着分子遗传学的发展,已经鉴定出了影响剩余采食量（RFI）的大量数量性状位点和候选基因。有丝分裂原活化蛋白3激酶5（MAP3K5）,也称凋亡信号调节激酶1（ASK1）,属于MAPK超家族基因之一。目前,已有细胞外信号调节蛋白激酶（ERK）、c-Jun N-末端激酶（JNK）和p38丝裂原激活蛋白激酶（p38-MAPK）这3个MAPK家族成员在哺乳动物细胞中被克隆和鉴定,其主要作用机制是介导3条MAPKs信号通路,从而影响家畜的生长、体型及产奶性状等。课题组在前期对RFI的研究中筛选出与牛剩余采食量相关的MAP3K5基因,但其功能作用尚不明确,笔者在此基础上回顾了该基因的结构、生物学功能,概述了该基因在主要畜禽采食量变异及人类肥胖表型中的功能及作用,并从遗传学的角度重点分析了MAP3K5基因在畜禽RFI表型调控中的可能机制。通过对MAP3K5基因在畜禽RFI表型调控中的研究进展进行综述,期望为后期深入开展MAP3K5基因在畜禽采食量性状调控中的分子机制研究提供思路;对于其他可能通过MAP3K5基因影响畜禽表型的因素（如肠道菌群）有待进一步探讨。     

杜洛克猪MAP3K5基因多态位点与生长、饲料利用性状的关联分析

试验旨在研究MAP3K5基因多态性与杜洛克猪生长、饲料利用性状的关联性。利用Illumina SNP60芯片测序结果比较发现了MAP3K5基因的4个SNPs位点（Ssc1：30769583 A>C;Ssc1：30781169 A>G;Ssc1：30940839 A>G;Ssc1：30962276 G>A）。统计获得MAP3K5基因的4个SNPs位点的基因型频率及等位基因频率,发现4个SNPs为低度－中度的多态突变位点。对MAP3K5基因多态性与生长、饲料利用性状的关联性进行分析,结果表明,杜洛克猪Ssc1：30769583 A>C位点CC基因型个体与AA基因型个体相比剩余采食量（RFI）性状降低了133.08 g/d（P<0.05）;Ssc1：30781169 A>G位点的GG基因型个体与AG基因型个体相比RFI性状降低了116.18 g/d（P<0.05）,ADFI性状降低了0.23 kg/d（P<0.05）;Ssc1：30940839 A>G位点的GG基因型个体与AG基因型个体相比饲料转化率（FCR）性状降低了0.10%（P<0.05）;Ssc1：30962276 G>A位点的AA基因型个体与GG基因型个体相比ADG性状降低了0.04 kg/d（P<0.05）。试验初步认为MAP3K5基因4个SNPs位点的多态性对杜洛克猪的RFI、ADFI、FCR和ADG具有一定影响。     

猪MAP3K5基因CDS序列克隆及生物信息学分析

试验克隆了猪MAP3K5基因cDNA序列,分析了猪MAP3K5基因与MAP3K家族及其他物种MAP3K5基因的序列同源性,并研究了其保守结合域。通过RACE-PCR扩增获得猪MAP3K5基因5 452 bp的序列,并分析其可能的开放阅读框及预测蛋白序列,获得了MAP3K5基因31个外显子结构。通过比对发现,猪MAP3K5基因与MAP3K家族其他成员的mRNA及蛋白质序列的同源性较低,均在50%以下,其中猪MAP3K5与MAP3K6基因序列的同源性相对较高;猪MAP3K5基因与其他物种的MAP3K5基因的mRNA及蛋白质序列的同源性较高,均在78%以上,其中猪MAP3K5基因与牛、绵羊、犬和人的MAP3K5基因序列的同源性较高。对与猪MAP3K5序列同源性更高的蛋白质进行保守结构域分析,发现MAP3K6与MAP3K5的保守域和结合位点类似,其他MAP3K家族成员与MAP3K5的结构域差别较大;而其他物种的MAP3K5与猪MAP3K5相比保守结构域和结合位点相似。结果初步表明了猪MAP3K5序列和结构域特点,可为后续MAP3K5基因的功能研究奠定基础。     

