Genetic Engineering Approaches to Pig Production*

Modern biotechnology promises a number of new applications in animal breeding and production. Although conventional pig breeding has achieved a high level of efficiency and productivity numerous problems have been encountered with animal health and the loss of meat quality. Selection based on phenotypic performance data of individual animals does not take into account the importance of specific genes and their relevance within a complex regulatory system. In most cases it is therefore difficult to trace back the genetic origins of clinically important disorders. The application of genetic engineering techniques in pig production will facilitate diagnosis, improvement of productivity, and animal health by allowing direct genetic manipulation. Attention must be focussed on the physical and genetic analysis of the procine genome. The isolation and characterisation of genes, DNA-markers, polymorphic DNA-fragments, and their chromosomal assignment will be important prerequisites and tools for the elucidation of genetic disorders. Especially the detection of heterozygous carriers of recessive disorders and their elimination from the breeding stock will increase selection accuracy and decrease the generation intervals. But also the rapid and simple detection of infectious diseases, which is sometimes difficult if not impossible at present, will improve animal health and welfare. Although the production of transgenic animals either by DNA-microinjection into zygotes or the use of embryonal stem cells manipulated in vitro is less straightforward than DNA-based diagnosis it will play an important role in the direct manipulation of the porcine genome and genes. Breeding programmes including the use of transgenic livestock have already been developed. There is no doubt that genetic engineering has reached a degree of practical feasibility, allowing it to play an important role in pig breeding in particular and animal production in general.     

大白菜细胞核雄性不育基因向自交系97A407的转育

根据复等位基因遗传假说 ,利用大白菜核不育系 9810 9和已知基因型的甲型两用系可育株 99135 2作为不育源 ,以大白菜自交系 97A40 7为目标亲本 ,经过 5个世代的转育 ,获得了具有 97A40 7遗传基因型的新甲型两用系、临时保持系和雄性不育系。     

干椒新品种蓉椒6号的选育

自交系9804和9909杂交配制成杂交一代干椒，植株生长旺盛，座果力强，较抗病毒病和疫病，果实指形，纵长17～19cm，横径1．2cm，青熟果绿色，老熟果鲜红色，单果重8．3g，味辣，品质佳，中熟品种，从定植到采收55d(天)，一般每667m^2产1500～1900kg。     

猪胸膜肺炎放线杆菌外膜蛋白(OMP)5′末端保守区基因的克隆、表达及其免疫活性研究

以猪胸膜肺炎放线杆菌血清7型25-4株基因组DNA为模板,PCR方法扩增外膜蛋白(OMP)5′末端保守区基因片段(OMPc),酶切及核苷酸序列分析鉴定后,与原核表达载体质粒pGEX-6P-1进行连接,构建成重组表达载体pGEX-OM-Pc,转入大肠杆菌BL21中,以IPTG进行诱导,SDS-PAGE电泳分析发现,转化了重组质粒的菌株所表达的融合蛋白相对分子量为34 kD,与实际预测相符,命名为GST-OMPc.GST亲和层析柱进行纯化,ELISA方法对纯化蛋白进行检测.结果表明:纯化蛋白GST-OMPc能够与兔抗猪胸膜肺炎放线杆菌血清7型的阳性血清反应.OMPc蛋白的成功表达为其功能的研究打下基础.     

基于COI基因构建西北太平洋常见鱼类DNA条形码参考数据库

西北太平洋以其独特的地理位置和复杂的海洋环境,孕育了极为丰富的渔业资源,成为全球海洋生物多样性保护和渔业资源管理的热点区域。为了更有效地进行鱼类种类识别和多样性的调查,本研究建立了西北太平洋常见鱼类DNA条形码本地数据库。基于线粒体COI基因,对2023年6-8月在西北太平洋海域所采集的307份样品进行扩增和测序,共获得7目13科20属25种鱼类的COI基因序列。77.96%的COI序列在公共数据库中都能比对到高相似度序列。种间平均遗传距离为0.233,种内平均遗传距离为0.003,种间遗传距离是种内遗传距离的77.67倍,且能够形成明显的条形码间隙,不存在物种区分困难的现象。基于COI基因序列构建的系统发育树显示,同一属的鱼类首先聚为一支,随后与同一科的鱼类聚为一支,最后,同目不同科的鱼类聚为一支。综上所述,COI基因具有物种特异性,能够有效的区分西北太平洋常见鱼类物种,本数据库的初步建立,有利于后期利用环境DNA技术进行西北太平洋鱼类多样性的监测和调查,为西北太平洋海域生物多样性保护、资源管理和种群动态监测提供了技术支持。     

