Effect of hay type on cecal and fecal microbiome and fermentation parameters in horses

The effect of hay type on the microbiome of the equine gastrointestinal tract is relatively unexplored. Our objective was to characterize the cecal and fecal microbiome of mature horses consuming alfalfa or Smooth Bromegrass (brome) hay. Six cecally cannulated horses were used in a split-plot design run as a crossover in two periods. The whole plot treatment was ad libitum access to brome or alfalfa hay fed over two 21-d acclimation periods with subplots of sampling location (cecum and rectum) and sampling hour. Each acclimation period was followed by a 24-h collection period where cecal and fecal samples were collected every 3 h for analysis of pH and volatile fatty acids (VFA). Fecal and cecal samples were pooled and sent to a commercial lab (MR DNA, Shallowater, TX) for the amplification of the V4 region of the 16S rRNA gene and sequenced using Illumina HiSeq. The main effects of hay on VFA, pH, and taxonomic abundances were analyzed using the MIXED procedure of SAS 9.4 with fixed effects of hay, hour, location, period, and all possible interactions and random effect of horse. Alpha and beta diversities were analyzed using the R Dame package. Horses fed alfalfa had greater fecal than cecal pH (P ≤ 0.05), whereas horses fed brome had greater cecal than fecal pH (P ≤ 0.05). Regardless of hay type, total VFA concentrations were greater (P ≤ 0.05) in the cecum than in feces, and alfalfa resulted in greater (P ≤ 0.05) VFA concentrations than brome in both sampling locations. Alpha diversity was greater (P ≤ 0.05) in fecal compared with cecal samples. Microbial community structure within each sampling location and hay type differed from one another (P ≤ 0.05). Bacteroidetes were greater (P ≤ 0.05) in the cecum compared with the rectum, regardless of hay type. Firmicutes and Firmicutes:Bacteroidetes were greater (P ≤ 0.05) in the feces compared with cecal samples of alfalfa-fed horses. In all, fermentation parameters and bacterial abundances were impacted by hay type and sampling location in the hindgut.     

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。     

不同水分环境下玉米叶面积QTL定位及候选基因分析

玉米叶面积的大小及分布特征不仅影响其光合效率、蒸腾速率,而且与其耐旱性、耐密性、抗倒伏性及产量形成紧密相关。深入剖析不同水旱环境下玉米不同生育时期不同叶位叶面积的分子遗传机理对玉米耐旱高产新品种的选育具有重要意义。本研究以构建的2套F_2∶3群体为试材,在8种水分环境下,采用复合区间作图法（CIM）和基于混合线性模型的复合区间作图法（MCIM）对玉米相应叶（V₁₈时期第10片叶、R₁时期穗三叶）叶面积进行单环境和多环境联合QTL分析;参考玉米基因组B73 RefGen_v3挖掘稳定表达的QTLs （sQTLs）区间内的候选基因,并对其进行功能分析。结果表明,采用CIM法,单环境下2个生育时期2套F_2∶3群体间总共定位到了7个玉米相应叶叶面积QTLs,主要受显性（81.0%）、部分显性（14.3%）和超显性（4.7%）等遗传效应的调控,其中在干旱环境下定位到了5个QTLs。采用MCIM法,在2套F_2∶3群体间总共检测到6个相应叶叶面积的联合QTLs,其中1个表现为显著的QTL与环境的互作（QTL×E, Bin 2.08~2.09）,1对QTLs （Bin 1.08~1.10与 Bin 2.08~2.09）参与了显著的加性与加性（AA）上位性互作。结合CIM和MCIM法进一步分析在2套F_2∶3群体间检测到了6个sQTLs,其分别位于Bin 1.08~1.10、Bin 2.08~2.09、Bin 4.08~4.09、Bin 6.05、Bin 8.03和Bin 10.03处,并在这些sQTLs区间内确定了12个玉米叶发育相关候选基因。采用生物信息学,总共收集了75个玉米叶发育相关候选基因,通过系统进化树分析表明,这些候选基因划分为3大进化分支,且上述检测到的12个候选基因分布于这3大进化分支上。这些结果为系统地解析玉米不同生育时期不同水旱环境下相应叶叶面积的分子遗传机理提供理论依据,检测到的sQTLs可作为叶面积改良的重要染色体区段,检测到的候选基因为其进一步克隆、功能分析及育种应用提供了信息参考。     

