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大白猪产仔数性状加权一步法全基因组关联分析

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中国畜牧杂志 2024年第8期60卷 129-134页

作者：蔡晓钿钟展明魏趁林清徐志婷吴细波李加琪张哲华南农业大学动物科学学院广东省农业动物基因组学与分子育种重点实验室国家生猪种业工程技术研究中心广东广州510642 广西农垦永新畜牧集团有限公司广西南宁530022

研究旨在检测影响产仔数性状的基因组区域和候选基因,以期解析猪产仔数性状的遗传结构。以来自2个养殖场的8 938头大白猪为试验群体(基因分型个体1 173头),研究利用加权一步法全基因组关联分析(Weighted Single-step Genome-wide Associ... 详细信息

研究旨在检测影响产仔数性状的基因组区域和候选基因,以期解析猪产仔数性状的遗传结构。以来自2个养殖场的8 938头大白猪为试验群体(基因分型个体1 173头),研究利用加权一步法全基因组关联分析(Weighted Single-step Genome-wide Association Study,wssGWAS)检测与1~5胎的总产仔数(Total NumberBorn,TNB)和产活仔数(TotalNumberBorn Alive,NBA)显著关联的基因组区域,并根据显著关联区域的物理位置进行候选基因注释及Gene Ontology(GO)和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)富集分析。大白猪产仔数性状的遗传参数估计结果表明,TNB遗传力为0.11±0.01,NBA遗传力为0.08±0.01。研究共检测到16个显著关联大白猪产仔数性状的基因组窗口(窗口解释超过1%的遗传方差),这些显著的基因组窗口(0.4 Mb)分别解释了TNB和NBA约1.0%~2.4%和1%~3%的遗传方差。根据上述显著的基因组区域,研究共注释到49个性状候选关联基因(TRIB2、KCND3、DDX20和RAP1A等),其中部分基因已被报道与母猪的卵巢发育、激素分泌、乳头数等产仔数性状有关。通过GO和KEGG富集分析,共富集到3个GO通路。综上,本研究结果为解析猪产仔数性状的遗传结构提供了新的参考基因,为今后猪繁殖性能选育提供了重要依据。

关键词：大白猪产仔数性状加权一步法全基因组关联分析候选基因富集分析

miR⁃7靶向调控CTSK对贵州黑山羊卵巢颗粒细胞增殖和迁移的影响

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西南农业学报 2024年第2期37卷 429-435页

作者：刘彬陆情梅杨永鲜周明帅温晓艳赵佳福贵州大学动物科学学院/贵州大学高原山地动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室贵阳550025

【目的】探明miR⁃7与CTSK基因相互作用关系及其对贵州黑山羊卵巢颗粒细胞增殖和凋亡的影响,为贵州黑山羊优良品种保藏、选育与开发利用提供依据。【方法】采用在线数据库筛选miR⁃7与CTSK基因3′UTR的结合靶点,通过将CTSK基因3′UTR插入... 详细信息

【目的】探明miR⁃7与CTSK基因相互作用关系及其对贵州黑山羊卵巢颗粒细胞增殖和凋亡的影响,为贵州黑山羊优良品种保藏、选育与开发利用提供依据。【方法】采用在线数据库筛选miR⁃7与CTSK基因3′UTR的结合靶点,通过将CTSK基因3′UTR插入双荧光素酶报告系统中进行互作位点检测;采用CCK⁃8和划痕试验检测miR⁃7是否靶向调控CTSK基因影响贵州黑山羊卵巢颗粒细胞的增殖和迁移;过表达miR⁃7后采用RT⁃qPCR检测其对促增殖蛋白PCNA、抗凋亡蛋白BCL2和促凋亡相关蛋白BAX、caspase⁃3、caspase⁃9表达水平的影响。【结果】成功构建CTSK基因3′⁃UTR 2个预测靶点的野生型和突变型双荧光素酶报告载体;双荧光素酶试验结果表明CTSK基因3′UTR区的2个预测靶位点均受miR⁃7调控;CCK⁃8和细胞划痕结果表明,转染miR⁃7试验组的卵巢颗粒细胞增殖和迁移能力均显著高于对照(NC)组;RT⁃qPCR结果表明,上调miR⁃7能极显著上调PCNA和BCL2的表达,抑制BAX、caspase⁃3和caspase⁃9的表达。【结论】miR⁃7可以靶向结合CTSK的3′UTR区2个靶位点并极显著抑制CTSK基因的表达;过表达miR⁃7可以显著促进贵州黑山羊卵巢颗粒细胞增殖和迁移能力,并促进增殖标志基因、抗凋亡基因的表达和抑制促凋亡相关基因的表达。研究结果可为进一步研究miR⁃7靶向调控CTSK表达影响贵州黑山羊繁殖性能的分子机制提供理论依据。

