计算机视觉技术在智慧羊场中的研究进展

智慧羊场具有科学化、标准化管理的优点,是羊场转型发展的趋势。计算机视觉技术是人工智能的核心,可以实现非接触性、自动化、实时监测羊的个体信息。本文总结并分析了计算机视觉在羊场的个体识别方法、行为识别方法、体尺与体重估测、疾病监测的研究现状,并指出计算机视觉在智慧羊场的进一步发展趋势。 [关键词] 计算机视觉|智慧羊场|个体识别|行为识别|体尺与体重估测|疾病监测     

鉴别H5亚型两种分支禽流感病毒双重实时荧光RT-PCR方法的建立及应用

为准确区分H5亚型禽流感病毒2.3.2.1分支和2.3.4.4分支的毒株,通过对GenBank和GISAID数据库中发表的以及本实验室保存的H5亚型禽流感病毒HA基因序列进行比对,设计1对特异性引物和2条探针,建立了区分H5亚型禽流感病毒不同分支毒株的实时荧光RT-PCR方法,并对该方法的反应体系和反应参数进行了优化,同时开展了特异性和敏感性试验,以及临床应用检测。结果显示:该方法具有良好的特异性,与其他亚型禽流感病毒及常见禽病病毒无交叉反应;对H5亚型禽流感病毒2.3.2.1分支和2.3.4.4分支毒株的检测灵敏度分别为495.0 copies/μL和22.3 copies/μL;100份临床家禽拭子禽流感病毒检测结果与常规RT-PCR和病毒分离检测结果一致,符合率为100%。结果表明,该方法特异、敏感、准确、耗时少,同时还可区分不同分支,可应用于H5亚型禽流感病毒的准确、快速检测。     

雏鸭重组禽流感（H5+H7）三价灭活苗母源抗体消长规律

为探究雏鸭重组禽流感(H5+H7)三价灭活苗母源抗体消长规律,确定最佳首免日龄,将试验分为A组(种鸭免疫H5N1 Re-11+Re-12株、H7N9 H7-Re-2株、H5N2疫苗)和B组(种鸭免疫H5N2 rSD57株+rFJ56株、H7N9 rGD76株疫苗);选其孵化后的雏鸭各300羽,分别于1、7、14、21、28日龄时采血,每组随机采集100份样品,通过血凝(HA)和血凝抑制(HI)试验进行禽流感母源抗体检测。结果显示:两组各亚型母源抗体在1日龄时平均滴度均达最高水平( 7.27log2),且离散程度低( 0.22)。两组雏鸭的禽流感母源抗体阳性率均随日龄增长而逐渐下降,7日龄时,平均滴度在4.26log2以上,群体抗体阳性率在76%以上,其中B组阳性率略高于A组;14日龄时,平均滴度都下降到2.55log2以下,群体抗体阳性率下降到25%以下;21日龄时,平均滴度均在0.43log2以下,群体抗体阳性率下降至1%以下。结果表明,高抗体水平种鸭能够使后代雏鸭具有较高水平的禽流感母源抗体,但母源抗体保护时间较短,重组禽流感(H5+H7)三价灭活苗的最佳首免时间为7～14日龄。本研究为鸭禽流感疫苗免疫策略制定提供了参考。     

