智慧养殖管理模式在养猪生产中的应用

随着现代科技的发展,物联网、区块链、人工智能、云计算、5G通信技术已经融入到人们的生活中,智能化设备将逐步解放劳动力资源,代替人类开展各项智慧化的复杂工作。在社会经济大发展和国家乡村振兴战略大背景下,为了更好地适应智慧畜牧业的发展趋势,文章以养猪生产为例,主要从现代化技术应用方面综述了国内外智慧畜牧的发展过程,描述了智慧畜牧业的概念及关键性技术,介绍了当前智慧养猪模式及其共性化智能管理技术方案、市场销售及溯源体系建设等,目的是为推广应用智慧养殖提供技术参考,进一步提高养猪生产效率和科技含量,提升智能管控水平,增进动物福利,实现资源共享,更好地推动养猪业朝着现代化、高质量、可持续方向发展。     

斑石鲷肾脏细胞系的建立、特征分析及其免疫相关基因的表达分析

斑石鲷(Oplegnathus punctatus)是我国重要的海水养殖鱼类, 本研究以斑石鲷肾脏组织为材料, 建立了斑石鲷肾脏组织细胞系(O. punctatus kidney cell line, OPK)。斑石鲷肾脏细胞系生长旺盛, 目前已成功传至 34 代。本研究检测了不同 FBS 浓度对斑石鲷肾脏细胞生长的影响, 结果表明最适生长 FBS 浓度为 20%。将 OPK 细胞液氮冷冻复苏后, 细胞具有活性, 可正常生长和传代。核型分析结果显示, 第 24 代斑石鲷肾脏细胞系核型为正常二倍体核型(2n=2sm+46t)。将 Cy3-siRNA 转染到 OPK 细胞后, 可以成功表达荧光。对斑石鲷 OPK 细胞提取 DNA, 用斑石鲷线粒体色素细胞 C 氧化酶 I (CO I)基因进行检测, 结果表明该细胞系来源于斑石鲷。斑石鲷肾脏细胞系细胞在受到脂多糖(LPS)和聚肌胞苷酸(poly I∶C)刺激后能产生免疫反应, 免疫相关基因 IκB、IL-1β、IL-8 和 IRF3 的表达水平发生显著变化。本研究成功建立了斑石鲷肾脏细胞系, 可运用于斑石鲷基因功能分析、细胞遗传学、致病性细菌和病毒感染机制等研究, 可为斑石鲷的基础研究和细胞工程育种等提供重要的基础材料。     

氟喹诺酮类抗生素在农业紫色土中的吸附研究

抗生素被广泛作为抗菌药物和添加剂使用在畜牧业中,造成大量抗生素随着动物粪便进入到土壤环境。吸附行为是抗生素在土壤中迁移转化的重要过程,对抗生素的风险评估及污染控制具有重要的意义。本文采用吸附试验研究了两种氟喹诺酮类抗生素(诺氟沙星(NOR)和氧氟沙星(OFL))在重庆广泛分布的紫色土中的吸附特性以及影响因素。结果表明:NOR和OFL在紫色土上的吸附过程较快,5 h就能达到吸附平衡,吸附常数Kd能达到3 082 L/kg。Freundlich吸附等温模型能很好拟合紫色土对NOR和OFL的等温吸附过程。由吸附过程的吉布斯自由能ΔG和吸附能E可知,紫色土吸附NOR和OFL主要是通过物理吸附。溶液pH6会降低紫色土对NOR和OFL的吸附。当溶液离子强度从0.005 mol/L增加至0.05 mol/L时,NOR和OFL在紫色土上的吸附量分别降低了10.2%和11.7%。土壤有机质对NOR和OFL的吸附过程影响很小。     