磷对铝胁迫紫花苜蓿幼苗根系生长和生理特征的影响

为了探究磷对铝胁迫下紫花苜蓿幼苗生长和生理特征的影响,分别用不含和含200 μmol·L^-1磷（P）、100 μmol·L^-1铝（Al）、200 μmol·L^-1 P+100 μmol·L^-1 Al的简易 ［Ca（NO₃）₂］营养液（pH=4.5）处理铝敏感紫花苜蓿品种‘Wl440’幼苗。结果表明,在铝处理中添加磷后,苜蓿幼苗根系和叶片中的铝含量分别比铝处理降低81.53%和61.47%,苜蓿幼苗的根长和根系活力显著提高,叶片电导率和丙二醛（MDA）含量显著下降;光合生理得到明显改善,与铝处理相比,磷添加处理幼苗叶片的叶绿素含量、蒸腾速率、气孔导度和光合速率明显提高,光系统Ⅱ和光系统I的电子传递速率增加;磷添加处理明显提高了铝胁迫苜蓿根系的草酸和苹果酸含量,体内有机酸螯合铝离子的能力增强,光合能力提高。因此,磷能够通过增加根系有机酸含量,改善铝胁迫苜蓿光合系统,从而缓解苜蓿铝毒害。     

口蹄疫病毒VP1基因密码子偏好性分析

VP1蛋白是口蹄疫病毒(FMDV)的主要结构蛋白,可诱导机体产生中和抗体以及激发保护性免疫应答。为探究VP1基因密码子偏好性,筛选出其最佳体外表达系统,使用Visual Gene Developer、CodonW、GraphPad Prism等软件,对VP1基因进行密码子偏好性分析,同时将VP1基因密码子使用频率与大肠杆菌、毕赤酵母、昆虫杆状病毒和哺乳动物细胞表达系统作了比较。结果显示,VP1基因的CAI为0.21,ENC为55.43,GC3S为65.26%,表明该基因密码子使用偏好较弱并且密码子偏好以G/C碱基结尾。结合VP1基因与各表达系统密码子使用频率比值,发现其与昆虫杆状病毒表达系统频率比值差异最小且CAI最大,因此推断昆虫杆状病毒表达系统是FMDV VP1基因最适体外表达系统。本研究为FMDV亚单位疫苗研制等提供了技术基础。     

《家禽屠宰检疫规程》中有关问题分析

《家禽屠宰检疫规程》在规范家禽的屠宰检疫,加强家禽产品的检疫活动管理,保障动物源食品安全方面发挥了重要作用。本文概述了《家禽屠宰检疫规程》关于家禽屠宰场所定义、规程适用动物、检疫对象、检疫合格标准的判定等方面存在的问题,特别是针对家禽产品入库贮藏后才出厂如何出具检疫合格证明,提出可采取贮藏后继续调运或分销的检疫方式出具检疫证明这一解决方案。这提示在今后工作中扩大屠宰检疫的适用范围及检疫对象,进一步修订和完善屠宰检疫规程,提升屠宰检疫技术水平。     

部分商品化非洲猪瘟病毒荧光PCR检测试剂盒的比对

为获得商品化非洲猪瘟病毒(ASFV)荧光PCR检测试剂盒的敏感性、特异性、一致性和最低检测限等试验数据,以世界动物卫生组织(OIE)推荐引物探针为金标准,以62份已灭活的ASFV阳性田间样品、32份阴性田间样品和P72基因核酸标准物质为检测对象,对农业农村部公布许可的其中17个厂家生产的商品化ASFV荧光PCR检测试剂盒开展了试验特性方面的比对研究。结果显示,17个厂家生产试剂盒的敏感性最低为77.4%,最高为96.8%,特异性最低为87.5%,最高为96.8%,均未达到100%,且有一定差别;12个厂家的试剂盒与OIE推荐引物探针检测结果一致性较好(Kappa值≥0.75),其余5个厂家的试剂盒与其一致性一般(0.4Kappa值0.75);17个厂家的试剂盒均可检测到的最低稀释度为5.9×10~3×2~(-3)拷贝/μL,但不同厂家试剂盒的最低检测限有所差别,其中5个试剂盒可检测到的最低稀释度为5.9×10~3×2~(-3)拷贝/μL,2个试剂盒为5.9×10~3×2~(-4)拷贝/μL,6个试剂盒为5.9×10~3×2~(-5)拷贝/μL,3个试剂盒为5.9×10~3×2~(-6)拷贝/μL,1个试剂盒至少为5.9×10~3×2~(-7),且大部分国产试剂盒的最低检测限比进口试剂盒低。本研究为ASFV荧光PCR检测试剂盒的筛选和比对提供了参考数据。     