关键词：贵州黑山羊 miRNA CTSK 卵巢颗粒细胞细胞增殖和迁移

基于转录组学和蛋白组学的鸡蛋绿壳性状形成分子机制研究

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南方农业学报 2024年第3期55卷 638-649页

作者：石钰仕肖涛陈有波余欢赵德鹏龙霞谭启松李辉贵州大学动物科学学院/高原山地动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室/贵州省动物遗传育种与繁殖重点实验室贵州贵阳550025 安顺市畜牧技术推广站贵州安顺561099

【目的】挖掘参与绿壳蛋形成的潜在调控基因和蛋白,为开展赤水乌骨鸡品种选育及揭示家禽蛋壳颜色形成分子机制提供理论依据。【方法】以280日龄的绿壳纯系赤水乌骨鸡为研究对象,分别采集产深绿(SL)和白壳(BK)鸡蛋的母鸡蛋壳腺组织样品,... 详细信息

【目的】挖掘参与绿壳蛋形成的潜在调控基因和蛋白,为开展赤水乌骨鸡品种选育及揭示家禽蛋壳颜色形成分子机制提供理论依据。【方法】以280日龄的绿壳纯系赤水乌骨鸡为研究对象,分别采集产深绿(SL)和白壳(BK)鸡蛋的母鸡蛋壳腺组织样品,通过转录组测序和TMT定量蛋白组学技术分别筛选出差异表达基因(DEGs)和差异表达蛋白(DEPs),并对转录组学和蛋白组学进行联合分析,筛选出调控绿壳鸡蛋颜色深浅的候选基因和候选蛋白。【结果】经转录组测序,从SL组与BK组间共筛选出82个DEGs,其中46个DEGs呈上调表达、36个DEGs呈下调表达;有4个DEGs与蛋壳色素的合成及沉积相关,分别是SLC22A4、SPP1、FAM26E和HSP5基因,且均为上调表达的DEGs;KEGG信号通路分析结果显示,DEGs显著富集的信号通路有α-亚麻酸代谢和花生四烯酸代谢等。通过TMT定量蛋白组学分析,共鉴定获得167个DEPs,其中104个DEPs呈上调表达、63个DEPs呈下调表达;KEGG信号通路富集分析发现,DEPs主要富集于甘油磷脂代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢及醚脂质代谢等信号通路。转录组学和蛋白组学的联合分析结果表明,转录组与蛋白组无共同注释的GO功能条目,而82个DEGs和167个DEPs富集到19条KEGG信号通路上,其中甘油磷脂代谢和醚脂类代谢2条信号通路在转录组与蛋白组中均有出现。【结论】SLC22A4、SPP1、FAM26E和HSP5基因及FAM102A、FAM107B和SLCO1B1蛋白可能参与蛋壳色素的合成、转运和沉积,尤其是SLC家族发挥着重要作用,故推测这些基因和蛋白是影响赤水乌骨鸡蛋绿壳形成的候选基因和候选蛋白,且富集到的甘油磷脂代谢和醚脂类代谢可能是调节鸡蛋绿壳形成的关键信号通路。

关键词：赤水乌骨鸡胆绿素绿壳性状转录组学蛋白组学

不同生长阶段中国花鲈肠道和环境微生物群落分析

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大连海洋大学学报 2024年第2期39卷 215-224页