半滑舌鳎Cs-UBE2D4基因的克隆、表达模式及启动子活性

泛素-蛋白酶体系统作为重要的蛋白质修饰途径,参与多个生物学过程,其中泛素结合酶E2作为关键酶可以决定泛素化对靶蛋白的影响。为了探究泛素结合酶E2在半滑舌鳎雌性性腺发育中的作用,本研究克隆了半滑舌鳎Cs-UBE2D4基因的开放阅读框ORF,检测了该基因在不同组织和不同发育阶段性腺中的表达模式;构建了其启动子报告基因载体(pGL3-Cs-UBE2D4)并进行了启动子活性分析。Cs-UBE2D4开放阅读框为360 bp,编码119个氨基酸,含有保守的泛素结合酶E2结构域。荧光定量PCR结果显示,Cs-UBE2D4在雌鱼的各组织中广泛表达,其中在卵巢和肝脏中表达量较高,而在雄鱼中几乎检测不到表达;在卵巢各发育阶段中,该基因的表达量从90日龄开始上调,6月龄达到峰值,之后开始下调,在1.5龄时表达量最低,在3龄时表达量有所回升,其中6月龄表达量为90日龄表达量的1.97倍。双荧光素酶活性检测结果显示,Cs-UBE2D4启动子具有较强的转录活性。本实验将为进一步开展Cs-UBE2D4基因对半滑舌鳎卵巢发育和性别调控相关机制的研究提供理论依据。     

牙鲆三个同源纯系的生长和遗传性状比较

利用同一牙鲆(Paralichthys olivaceus)家系F09119的母本,建立了减数雌核发育系(F1324)、卵裂雌核发育系(F1346)及近交家系(F1313)3个纯系,对3个纯系群体的生长和遗传性状进行比较分析。在受精后85~388 d对3个家系的体长、体宽、体重及成活率进行测定比较,结果显示:F1346生长最快,388 d时体长、体宽和体重分别为(28.89±2.77)cm、(10.00±1.21)cm和(254.91±83.11)g,F1313次之,F1324最慢(P0.05)。388 d时F1324成活率最高(46.50%),F1313次之(38.00%),F1346最低(26.80%)。F1346、F1324和F1313平均等位基因数(Na)分别为2.0、2.0和2.35,平均有效等位基因数(Ne)分别为1.87、1.95和2.1,多态信息含量(PIC)分别为0.35、0.36和0.4,平均观测杂合度分别为0、0.8155和0.6366;卵裂雌核发育系和减数雌核发育系的遗传多样性明显低于近交系。平均期望纯合度F1313(0.503)F1324(0.5105)F1346(0.532);平均期望杂合度正好相反,F1313(0.4967)F1324(0.4894)F1346(0.4679)。卵裂雌核发育系纯合度是减数雌核发育系的1.0421倍,是近交系的1.0577倍;减数雌核发育系纯合度是近交系的1.0149倍。F1346与F1313之间的遗传距离最大(0.1568),遗传相似度最小(0.8549);F1346与F1324之间的遗传距离最小(0.0406),遗传相似度最大(0.9602)。本研究结果为牙鲆纯系构建及解析卵裂雌核发育系、减数雌核发育系和近交系的遗传区别提供了理论依据。     

斑石鲷性腺发育的组织学观察与初步分析

为研究斑石鲷(Oplegnathus punctatus)雌、雄性腺发育规律及特征,本研究通过采用生物学解剖和常规石蜡组织切片观察方法,对斑石鲷性腺的雌、雄分化与发育过程进行了研究,研究发现：斑石鲷的性腺发育为雌雄异体的分化类型,雄鱼精巢属于小叶型结构,共分为6个发育时期,水温在24-26℃,120日龄,全长56.1-64.5mm时出现输精管原基,标志精巢分化开始,180日龄时形成精小叶标志着精巢解剖学分化的完成,并同时出现初级精母细胞,标志着精巢细胞学分化的开始;精子的发生分为5个阶段,即精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞、精子。雌性性腺发育分为6个时期,水温在24-26℃, 90日龄,全长30.4-49.5mm原始性腺开始出现成簇发育的卵原细胞群,标志卵巢解剖学分化的开始,150日龄出现卵巢腔的雏形,180日龄形成初级卵母细胞标志着卵巢细胞学分化的开始;卵母细胞发育分为6个时相,第Ⅰ时相卵母细胞处于卵原细胞阶段,第Ⅱ时相卵母细胞体积明显变大,进入卵母细胞小生长期阶段,第Ⅲ时相卵母细胞前期出现核仁,到中后期数量增多,并出现滤泡细胞,第Ⅳ时相卵母细胞处于大生长期阶段,细胞体积明显增大,卵黄颗粒增多,第Ⅴ时相卵母细胞细胞核溶解,核仁消失,整个细胞充满卵黄,第Ⅵ时相卵母细胞开始出现萎缩变小。研究表明斑石鲷卵巢在解剖学分化时间上早于精巢,在细胞学分化上精巢和卵巢大致同步,卵母细胞和精母细胞的发育均表现出不同步特征。     