2016—2020年安徽省高致病性猪繁殖与呼吸综合征定点监测

为了解安徽省高致病性猪繁殖与呼吸综合征(HP-PRRS)免疫状况及流行趋势,2016—2020年采用间接ELISA和荧光RT-PCR方法,在代表安徽省不同区域的3个定点监测县,随机采集21个规模化猪场的1 190份猪血清和1 189份猪扁桃体样品,分别进行血清抗体检测和病毒核酸检测,并统计分析时间、区间、群间变化规律。结果显示:安徽省3个定点监测县的HP-PRRS平均免疫抗体合格率为81.26%,连续5年每年均有病原检出,平均病原样品阳性率为16.82%;5年内,免疫抗体合格率和病原阳性率呈波浪状变化,2019年抗体合格率最高(92.78%),而2020年又降至70%以下;中小型场抗体合格率偏低,而病原阳性率偏高;皖中地区定点监测县的抗体合格率最低(不足70%),而病原样品阳性率最高(接近30%);保育猪、育肥猪抗体合格率偏低(不足80%),而保育猪、哺乳仔猪病原样品阳性率偏高(超过28%);灭活苗免疫猪群的抗体合格率最高(90.56%)。结果表明:安徽省3个定点监测县的HP-PRRS免疫效果较好,但抗体保护水平不稳定,病原污染面广、流行时间长。建议各地根据各自实际情况和流行特点,采取各有侧重的防控策略,将中小规模养殖场尤其是保育猪、哺乳仔猪和育肥猪群作为防控重点。本研究为HP-PRRS防控提供了技术支持。     

乳酸锌对断奶肉兔生长性能、肠道发育和血清生化指标的影响

本试验旨在研究饲粮中添加乳酸锌对断奶肉兔生长性能、肠道发育和血清生化指标的影响。选择28日龄同期断奶新西兰兔420只,随机分为5组:对照组(饲喂基础饲粮,饲粮中添加硫酸锌形式的锌0 mg/kg)、硫酸锌组(在基础饲粮中添加硫酸锌形式的锌80 mg/kg)以及3个乳酸锌组(在基础饲粮中分别添加乳酸锌形式的锌20、40、80 mg/kg),每组14个重复,每个重复6只(公母各占1/2)。预试期7 d,正试期42 d。结果表明:1)与对照组相比,饲粮中添加40和80 mg/kg乳酸锌可以显著提高断奶肉兔的试验末重和平均日增重(P<0.05),显著降低料重比、腹泻率和死亡率(P<0.05),但对平均日采食量无显著影响(P>0.05);40 mg/kg乳酸锌组肉兔的试验末重、平均日增重和料重比与硫酸锌组差异不显著(P>0.05),但腹泻率和死亡率较低。2)与对照组相比,饲粮中添加40和80 mg/kg乳酸锌可以显著提高断奶肉兔小肠绒毛高度和绒毛高度/隐窝深度(P<0.05),显著降低十二指肠隐窝深度(P<0.05);80 mg/kg乳酸锌组肉兔十二指肠绒毛高度显著高于同水平硫酸锌组(P<0.05)。3)与对照组相比,饲粮中添加40和80 mg/kg乳酸锌可以显著提高断奶肉兔血清抗氧化酶活性及生长激素和胰岛素样生长因子-Ⅰ含量(P<0.05);40 mg/kg乳酸锌组肉兔血清生化指标与硫酸锌组差异不显著(P>0.05),80 mg/kg乳酸锌组在提高肉兔血清铜锌超氧化物歧化酶活性和生长激素含量方面优于同水平硫酸锌组。综上所述,饲粮中添加乳酸锌可以促进肉兔生长、降低腹泻率和死亡率、改善血清生化指标和肠道发育;乳酸锌的添加效果显著优于相同水平的硫酸锌,养兔生产中乳酸锌适宜添加水平为40 mg/kg。     

2018—2020年湖南省宁乡市牛羊布鲁氏菌病血清学监测

为掌握宁乡市牛羊布鲁氏菌病防控净化效果,2018—2020年在全市开展了牛羊布鲁氏菌病监测工作。共检测1 932个牛羊养殖场户,采集牛羊血清样本32 356份,应用虎红平板凝集试验(RBPT)进行初筛,竞争酶联免疫吸附试验(c ELISA)进行复核。结果显示:2018—2020年共检出阳性场户10个(羊场户9个、牛场户1个),平均场户阳性率为0.52%;检出阳性样品82份,平均个体阳性率为0.25%。2018年场户阳性率为1.57%,个体阳性率为0.33%,2019年场户阳性率为0.15%,个体阳性率为0.06%;2020年场户阳性率为0.24%,个体阳性率为0.41%。2018年检出阳性乡镇5个,2019年1个,2020年2个。结果表明,宁乡市布鲁氏菌病流行得到有效控制,流行范围大幅缩小,但传播风险依然存在,还需继续加大监测和防控力度,加快推进布鲁氏菌病净化。本研究为宁乡市布鲁氏菌病防控提供了数据支撑。     