猪流行性腹泻病毒S1D蛋白的优化表达及其单克隆抗体的制备

为进一步探究猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)S蛋白的抗原表位及其功能,本试验通过优化S1D基因的密码子,构建了S1D基因未优化的重组原核表达质粒pET-S1D和已优化的pET-ΔS1D,并进行了诱导表达和纯化。使用SDS-PAGE和Western blotting方法验证S1D、ΔS1D蛋白在大肠杆菌内得到正确表达,利用Image J软件对S1D、ΔS1D蛋白表达量进行灰度扫描,通过t检验分析两者差异性。将纯化的ΔS1D 蛋白免疫 BALB/c小鼠,通过细胞融合、筛选及亚克隆,获得单克隆细胞株。利用体内诱生法制备抗PEDV S1D蛋白的单克隆抗体腹水,使用ELISA、Western blotting、间接免疫荧光试验3种方法对腹水效价及特异性进行检测和验证。SDS-PAGE和Western blotting结果显示,表达S1D、ΔS1D蛋白的样品均在34 ku处出现正确的目的条带。t检验结果表明, S1D、ΔS1D两者蛋白表达量差异极显著(P<0.01)。ELISA结果显示, 腹水的抗体效价达到了1∶1 000 000,腹水与PEDV病毒粒子和纯化后的ΔS1D蛋白反应均呈阳性,与PEDV N蛋白、pET-32a(+)空载体蛋白和猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)、猪传染性胃肠炎病毒(Transmissible gastroenteritis virus,TGEV)、猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)、猪德尔塔冠状病毒(Porcine deltacoronavirus,PDCoV)和猪急性腹泻综合征冠状病毒(Swine acute diarrhea syndrome coronavirus,SADS-CoV) 5种病毒反应均呈阴性。Western blotting结果显示,腹水与ΔS1D蛋白和PEDV S蛋白分别在34和180 ku处有特异性条带出现,与pET-32a(+)空载体蛋白、正常Vero细胞蛋白均无特异性条带出现。间接免疫荧光试验结果显示,腹水及阳性对照组均能使细胞出现特异性绿色荧光信号,而空白及阴性对照组均未见绿色荧光信号。密码子优化可在原核表达系统中显著提高重组蛋白的表达水平,本研究基于高效表达的ΔS1D蛋白,成功制备了1株能稳定分泌与 PEDV S蛋白特异性结合的单克隆抗体的细胞株,为进一步探究 PEDV S蛋白抗原表位及蛋白功能的研究奠定了基础。     

松辽黑猪METTL23基因多态性及其与繁殖性状的关联分析

为探究松辽黑猪METTL23基因多态性及其与繁殖性状的关联性,试验选取178头松辽黑猪母猪为研究对象,利用Sanger直接测序法查找METTL23基因外显子1~5的单核苷酸多态性(SNP),使用SPSS 19.0软件分析METTL23基因SNP位点与松辽黑猪繁殖性状(总产仔数、产活仔数、断奶仔猪数、初生重、3周龄重、断奶重、乳头数)的关联性。结果显示,仅在松辽黑猪METTL23基因外显子4发现1个SNP位点,命名为A62G,在A62G位点上检测到3种基因型,分别是AA、AG和GG。GG和G分别为优势基因型和优势等位基因,且A62G位点处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。该位点的遗传纯合度(Ho)为0.6516,高于遗传杂合度(He,0.3484),说明其在松辽黑猪群体中的变异较小;多态信息含量(PIC)为0.2877,属于中度多态位点(0.25<PIC<0.5),说明该遗传标记能够提供一定量的遗传信息。关联分析结果表明,GG基因型个体总产仔数、产活仔数和断奶仔猪数均显著或极显著高于AA基因型个体(P<0.05;P<0.01),总产仔数还显著高于AG基因型个体(P<0.05);AG基因型个体断奶仔猪数显著高于AA基因型个体(P<0.05);初生重、3周龄重、断奶重、乳头数各基因型间差异均不显著(P>0.05)。综上所述,METTL23基因外显子4存在多态性位点A62G,该位点与松辽黑猪产仔数存在显著关联,可作为松辽黑猪产仔数的遗传标记,用于分子育种。