Association Analysis on MAP3K5 Gene Polymorphism Site with Growth and Feed Efficiency Related Traits in Duroc Pigs

This study was aimed to analyze the association of four SNPs of MAP3K5 gene with growth and feed efficiency related traits in Duroc populations. Four SNPs(Ssc1:30769583 A>C;Ssc1:30781169 A>G;Ssc1:30940839 A>G;Ssc1:30962276 G>A)of MAP3K5 gene in Duroc populations were obtained by porcine SNP60 BeadChip（Illumina). The genotype frequency and allele frequency of four SNPs of MAP3K5 gene were analyzed,the result showed that four SNPs were the low-moderate mutation SNPs.The polymorphism of MAP3K5 gene and its association with feed efficiency related traits in Duroc population were analyzed. The results indicated that CC genotype individuals in Ssc1:30769583 A>C had significant lower RFI（133.08 g/d）than AA genotype individuals（P<0.05);GG genotype individuals in Ssc1:30781169 A>G had significant lower RFI（116.18 g/d）and ADFI（0.23 kg/d）than AG genotype individuals（P<0.05);GG genotype individuals in Ssc1:30940839 A>G had significant lower FCR（0.10%）than AG genotype individuals（P<0.05);AA genotype individual in Ssc1:30962276 G>A had significant lower ADG（0.04 kg/d）than GG genotype individuals（P<0.05). All in all,the results suggested that four SNPs polymorphisms of MAP3K5 gene had the significant impact on RFI, ADFI, FCR and ADG traits in Duroc pigs.     

杜洛克猪饲料利用效率测定阶段及RFI校正公式研究

为了解决中国猪育种过程中饲料利用效率测定期长、无校正公式等问题,本研究对应用4种不同方法计算的杜洛克猪全期和不同生长阶段的剩余采食量（RFI）进行了Pearson相关性分析,以得到可代表全期RFI的测定阶段,进而缩短测定时间。应用不同体重RFI线性插值与达100 kg真实体重RFI对杜洛克猪达100 kg体重RFI校正公式参数进行拟合求解,以得到杜洛克猪达100 kg体重RFI校正系数。结果显示,4种方法计算的RFI均为105~180 d生长阶段和全期相关性最高,相关系数均在0.92以上,适配回归方程为：全期RFI=0.9786×（105~108 d测定阶段RFI）+0.0002,最高拟合度为0.9734。杜洛克公猪及母猪达100 kg体重RFI校正系数分别为0.0519和0.0179。在此系数下,公猪70~100 kg范围内校正准确性较高,母猪40~100 kg范围内校正均比较准确。本试验结果可直接用于制定育种方案,既可缩短RFI测定的时间,又可为更准确地计算RFI提供参考,为制定优良的育种方案提供有效数据。     

亚麻籽(油)n-3型脂肪酸功能及在畜禽饲料中的应用

本文简要介绍了亚麻纤维用、油用、油纤两用及景观用的功能以及亚麻抗旱、耐瘠、适应性强的特性;阐明了亚麻在世界和中国分布情况,并以中国2017年统计数据为证,说明了中国油用亚麻和纤用亚麻详实播种面积及年产量情况;综述了亚麻纤维的工业用途及亚麻籽(油)油用、药用外,亚麻副产物亚麻籽饼粕的饲用价值;重点论述了亚麻籽(油) n-3型脂肪酸的作用机理及对人类的保健功能(亚麻籽(油)富含α-亚麻酸)、抗营养因子和人类适宜摄入量,并对亚麻籽(油)作为优质蛋白质饲料及n-3脂肪酸功能在国内外畜禽饲料中的应用研究进行了详细阐述,旨在为进一步开发亚麻籽(油)饲料资源、提高畜产品营养及产品附加值从而补充人类n-3型脂肪酸的需要提供一定的理论参考。     

