基于UHPLC-QTOF-MS代谢组学方法筛选奶牛不同妊娠状态时的候选生物标志物

旨在筛选人工授精后第17天奶牛在不同妊娠状态时的候选生物标志物。本研究以宁夏某奶牛场体重为（550±50） kg,体况评分相近的经产（2~3胎次）健康荷斯坦奶牛为试验对象。同期发情后,在人工授精后第17天晨饲前对奶牛进行尾静脉采血,后期采用计步器和B超仪诊断出奶牛的妊娠状态。根据诊断结果将奶牛分为妊娠组（A组,n=12）和未妊娠返情组（B组,n=24）,将这两组血样进行代谢轮廓及代谢物变化分析。主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘法-判别分析（OPLS-DA）结果显示,A、B两组血浆代谢轮廓均发生了明显变化,A、B两组之间共检测出8种ROC （Receiver operating characteristic curve）曲线下面积（area under the ROC curve,AUC）＞0.8的差异代谢物。丙氨酸-亮氨酸、甘氨酸、脯氨酸、L-正亮氨酸、DL-苯丙氨酸、肌氨酸、吡咯-2-羧酸和缬氨酸-蛋氨酸有望成为识别妊娠组（A组）和未妊娠返情组（B组）的差异代谢物。综上表明,血浆中的这8种代谢物有望成为奶牛妊娠识别阶段潜在的生物标志物,为配种早期妊娠识别提供新思路。     

参考群筛选方法及规模对基因型填充准确性的影响

为探究基于A矩阵期望遗传关系最大化（maximizing the expected genetic relationship for matrix A,RELA）、基于A矩阵目标群体遗传方差最小化（minimized the target population genetic variance for matrix A,MCA）、平均亲缘关系最大化（the highest mean kinship coefficients,KIN）、随机选择（random selection,RAN）、共同祖先筛选（common ancestor,CA）等不同参考群筛选方法及参考群规模对基因型填充准确性的影响。本研究使用矮小型黄羽肉鸡作为试验群体,采用鸡600K SNP芯片（Affymetrix Axion HD genotyping array）进行基因分型,测定435羽子代公鸡45、56、70、84、91日龄体重。利用Beagle软件将低密度SNP芯片填充为高密度SNP芯片数据,比较不同参考群筛选方法、参考群规模对基因型填充准确性的影响,以及填充芯片基因组预测准确性。结果表明,使用Beagle 4.0结合系谱信息进行填充效果最佳,其次为Beagle 4.0,而Beagle 5.1填充效果最差。使用MCA方法筛选参考群进行基因型填充准确性最高,使用RAN方法筛选参考群进行基因型填充准确性最低,MCA、RELA、CA 3种方法基因型填充准确性差别较小。相比其他方法,使用MCA方法筛选个体作为参考群将低密度SNP芯片填充至高密度SNP芯片进行基因组选择的预测准确性较高,与真实高密度SNP芯片的基因组预测准确性相差甚微。随着参考群规模增大,基因型填充准确性也随之增加,但增速逐渐下降,最后趋于平缓。综上所述,可以通过参考群筛选方法构建参考群以及控制参考群规模,以保证基因型填充和基因组预测准确性并节省成本,本研究为基因型填充在畜禽遗传育种中的应用提供技术参考。     