基于NGO-CNN-SVM的高标准农田灌溉工程施工成本预测

为提高高标准农田项目施工成本的预测精度,控制施工成本在合理范围,减少投资风险,该研究从单体灌溉工程施工成本预测角度出发,通过随机森林（random forest,RF）筛选出高标准农田灌溉工程施工成本的关键影响因素,结合卷积神经网络（convolutional neural networks,CNN）和支持向量机（support vector machine,SVM）两种模型的优点,通过北方苍鹰优化算法（northern goshawk optimization,NGO）对模型里的惩罚因子和核参数进行寻优,构建基于NGO-CNN-SVM的施工成本预测模型。通过辽宁省2018—2023年高标准农田工程中灌溉工程的施工成本数据,选取样本决定系数R²、平均绝对误差MAE、平均绝对百分比误差MAPE和均方根误差RMSE作为精度指标进行分析,结果表明：基于NGO-CNN-SVM的施工成本预测模型在渠道工程中MAE低于0.615万元,RMSE低于0.512万元,R²达到0.968以上,相对误差小于4.210%;在进水闸工程中MAE低于0.610万元,RMSE低于0.536万元,R²达到0.966以上,相对误差小于4.410%;在桥涵工程中MAE低于0.494万元,RMSE低于0.477万元,R²达到0.970以上,相对误差小于3.548%,并相比较于反向传播神经网络,CNN和CNN-SVM模型,NGO-CNN-SVM模型的预测结果均最优。通过特征选择、模型融合、算法优化以及不同模型对比表明NGO-CNN-SVM模型具有更高的预测准确率和泛化性,可为高标准农田灌溉工程施工成本预测提供理论依据。     

抗菌肽的研究与应用

抗菌肽具有分子量小、热稳定性好、无免疫原性、抗菌谱广等特点;并且,抗菌肽对畜禽具有促生长、保健和治疗疾病等功效;具有无毒副作用、无残留、无致细菌的耐药性等特性;在动物养殖和提高畜产品品质方面,抗菌肽也具有重要的潜在应用价值。文章结合当今抗菌肽的研究现状和发展前景,对抗菌肽的分类、抗菌机理、应用状况等进行了综述。     

绿鳍马面鲀雌雄性腺转录组比较分析

为探明绿鳍马面鲀(Thamnaconus septentrionalis)性腺发育相关基因表达特征,优化亲本生殖调控技术,本研究对绿鳍马面鲀雌雄亲体的精巢和卵巢进行了转录组测序分析,经de novo拼装,最终获得119 219个单基因(unigene),N50长度为1 255 bp。在NR、NT、KO、SwissProt、PFAM、GO及KOG数据库分别注释到24 009、35 057、18 453、26 971、30 294、11 420和21 613个unigene。绿鳍马面鲀精巢和卵巢转录组中存在18 954个差异表达基因(DEG),相对于精巢,在卵巢中上调表达的基因有11 265个,下调表达的有7 689个。选取bmp2、sox3、figla、hsd17b1、cyp19a、cyp17、foxl2、star和amh 9个DEGs进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)验证,结果显示,qRT-PCR结果与RNA-Seq分析相一致。GO和KEGG富集结果分析发现,amh、cyp17和star可能在绿鳍马面鲀雄性精子发生过程中起关键作用;bmp2、foxl2、cyp19a、figla和hsd17b1在雌性卵子发生和卵巢类固醇生成过程中发挥重要作用。本研究通过比较绿鳍马面鲀精巢和卵巢的转录组表达差异,初步阐明了精巢和卵巢的基因表达特征,为进一步研究绿鳍马面鲀的性腺发育机制奠定了基础。     

慢病毒载体构建策略及生物安全性研究进展

慢病毒可以感染分裂细胞和非分裂细胞,是较有前途的病毒载体,来源于HIV-1型载体,能阻止形成有复制能力的HIV-1病毒,构建一个更为安全的模式是慢病毒载体构建策略的焦点。该文介绍了慢病毒载体应用过程中的不同载体系统及构建策略,对载体的生物安全性进行了分析,展望了慢病毒在基因治疗、RNA干扰及转基因领域的应用前景。     

苦瓜MAP30基因的克隆与载体构建

首先提取苦瓜的基因组DNA,然后根据Genbank中已公开发表的MAP30序列,设计一对特异引物MAP301,MAP302,并增添特异定位于内质网的小肽Kozak序列。采用PCR技术,从苦瓜的基因组DNA中扩增出一分子量为800bp左右的片段,回收克隆测序,结果表明,克隆获得片段与已公开发表的MAP30序列同源性达100%,将阳性克隆进行酶切,获得的目标片段与用同样酶切所获得的植物表达载体pEV1和pEV2大片段连接,酶切鉴定重组子构建成特异表达于果实的载体。