作者：梁祖銮赵吉臣廖敏泽孙成波广东海洋大学水产学院广东湛江524088 广东省农业科学院动物科学研究所广东省畜禽育种与营养研究重点实验室农业农村部华南动物营养与饲料重点实验室广东广州510640 广东省水产经济动物病原生物学及流行病学重点实验室广东湛江524088

为探究中国花鲈(Lateolabrax maculatus)不同生长阶段肠道和养殖环境微生物组成,选择3月龄(小规格组,体质量为79.89 g±14.97 g)、6月龄(中规格组,体质量为212.67 g±30.32 g)和9月龄(大规格组,体质量为427.56 g±69.56 g)3个不同生长... 详细信息

为探究中国花鲈(Lateolabrax maculatus)不同生长阶段肠道和养殖环境微生物组成,选择3月龄(小规格组,体质量为79.89 g±14.97 g)、6月龄(中规格组,体质量为212.67 g±30.32 g)和9月龄(大规格组,体质量为427.56 g±69.56 g)3个不同生长阶段的中国花鲈,采集其肠道微生物和环境微生物(养殖水和池塘底泥)进行16S rDNA基因测序数据分析。结果表明:不同月龄的中国花鲈肠道微生物与环境微生物群落结构有较大差异,而不同生长阶段的环境微生物群落结构则无显著性差异(P>0.05);环境微生物中双色藻属(Cyanobium_PCC-6307)作为差异物种,表现出与硝酸盐氮呈负相关;肠道微生物分析显示,门水平上,3月龄和6月龄中国花鲈肠道中厚壁菌门(Firmicutes)丰度低于9月龄中国花鲈,属水平上,3月龄和6月龄中国花鲈肠道中富集的可促进糖利用的鲸杆菌属(Cetobacterium)丰度高于9月龄中国花鲈,罗姆布茨菌属(Romboutsia)肠道微生物差异贡献度最高。研究表明,不同养殖阶段的环境微生物群落结构无显著性差异,不同月龄中国花鲈间的肠道微生物群落结构有显著性差异,中国花鲈肠道微生物群落结构受养殖环境的影响。

关键词：中国花鲈肠道微生物环境微生物池塘底泥

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水稻叶形态的建成及分子机制研究进展

中国稻米 2024年第5期30卷 19-29页

作者：贾彬陈可叶婵娟郭洁周新桥陈达刚刘娟姜姝刘冠明刘传光仲恺农业工程学院农业与生物学院广州510225 广东省农业科学院水稻研究所/农业农村部华南优质稻遗传育种重点实验室(部省共建)/广东省水稻育种新技术重点实验室/广东省水稻工程实验室广州510640 华南农业大学农学院广州510642

水稻叶片形态是决定理想株型的关键因素。根据“源库”理论,水稻叶片形态通过影响光合效率等“源”流影响水稻产量。其中,叶片大小、卷曲度以及叶倾角是植物整体株型和叶型中决定产量的关键农艺性状。近年来,已有许多控制叶片形态的基... 详细信息

水稻叶片形态是决定理想株型的关键因素。根据“源库”理论,水稻叶片形态通过影响光合效率等“源”流影响水稻产量。其中,叶片大小、卷曲度以及叶倾角是植物整体株型和叶型中决定产量的关键农艺性状。近年来,已有许多控制叶片形态的基因被克隆与鉴定。水稻叶片发育过程可分为3个阶段:水稻叶原基的形成、极性的建立及维持、叶片的扩张。近年来,随着分子生物学技术的快速发展,众多调控水稻叶片形态的关键基因的重要功能已被阐明。譬如,PLA1、PLA2等基因在细胞分裂过程中的协同作用,NAL1、NAL9、NRL1、NRL2等基因在叶脉发育中的协同调控,SLL1、SRL2等基因对厚壁组织细胞结构的精细调控,OsPIN1、OsWOX3A等基因对植物激素的极性运输和分配等,共同构成了水稻叶片形态复杂调控网络的基石,为深入理解作物叶片形态发育的分子机制提供了重要线索。研究影响水稻叶片形态的分子机制,对于利用“源库”理论实现水稻的高产稳产具有重要生物学意义。