高浓度葡萄糖对猪卵母细胞体外成熟和早期胚胎发育的影响

试验旨在探究高浓度葡萄糖对猪卵母细胞体外成熟及早期胚胎发育能力的影响。取体外分离处于生发泡期的猪卵丘卵母细胞复合体(COCs),分为3个处理组。分别用含葡萄糖浓度为5.6 mmol/L(C组)、10 mmol/L(G-1组)、15 mmol/L(G-2组)的培养液,进行体外成熟(IVM)处理,42 h后观察,并统计卵丘细胞扩散情况和第一极体排出率;对体外成熟42 h后的卵母细胞孤雌激活,统计2-细胞、4-细胞和第7天囊胚发育。结果发现,G-1组和G-2组卵丘细胞扩散度显著低于C组(P<0.05);G-1组和G-2组的MII期卵母细胞死亡率和存活率与C组相比无显著差异(P>0.05),但G-1组极体率显著降低(P<0.05),G-2组极体率极显著低于C组(P<0.01)。孤雌激活后,与C组相比,G-1组和G-2组的2-细胞分裂率显著降低(P<0.05),4-细胞分裂率以及囊胚发育率均极显著降低(P<0.01),但G-1、G-2组囊胚细胞数量与C组相比无显著性差异(P>0.05)。进一步线粒体染色发现,G-1组和G-2组的线粒体与C组相比分布不均。与C组相比,荧光结果显示G-1组和G-2组不仅活性氧(ROS)水平极显著升高(P<0.01),而且G-1组与G-2组谷胱甘肽(GSH)含量显著降低(P<0.05),虽然G-1组丙二醛(MDA)无显著性差异(P>0.05),但G-2组丙二醛(MDA)含量显著升高(P<0.05)。研究结果表明,葡萄糖浓度高会影响猪卵母细胞线粒体分布,氧化应激水平升高,成熟效率降低,损害早期胚胎的发育潜能。     

0~4周龄云岭红肉鸡赖氨酸适宜需要量的研究

试验通过分析饲粮不同赖氨酸水平对云岭红肉鸡生长性能、氮沉积率及血液生化指标的影响,确定云岭红肉鸡饲粮赖氨酸的适宜需要量。采用单因素试验设计,将180只健康状况良好、体重相近的1日龄云岭红肉鸡随机分为5个处理组,每组3个重复,每个重复12只鸡。5组试验鸡饲喂的饲粮赖氨酸水平分别为0.85%、0.95%、1.05%、1.15%、1.25%。结果表明:赖氨酸水平对试验鸡的期末体重、全期增重、平均日增重及料重比有显著影响(P<0.05),当赖氨酸水平为1.15%时期末体重最大739.21 g,全期增重最大701.66 g,平均日增重最大24.19 g,料重比最低1.68。不同赖氨酸水平对丝氨酸、甘氨酸和组氨酸的表观代谢率影响显著(P<0.05)。对血清总氨基酸和血清尿素氮影响显著(P<0.05)。研究表明,0~4周龄云岭红肉鸡适宜赖氨酸水平最适量为1.15%。     

兴安盟地区旱作条件下11个苜蓿品种生产性能和饲用价值比较

为筛选兴安盟地区旱作条件下适宜引进栽培的优良苜蓿品种,在兴安盟乌兰浩特市呼和马场种植11个苜蓿(Medicago sativa)品种,通过连续2年观测参试品种的越冬率、株高、产量、茎叶比及营养成分等指标,对旱作条件下11个苜蓿品种的生产性能和饲用价值进行灰色关联分析。结果表明:图牧2号、敖汉苜蓿和呼伦贝尔杂花苜蓿两年的平均越冬率较高;SK3010、呼伦贝尔杂花苜蓿和敖汉苜蓿在株高、生长速度和干草产量方面表现较好;图牧2号的茎叶比均最大,其次是呼伦贝尔杂花苜蓿、SK3010和敖汉苜蓿;WL168HQ、斯普雷德和呼伦贝尔杂花苜蓿两年的粗蛋白质含量均高于18%;巨能2和斯贝德的粗纤维含量较高;WL168HQ、呼伦贝尔杂花苜蓿、WL343HQ、SK3010和WL319HQ的粗灰分含量均高于10%。对11个苜蓿品种的越冬率、产量特性和饲用品质进行灰色关联分析表明,呼伦贝尔杂花苜蓿的综合表现最优,适合在该地区种植推广。     

高表达线粒体融合蛋白2(MFN2)可抑制高BHBA活化的奶牛肝细胞NF-κB炎性通路

为研究线粒体融合蛋白2(mitofusin 2,MFN2)对高β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate,BHBA)活化NF-κB炎性通路的影响,体外培养奶牛肝细胞,添加不同浓度(0.0,1.2,2.4,4.8 mmol/L)的BHBA,并转染过表达MFN2的腺病毒,运用Western blot和qRT-PCR技术检测NF-κB炎性通路关键分子的基因和蛋白表达。结果显示,随着BHBA浓度的增加,IKBα和NF-κB p65的磷酸化水平以及IL-1β、IL-6和TNFα的mRNA表达均显著升高,MFN2的基因和蛋白表达水平则显著降低;过表达MFN2后,显著抑制了高BHBA诱导的IKBα和NF-κB p65磷酸化水平及IL-1β、IL-6、TNFαmRNA表达水平的升高。结果表明,在奶牛肝细胞中过表达MFN2可以显著抑制高BHBA活化的NF-κB炎性通路。     