Dietary supplementation with an acidifier blend (citric,lactic, and phosphoric acids) influences growth,digestive enzymes,and blood chemistry of juvenile Japanese sea-bass (Lateolabrax japonicus)

This experiment was conducted to explore the influences of dietary supplementation with an acidifier blend (AB, contains citric, lactic, and phosphoric acids) on growth, digestive enzymes, and blood chemistry of juvenile Japanese sea-bass, Lateolabrax japonicus. A basal diet was used as a control that contains about 48% protein and 8.6% lipid. Five other diets were supplemented with different levels of AB (0, 1, 2, 3, 4, and 5 g/kg). Each diet was assigned to triplicate groups of fish in 200l experimental tanks, and each tank was stocked with 20 fish (initial weight (27.09±0.08) g). The rearing process lasted for 28 days. After rearing process, total number and average body weight of fish in each tank were measured, and 6 fish per tank were sampled. The results showed diets supplementation with 2 and 4 g/kg AB enhanced weight gain (WG) (from 106.82 to 125.40% and 124.80%) and specific growth rate (SGR) (from 2.59 to 2.90 and 2.89%/day) of fish (P<0.05). Hepatic lipase (LPS) activity was increased (from 35.02 to 46.53 and 47.12 U/g prot) by the 2 and 4 g/kg AB supplementation (P<0.05). Meanwhile, enteric LPS activity was enhanced (from 55.37 to 75.39 and 75.19 U/g prot) by the 3 and 4 g/kg AB supplementation (P<0.05). Hepatic trypsin (TRS) activity and enteric TRS activity were significantly increased by the 2 and 5 g/kg AB supplementation, while they were maximized in fish fed 5 g/kg AB (from 441.04 and 1515.87, respectively, to 647.50 and 1515.87 U/mg prot, respectively). Fish fed with 2, 3, and 5 g/kg AB showed higher serum superoxide dismutase (SOD) activity (375.60, 383.11, and 372.79 U/ml) compared with the control (334.29 U/ml) (P<0.05). Meanwhile, serum malondialdehyde (MDA) content was significantly decreased (from 34.97 to 27.19 and 27.25 nmol/ml) by the 2 and 3 g/kg AB supplementation. In order to evaluate the optimal supplemented levels of AB, the WG, SGR, LPS activity (in liver and intestine), and TRS activity (in liver and intestine) were analyzed using polynomial regression. Regression results showed that 2.90, 2.89, 3.38, 3.77, 3.24, and 3.36 g/kg AB are the optimal dosage for those parameters, respectively. In conclusion, dietary AB could improve the growth, digestion, antioxidant capacity, and non-specific immunity of Japanese sea-bass, and the recommended AB supplementation for Japanese sea-bass is about 3 g/kg.

     

石斑鱼杂交种“云龙斑”与亲本的表型数量性状判别分析

表型数量性状对于鱼类分类、种质鉴别具有重要作用,表型性状中包含了丰富的遗传信息。利用多重比较、杂交系数比较、判别分析和主成分分析几种生物学多元统计方法,对云纹石斑鱼(♀)、鞍带石斑鱼(♂)及杂交后代"云龙斑"3个生物学群体的14个表型数量性状进行分析,结果显示:"云龙斑"与母本云纹石斑鱼在表型上的相似率达到27.27%,与父本鞍带石斑鱼的相似率达到54.54%。云纹石斑鱼与鞍带石斑鱼的相似率为54.54%。14个性状的平均杂交系数为76.01,证明杂交后代表型数量性状偏向于父本。通过判别分析和主成分分析筛选出能够鉴别杂交后代和亲本的7个主要数量性状,分别为:体长/尾柄长、头长/眼间距、体长/头长、尾柄长/尾柄宽、体长/尾柄宽、腹鳍条、背鳍软鳍条。通过逐步判别拟合出了能够判别以上3个生物学群体的典型判别函数(F1、F2)和分类判别函数(Y1、Y2、Y3),判别准确率平均达到98.85%,可以清晰地将3个生物学群体在二维空间上分类。主成分分析结果显示,前3个主成分的总方差积累贡献率达62.891%,拟合了3个具有代表性性状的主成分函数(P1、P2、P3),利用前3个主成分在三维空间上绘制出了3个生物学群体分布图。本研究为石斑鱼杂交后代"云龙斑"与亲本云纹石斑鱼和鞍带石斑鱼的种质鉴别提供了丰富的科学依据。     