关键词：水稻叶片大小叶片卷曲细胞分裂植物激素

柯乐猪OPN基因多态性及其与繁殖性状的关联分析

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中国畜牧杂志 2024年第8期60卷 262-269页

作者：吴燕罗华伦杨红文杨齐心王春源向进丁义杰付红梅赵永张依裕贵州大学动物科学学院高原山地动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室贵州省动物遗传育种与繁殖重点实验室贵州大学香猪研究所贵州贵阳550025 黔西南州农业农村局贵州兴义562400 贵州省畜禽遗传资源管理站贵州贵阳550004

本文旨在研究柯乐猪骨调素(Osteopontin,OPN)基因多态性及其与繁殖性状的关系,为该品种的遗传改良和优化繁殖计划提供理论依据。采用PCR产物直接测序法检测200头柯乐猪OPN基因第6外显子的单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism... 详细信息

本文旨在研究柯乐猪骨调素(Osteopontin,OPN)基因多态性及其与繁殖性状的关系,为该品种的遗传改良和优化繁殖计划提供理论依据。采用PCR产物直接测序法检测200头柯乐猪OPN基因第6外显子的单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)位点,通过RNAfold预测OPN基因突变前后的mRNA二级结构,并利用SPSS 26.0软件分析OPN基因SNP位点与柯乐猪繁殖性状的相关性。结果显示,在OPN基因第6外显子中筛查到5个SNPs位点,分别为g.131083657 A>G、g. 131083770 A>G、g.131083791A>C、g.131083805C>T和g.131083806G>C位点,均产生3种基因型,且均为中度多态,其中g.131083657 A>G和g.131083806G>C位点属于错义突变,分别导致丙氨酸突变为络氨酸、缬氨酸突变为丙氨酸。卡方检验结果显示,5个SNPs位点均符合Hardy-Weinberg平衡,且5个SNPs位点两两之间存在强连锁不平衡。5个SNPs联合产生4种单倍型和5种双倍型,突变后单倍型H3(GAACG)的mRNA二级结构稳定性增加,而H4(GGATC)和H1(AAACG)稳定性减弱,突变后单倍型H1、H3在三级结构第109个氨基酸前后和158个氨基酸处有明显变化。关联分析结果表明,各位点与产活仔猪数、断奶仔猪数和断奶窝重呈显著相关,g.131083657 A>G、g.131083770 A>G和g.131083791A>C位点有利基因型均为AA,g.131083805C>T、g.131083806G>C位点有利基因型分别为CC和GG。双倍型H1H1(AAAAAACCGG)个体产活仔猪数和断奶仔猪数优于双倍型H1H2(AGAGACCTCG)及H3H3个体(GGAAAACCGG)(P基因第6外显子上的5个突变位点与柯乐猪的产活仔猪数、断奶仔猪数和断奶窝重3个繁殖性能指标均存在显著关联,可作为柯乐猪繁殖性状选择的候选分子标记。

关键词：柯乐猪 OPN基因 SNP 繁殖性状

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种公猪精液性状的基因组学研究

中国畜牧杂志 2024年第7期60卷 84-95页

作者：朱冉冉邢凯刘华涛马福平丁向东廉传江杜长龙刘剑锋王楚端中国农业大学动物科学技术学院农业农村部动物遗传育种与繁殖(家畜)重点实验室动物育种国家工程实验室北京100193 北京农学院动物科学技术学院北京102206 华南农业大学动物科学学院广东广州510642 北京大北农科技集团股份有限公司北京102629

本研究旨在探究公猪精液性状的遗传机制,挖掘影响公猪精液性状的单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)和重要候选基因,以期形成一款公猪育种芯片。基于2个公猪站大白、长白、杜洛克共451头公猪精液性状的基因型、表型和... 详细信息