SMAD3基因在畜牧生产中的应用研究进展

SMAD3基因是SMADS基因家族成员之一,其编码的SMAD3蛋白是转化生长因子-β(TGF-β)超家族特异的细胞内信号转导分子,SMAD3基因通过TGF-β超家族参与疾病、免疫调节、生长发育、创伤愈合、软骨与骨骼的发育及维持等重要的生理过程,同时还参与调节生殖细胞的增殖、分化、成熟、黏附、闭锁、凋亡和甾体激素的产生等,因此,了解SMAD3基因的结构与功能对动物生长发育、繁殖等研究具有重要意义。文章简述了SMAD3基因结构、功能、作用机理,分析了其在畜牧生产方面相关的应用研究进展发现,目前SMAD3基因在畜牧生产上的应用研究主要集中在参与调控脊椎动物(猪、牛、羊、鸡等)生长、发育、细胞免疫与凋亡、激素分泌及繁殖功能方面;SMAD3基因在调控动物机体疾病发生、生长发育、脂肪沉积及繁殖性能方面仍是国内外研究的热点,而该基因对畜禽疾病发生、生长和繁殖性能的精确分子调控机制仍有待进一步研究。     

MDA5在先天性免疫抗病毒作用中的研究进展

黑色素瘤分化相关基因5(melanoma differentiation-associated gene-5,MDA5)是胞浆内核酸受体,与病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)相结合,特异性地识别较长的双链RNA,功能与视黄酸诱导表达基因Ⅰ(retinoic acid-inducude gene Ⅰ,RIG-Ⅰ)相似,通过自身级联激活和招募结构域(CARD)与接头蛋白CARD同源相互作用之后,与接头蛋白线粒体连接蛋白(MAVS)(也叫VISA、Cardif或IPS-1)结合,相互作用后会导致RIG-Ⅰ样受体(RLR)在内膜上重新定位,一边招募来TRAF2/TRAF6活化IKK激酶复合物,从而激活转录因子NF-κB;另一边招募来TRAF3和TBK1,从而促进IRF3的磷酸化激活,活化后的转录因子NF-κB及IRF会进入细胞核,共同协作促进Ⅰ型干扰素基因的表达.     

猪腺病毒3型Protease蛋白在大肠杆菌中的表达及其抗体制备

试验旨在研究猪腺病毒3型（PADV3） Protease蛋白在大肠杆菌中的表达,并制备该蛋白的多克隆抗体。利用PCR扩增PADV3 Protease基因,构建重组原核表达载体pET28a-PADV3-Protease和真核表达载体pEGFP-PADV3-Protease,采用双酶切和测序鉴定;将原核表达载体pET28a-PADV3-Protease转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞得到重组原核表达菌株,经IPTG诱导收集蛋白,采用SDS-PAGE和Western blotting鉴定,将目的蛋白纯化后与佐剂乳化制备免疫原免疫家兔,制备Protease蛋白多克隆抗体;将真核表达载体pEGFP-PADV3-Protease转染HEK293细胞经G418筛选建立稳定表达EGFP-Protease融合蛋白的细胞系,以该稳定表达细胞系为包被抗原,采用免疫过氧化物酶单层细胞染色法（IPMA）检测抗体的免疫活性与抗体滴度。结果显示,Protease基因开放阅读框（ORF）为615 bp,原核表达系统中Protease蛋白以包涵体形式存在,分子质量大小为23 ku,与真核细胞表达的Protease蛋白分子质量一致,该蛋白在细胞核与细胞质中均有分布,制备的Protease蛋白多克隆抗体能与EGFP-Protease融合蛋白稳定表达真核细胞系发生特异性的反应,与对照细胞无反应。本试验构建了Protease蛋白原核表达菌株和真核表达细胞株,制备的PADV3-Protease蛋白多克隆抗体免疫活性良好,为进一步研究Protease蛋白的生物学功能和PADV3的血清学诊断提供了基础材料。     