北京市规模化奶牛场运动场防雨现状及建议

运动场是保障奶牛生产力和动物福利的重要设施。2021年6—9月,频繁降雨导致北京地区多家奶牛场的运动场积水,为奶牛生产力、奶牛场生防安全、环境卫生、运动场舒适性和动物福利带来隐患。通过线上线下结合,调研了北京地区27 家规模化奶牛场的运动场防雨、排水及垫料现状。结果表明：调研奶牛场中,88.90%奶牛场配备了运动场,其中83.33%奶牛场通过设置地面倾角、设置挡雨棚、雨污分离槽及布设排水管道（沟渠）、雨后水泵排水等方式实现运动场防雨及排水。此外,针对运动场建设、运动场防雨、运动场舒适性展开讨论,以期改善运动场防雨现状,满足集约化奶牛场可持续发展需求和提升动物福利。     

羊源D型多杀性巴氏杆菌感染小鼠脾脏转录组分析

试验旨在探索羊源D型多杀性巴氏杆菌入侵宿主脾脏组织中引发的免疫应答途径。首先利用羊源D型多杀性巴氏杆菌(HN01菌株)感染小鼠,建立羊源D型多杀性巴氏杆菌感染的动物模型;之后利用转录组测序技术获得感染小鼠与正常小鼠的脾脏转录组数据,并使用COG、KOG、eggNOG、GO、KEGG数据库对测序结果中的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)进行功能注释与分析,同时对于显著富集到关键免疫通路的差异表达基因使用STRING软件和KEGG mapper进行蛋白互作分析,筛选出核心通路中起关键作用的基因;最后选取关键的10个基因进行实时荧光定量RT-PCR验证。转录组分析结果显示,与正常组相比,感染组中筛选出3 380个差异表达基因(P<0.01,log₂|FoldChange|≥0.5),其中1 691个基因上调,1 689个下调。基因功能富集分析结果表明,感染组脾脏中的差异表达基因主要发挥信号转导的功能,其主要参与的生物途径包括细胞因子与细胞因子受体互作通路、趋化因子信号通路、HIF-1信号通路、TNF信号通路。蛋白互作分析筛选出约28个核心差异表达基因,结合实时荧光定量RT-PCR验证后,其中9个基因的表达结果与测序一致,分别是C3、Cd4、Cxcl13、Lck、Gnai1、Grap2、IL-6、Cxcr6及Serping1基因。本研究初步证明了脾脏在抵抗多杀性巴氏杆菌入侵中参与了一系列免疫应答反应,为进一步研究羊源D型多杀性巴氏杆菌与宿主之间相互作用的分子机制奠定理论基础。     

基于WSN的水环境监控系统设计

针对湿地水环境监控需求,采用CC2530芯片设计无线传感器网络终端节点,基于Z-Stack协议栈构建局域自组织无线网络,水体监测传感器的终端节点采集的数据最终汇聚到由CC2531和ARM构建的协调器上,经GPRS与远程上位机客户端建立通信链接并接入互联网络。该系统可以广泛应用于湿地等大范围环境监控,具有成本低、便于维护和节约人力资源等优点。     

卷盘式喷灌机卷盘驱动负载计算与分析

为优化卷盘式喷灌机驱动结构,研制高效卷盘喷灌机驱动器,需要对卷盘式喷灌机的卷盘负载情况进行计算和分析。为此,以软管牵引式卷盘喷灌机为对象,建立了卷盘负载转矩计算的物理模型,理论推导了在运行时的卷盘负载转矩数学计算模型。以JP50和JP75型卷盘式喷灌机为例,按推导所得数学模型进行计算,得到了运行时卷盘负载转矩随已回卷PE管长度的变化规律和估计值。计算结果表明:JP50型卷盘式喷灌机运行时最大负载转矩约为960N·m,JP75型为6 001N·m;卷盘负载转矩随已回卷长度的增加而减小,且当卷盘回卷半径变化时,负载转矩将突然变大;负载转矩的大小和变化规律只与喷灌机的参数和运行条件有关,与运行时的速度无关。