牙鲆(Paralichthys olivaceus)家系生长性状遗传效应分析

牙鲆(Paralichthys olivaceus)优良养殖新品种培育是防止其品种退化和提高经济效益的主要途径,数量性状遗传评估是牙鲆育种的主要方法之一.本研究利用已建立的牙鲆核心群体建立42个牙鲆家系,分别测量140、170、200、380日龄各家系生长相关性状(体重、全长和体宽),通过MINQUE、REML和BLUP方法对其进行数量遗传分析.结果显示,不同时期生长性状的变异系数为10.56％-38.62％,其中,体重的变异系数最大,全长和体宽的变异系数都较小,不同性状的变异系数均随着日龄的增加而减小.3个性状的加性方差分量比率为(0.13±0.01)-(0.29±0.06),随机方差分量比率为(0.71±0.06)-(0.87±0.01),狭义遗传力为(0.13±0.01)-(0.29±0.06),广义遗传力为(0.15±0.01)-(0.54±0.06),以上遗传参数均达极显著性水平(P＜0.01).综合比较3个性状在不同时期的遗传效应,结果发现,F0990、F1005、KS和F0719这4个群体亲本都为极显著正向效应,F0751、F0768、F0780、F09121、F0927和RS这6个群体亲本都为极显著负向效应(P＜0.01),其余的亲本均为一般效应.表型相关系数在0.82-0.96之间,遗传相关系数在0.72-0.97之间.利用BLUP方法对380日龄测量的数据进行育种值估算,结果发现,亲鱼体重育种值为14.63-100.05,其中,体重育种值最高的亲鱼个体为F1005-8、F09119-11、F09125-4、F0915-57、F09104-12、F1264、F0908-38、F0927-20、F1005-53、F0990-6、F09125-7、F0751-14和F1005-42.家系平均体重育种值为20.87-35.60,其中,平均体重育种值最高的家系为F1416、F1428、F1442、F1418、F1427、F1408、F1402、F1412和F1446.以体重育种值为依据选留的家系育种值与根据表型值选留的家系育种值比较可得:体重育种值选择比其表型值的选择效率高81.91％,育种值选育更好.本研究为牙鲆优良家系的建立及新品种的培育筛选出了性状优良的亲本和家系,同时为牙鲆育种计划的制定提供了重要理论依据.     

Effects of exogenous multienzyme complex supplementation in diets on growth performance,digestive enzyme activity and non‐specific immunity of the Japanese seabass,Lateolabrax japonicus

This experiment aimed to investigate the effects of exogenous multienzyme complex (EC) on growth performance, digestive enzyme activity and non‐specific immunity of the Japanese seabass, Lateolabrax japonicus (initial weight 27.09 ± 0.08 g). EC includes protease, xylanase, glucanase and mannase. Japanese seabass were given six levels of EC (0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 and 2.5 g/kg) for 28 days. Results show that EC significantly enhanced the weight gain rate and specific growth rate (p < .05), while the feed conversion ratio reduced significantly (p < .05). Activities of lipase and trypsin in liver and intestine significantly increased (p < .05). Alkaline phosphatase, superoxide dismutase and lysozyme activities in serum and liver significantly increased (p < .05), while the content of malondialdehyde in liver significantly declined (p < .05). Regression analysis showed that the optimal supplementation of EC in WGR, SGR, FCR, SOD and LZM activity in serum was 1.66, 1.67, 1.81, 1.71 and 1.53 g/kg, respectively, while the best SOD, LZM activity in liver, trypsin activity in liver and intestine supplement were 1.64, 1.51, 1.81 and 1.97 g/kg. In conclusion, EC supplemented can improve the growth performance, digestive enzyme activity and non‐specific immunity of Japanese seabass, and it is recommended that the optimal supplementation of EC in diets of Japanese seabass is 1.5–2.0 g/kg.