猪剩余采食量的研究进展

剩余采食量是评价动物饲料效率的一个新的选择性状,它是实际采食量与预测采食量之间的差值。本文重点介绍了剩余采食量的特点以及影响猪剩余采食量的一些生物学因素,包括机体组成、营养物质的消化率、新陈代谢能力、基础代谢、能量效率、活动量、免疫反应等,同时以剩余采食量为选择性状的遗传进展明显。     

Cloning and Bioinformatics Analysis of MAP3K5 Gene CDS Sequence in Pig

In this study,we cloned MAP3K5 gene cDNA sequence,compared the sequence of MAP3K5 with MAP3K families in pig and other species,and studied their conservative structure domain.Obtained the full-length of MAP3K5 gene (5 452 bp) by RACE-PCR,predicted the open reading frame (ORF) and amino acid (AA) sequence,and obtained the information of 31 exons.The low similarity were found in mRNA and amino acid sequences of MAP3K families in pig (<50%).And MAP3K5 had the comparatively high similarity with MAP3K6 in pig.The comparative analyzed the mRNA and protein sequence of pig MAP3K5 gene with other species MAP3K5 gene,founded that the ten species of MAP3K5 mRNA and protein sequence had the high similarity (>78%),and pig MAP3K5 had the comparatively high similarity with Bos taurus,Ovis aries,Canis lupus and Homo sapiens.Function domain analyzed the high similarity protein with MAP3K5 in pig,this research found that pig MAP3K6 protein had the similar conserved function domain with pig MAP3K5.However,the other pig MAP3K families didn't have the similar conserved function domain with pig MAP3K5.The ten species of MAP3K5 protein had the similar conserved function domain.The results obtained the sequence and molecular structure of MAP3K5 gene,and provided an important foundation for further function research of MAP3K5 gene in pig.     

北京油鸡剩余采食量与屠宰性能及肉品质的相关性分析

本研究旨在探讨北京油鸡剩余采食量（RFI）与屠宰性能和肉质性状的关系。试验测定了400只北京油鸡70~98日龄的RFI及98日龄屠宰性能和肉品质,并对RFI与屠宰性能和肉品质的相关性进行了分析。结果显示,试验公鸡的平均日采食量（ADFI）、平均日增重（ADG）极显著高于母鸡（P<0.01）,饲料转化率（FI/GW,FCR）极显著低于母鸡（P<0.01）。公鸡半净膛率、腿肌率和胸肌红度（a^*）极显著高于母鸡（（P<0.01）。公鸡的RFI与FCR、ADFI极显著正相关（P<0.01）,与腹脂率显著正相关（P<0.05）,与胸肌率和腿肌率极显著负相关（P<0.01）;母鸡RFI与FCR和ADFI极显著正相关（P<0.01）,与ADG显著正相关（P<0.05）,而与腿肌率极显著负相关（P<0.01）。公鸡RFI与胸肌亮度（L^*）极显著正相关（P<0.01）,与色度（C^*）显著正相关（P<0.05）;母鸡RFI与胸肌a^*和C^*极显著正相关（P<0.01）,与色调（H^*）和pH极显著负相关（P<0.01）,与L^*和黄度（b^*）显著正相关（P<0.05）。由以上结果可见,北京油鸡公鸡的饲料利用效率优于母鸡,且部分屠宰性状和肉质性状与RFI存在显著相关性。     

A Correlation Analysis Between Residual Feed Intake and Slaughter Performances and Meat Quality of Beijing-You Chicken