补播羊草和黄花苜蓿对退化草甸植物群落特征的影响

呼伦贝尔草原区是我国北方重要的生态屏障,近年来不合理的利用方式导致该地区退化草地面积不断扩大,为了探究牧草补播时间及补播比例对呼伦贝尔退化草甸草原植物群落特征的影响,为该地区退化草地修复提供依据。本研究以羊草（Leymus chinensis（Trin.） Tzvel.）和黄花苜蓿（Medicago falcata L.）为试验材料,采用双因素随机区组试验设计,通过测定幼苗数、高度、生物量等群落指标,并综合评价补播效果,结果表明：夏播羊草和黄花苜蓿幼苗数量显著高于春播和秋播（P<0.05）,夏播和秋播植物群落总生物量呈增加趋势,春播则呈减少趋势;补播措施提高了退化草地植物群落Shannon-Weiner指数、Simpson指数和Pielou指数,豆科和禾本科植物重要值呈增加趋势,其他科植物呈下降趋势。呼伦贝尔地区夏季补播羊草和黄花苜蓿以1∶3补播效果较好,而春播由于恢复时间短,需进一步观察。     

伪狂犬病病毒在NF-κB家族p65基因敲除细胞系的复制规律研究

试验旨在研究伪狂犬病病毒(PRV)在NF-κB家族p65基因敲除细胞系中的复制规律。利用慢病毒介导的CRISPR/Cas9基因定点修饰技术构建猪肺泡巨噬细胞(3D4/21)p65基因稳定敲除细胞系。通过构建p65-sgRNA重组质粒,转染至HEK293T/17细胞,收取慢病毒,感染3D4/21细胞后利用嘌呤霉素筛选获得多克隆细胞系,T7核酸酶检测敲除效率,再通过有限稀释法获得3D4/21-p65^-/-的稳定细胞系。CCK-8试剂盒检测3D4/21细胞中敲除p65基因后对细胞增殖的影响;流式细胞术检测PRV-GFP感染3D4/21及3D4/21-p65^-/-细胞后病毒增殖的差异;实时定量PCR检测PRV感染3D4/21及3D4/21-p65^-/-细胞后PRV gB、TK基因mRNA表达水平及PRV感染细胞诱导的IL-1β和IL-6基因mRNA水平表达的变化;Western blotting检测PRV-QXX感染3D4/21及3D4/21-p65^-/-细胞后PRV gB、gE蛋白的表达;滴度测定检测PRV-QXX感染3D4/21及3D4/21-p65^-/-细胞后子代病毒滴度。结果表明,sgRNA2和sgRNA3的基因编辑效率较高,对其进行克隆化培养进而获得敲除p65基因的稳定表达细胞系;CCK-8试剂盒检测细胞活力表明,p65基因敲除对细胞活力无影响;流式细胞仪检测表明,同一时间点PRV-GFP在3D4/21-p65^-/-中的增殖显著高于对照细胞;实时荧光定量PCR表明在3D4/21细胞中敲除p65基因促进了PRV gB、TK基因的mRNA表达水平,而抑制了IL-1β、IL-6基因的mRNA表达;Western blotting结果表明,在3D4/21细胞中敲除p65基因促进了PRV gB、gE蛋白的表达;滴度测定结果表明,同一时间点PRV-QXX在3D4/21-p65^-/-细胞中子代病毒的复制显著高于对照细胞。以上结果均表明,p65基因敲除可促进PRV在3D4/21细胞中复制。     