The aim of this study was to explore the relationship between residual feed intake (RFI) and some production performances including slaughter performance and meat quality. The RFI and production performances from 400 Beijing-You chickens were used to analyze the correlation of these traits. The results showed that the average daily feed intake (ADFI) and the average daily gain(ADG)of male chickens were extremely significantly higher than female ones (P<0.01), while the feed conversion ratio (FCR) was decreased extremely significantly (P<0.01). The percentage of carcass and thigh muscle as well as the redness (a^*) were extremely significantly higher in male chickens than female ones (P<0.01). In male chickens, RFI had positive correlation with FCR, ADFI (P<0.01)and percentage of abdominal fat(P<0.05) and negative correlation with percentage of breast muscle and percentage of thigh muscle(P<0.01). In female chickens, RFI had positive correlation with FCR, ADFI (P<0.01) and ADG (P<0.05), but negative correlation with percentage of thigh muscle (P<0.01). In male chickens, RFI was correlated positively with lightness (L^*) (P<0.01) and chroma (C^*) (P<0.05). While in female chickens, RFI had positive correlation with L^*, yellowness (b^*) (P<0.05), a^* and C^*(P<0.01), but had extremely negative correlation with Hue (H^*) and pH (P<0.01). Therefore, RFI had correlation with some production performances including slaughter performance and meat quality.     

5种模型估算杜洛克猪的剩余采食量及与饲料效率等指标的相关分析

使用SPSS软件统计分析2017—2019年在农业农村部种猪质量监督检验测试中心(广州)集中测定的359头杜洛克种猪生长性能测定成绩,通过5种模型估算杜洛克猪剩余采食量(RFI)与饲料效率、背膘厚、眼肌面积、日增重等生长指标的相关性,根据RFI高低分组进行了相关分析。发现5种模型估算的RFI均与饲料效率有极显著相关(P<0.01),都可用来估测杜洛克种猪饲料效率;5种模型的RFI与背膘厚、眼肌面积的关系表现出两种相反的趋势:a、b、d、e模型中,低RFI组背膘更厚;c模型中,低RFI组背膘更薄,所以可能低RFI组瘦肉率更低。同时c、d、e模型低RFI组表现出与生长速度更慢(P<0.05)、c、d模型低RFI组表现出日增重更低的趋势(P<0.05)。其呈现的规律提示可能低RFI杜洛克猪虽然饲料效率较好,但生长会更慢、瘦肉率会更低。所以选择RFI模型估算杜洛克种猪瘦肉率、生长速度相关指标时,需要考虑更多生产实际需求。     

5-羟色氨调控动物采食的研究进展

关于5-羟色氨(5-HT)对采食量的影响已有几十年的研究历史。机体内的5-HT主要是以必需氨基酸色氨酸(Trp)作为前体物,在大脑和肠道中合成,并在机体中发挥重要的作用。5-HT无法直接透过血-脑屏障,因此中枢神经系统和外周5-HT作为两个相对独立的系统各自发挥作用。目前,已有大量的研究表明中枢5-HT的多种受体以不同的方式调控动物采食,主要有5-HT1A、5-HT1B、5-HT2A、5-HT2C、5-HT3A、5-HT4、5-HT5A、5-HT6和5-HT7。例如,现在临床上被批准使用的抗肥胖药物氯卡色林就是一种5-HT2C受体激动剂。此外,中枢5-HT还可以协同胰高血糖素样肽-1、饥饿素和胆囊收缩素等外周激素共同调控动物采食行为。外周5-HT也能够通过介导胰高血糖素样肽-1和胆囊收缩素来诱导饱腹感。畜禽生产中主要通过在饲料中添加Trp来增加动物体内5-HT的合成。但目前对于Trp对畜禽采食量的调控机制的研究尚不完善,且有研究表明,不同浓度的Trp对动物采食量的影响不同,不同畜禽饲料中最适Trp的浓度也不同。而Trp主要是通过其代谢产物5-HT来调控动物采食。作者查阅了大量国内外最新的研究成果,从中枢和外周两个途径对5-HT调控动物采食行为的研究进展作一综述,期望通过对Trp的代谢产物5-HT对动物采食调控机制的探讨,为Trp在畜禽生产中的应用提供一定的理论依据。