目录

为了表达牛环形泰勒虫（Theileria annulata）截短HSP70基因编码蛋白并研究该蛋白的结构与功能特性,本研究扩增牛环形泰勒虫HSP70目的基因并构建重组质粒pMD18-T-HSP70,选取其他种的同源HSP70蛋白序列构建系统进化树;利用生物信息学方法分析HSP70基因编码蛋白的氨基酸组成、基本理化性质、亲疏水性、跨膜区结构、信号肽、可能的磷酸化位点、亚细胞定位及蛋白的二级结构和三级结构;对重组蛋白HSP70进行蛋白互作网络分析;构建原核表达载体pET28a-HSP70,筛选诱导表达条件,镍柱纯化重组蛋白及检测反应原性。结果显示,牛环形泰勒虫HSP70蛋白序列与小泰勒虫的序列同源性较高,蛋白分子质量为42 ku,理论等电点（pI）为5.61,属于酸性亲水性蛋白,无跨膜区及信号肽;蛋白功能预测结果显示,HSP70包含32个可能的磷酸化位点,亚细胞定位分析显示该蛋白主要分布于细胞质。蛋白质二级结构中α-螺旋、β-转角、无规则卷曲、延伸链分别占39.18%、8.51%、30.41%和21.91%。蛋白互作网络构建结果显示,与HSP70相互作用的蛋白主要为HSP90家族成员,另外还有伴侣蛋白GrpE同系物,预示着HSP70可能在细胞内与HSP90形成复合体发挥作用。本试验成功构建原核表达载体,获得了大小约为48 ku的融合蛋白,以0.6 mmol/L IPTG于37 ℃诱导5 h,蛋白表达较好;点状印迹及Western blotting结果表明,表达产物可被自然感染的牛环形泰勒虫阳性血清识别,具有良好的反应原性。本试验结果为进一步探讨牛环形泰勒虫HSP70功能机制提供了理论依据。     

伪狂犬病病毒在NF-κB家族p65基因敲除细胞系的复制规律研究

试验旨在研究伪狂犬病病毒（PRV）在NF-κB家族p65基因敲除细胞系中的复制规律。利用慢病毒介导的CRISPR/Cas9基因定点修饰技术构建猪肺泡巨噬细胞（3D4/21）p65基因稳定敲除细胞系。通过构建p65-sgRNA重组质粒,转染至HEK293T/17细胞,收取慢病毒,感染3D4/21细胞后利用嘌呤霉素筛选获得多克隆细胞系,T7核酸酶检测敲除效率,再通过有限稀释法获得3D4/21-p65^-/-的稳定细胞系。CCK-8试剂盒检测3D4/21细胞中敲除p65基因后对细胞增殖的影响;流式细胞术检测PRV-GFP感染3D4/21及3D4/21-p65^-/-细胞后病毒增殖的差异;实时定量PCR检测PRV感染3D4/21及3D4/21-p65^-/-细胞后PRV gB、TK基因mRNA表达水平及PRV感染细胞诱导的IL-1β和IL-6基因mRNA水平表达的变化;Western blotting检测PRV-QXX感染3D4/21及3D4/21-p65^-/-细胞后PRV gB、gE蛋白的表达;滴度测定检测PRV-QXX感染3D4/21及3D4/21-p65^-/-细胞后子代病毒滴度。结果表明,sgRNA2和sgRNA3的基因编辑效率较高,对其进行克隆化培养进而获得敲除p65基因的稳定表达细胞系;CCK-8试剂盒检测细胞活力表明,p65基因敲除对细胞活力无影响;流式细胞仪检测表明,同一时间点PRV-GFP在3D4/21-p65^-/-中的增殖显著高于对照细胞;实时荧光定量PCR表明在3D4/21细胞中敲除p65基因促进了PRV gB、TK基因的mRNA表达水平,而抑制了IL-1β、IL-6基因的mRNA表达;Western blotting结果表明,在3D4/21细胞中敲除p65基因促进了PRV gB、gE蛋白的表达;滴度测定结果表明,同一时间点PRV-QXX在3D4/21-p65^-/-细胞中子代病毒的复制显著高于对照细胞。以上结果均表明,p65基因敲除可促进PRV在3D4/21细胞中复制。