本研究旨在探究公猪精液性状的遗传机制,挖掘影响公猪精液性状的单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)和重要候选基因,以期形成一款公猪育种芯片。基于2个公猪站大白、长白、杜洛克共451头公猪精液性状的基因型、表型和系谱数据,采用SAS 9.4软件的混合线性模型对品种、场次、采精季节、采精月龄、采精频率等因素进行最小二乘法分析;利用DMU软件基于一步法全基因组最佳无偏预测(Single-step Genomic Best Linear Unbiased Prediction,SSGBLUP)模型,采用AIREML方法对精液性状进行遗传参数估计;将基因组育种值(Genomic Estimated Breeding Value,GEBV)作为全基因组关联分析(Genome-wide Association Study,GWAS)的反应变量,采用混合线性模型进行关联分析。结果表明:品种、场次-采精间隔、采精季节、采精月龄对公猪各精液性状均有显著影响;精液性状属于中等遗传力性状,精子密度与精子活力呈中等遗传正相关。通过生物学过程分析,确定PFKM、FLT1等6个基因是精液性状重要候选基因,精子主段、磷酸戊糖途径和HIF-1通路是其最重要的3个条目或通路。本研究结果为种公猪站选育高繁殖力种公猪提供了有用信息,为揭示公猪精液性状的遗传机制提供了理论基础,可用于精液性状的遗传改良,指导基因组育种。

关键词：公猪精液性状遗传参数 SNPs 全基因组关联分析候选基因

日粮中添加琥珀酸对AA肉鸡生产性能和肠道健康的影响

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中国畜牧杂志 2024年第3期60卷 212-219页

作者：刘佳鑫曾宇贤张丽沈俊填曾建腾徐安佑王韬高萍朱灿俊江青艳束刚华南农业大学动物科学学院广东省动物营养调控重点实验室广东广州510642 畜禽育种国家重点实验室广东广州510642 广州朴成生物科技有限公司广东广州511300

试验旨在探究日粮中添加琥珀酸对AA肉鸡生产性能和肠道健康的影响。选用1日龄健康AA肉鸡240羽,根据体重随机分为4组,每组5个重复,每个重复12羽。对照组饲喂基础日粮,抗生素组在基础日粮中添加15 mg/kg维吉尼亚霉素,低剂量和高剂量琥珀... 详细信息

试验旨在探究日粮中添加琥珀酸对AA肉鸡生产性能和肠道健康的影响。选用1日龄健康AA肉鸡240羽,根据体重随机分为4组,每组5个重复,每个重复12羽。对照组饲喂基础日粮,抗生素组在基础日粮中添加15 mg/kg维吉尼亚霉素,低剂量和高剂量琥珀酸组分别在基础日粮中添加1 g/kg和2 g/kg琥珀酸。试验期为42 d(1~21 d和22~42 d)。结果表明:与对照组相比,高剂量琥珀酸能够提高肉鸡全净膛率(P组相比,低剂量琥珀酸能够提高肉鸡血清尿酸和尿素氮水平(P鸡肠道形态结构和盲肠微生物组成影响较小,但与对照组相比,添加低剂量和高剂量琥珀酸具有下调肠道炎症因子基因IL-4 mRNA表达的趋势(P=0.0992和P=0.0728),添加高剂量琥珀酸还上调了IFN-γ mRNA的表达(P鸡肠道炎症,调节免疫力。由此可见,日粮中添加高剂量(2 g/kg)琥珀酸能够促进肉鸡生长发育、缓解肠道炎症、调节免疫力,而添加低剂量(1 g/kg)琥珀酸则可以改善机体氨氮代谢水平。

关键词： AA肉鸡琥珀酸生产性能肠道健康氨氮代谢

利用分子检测和基因编辑快速创制籼粳杂种亲和材料

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华南农业大学学报 2024年第4期45卷 487-494页

作者：黎珠玉蒋永捷冯耀明梅林李顺媚郑琳陈乐天刘耀光谢勇尧华南农业大学生命科学学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室/岭南现代农业科学与技术广东省实验室广东广州510642

[目的]利用分子检测和基因编辑技术,快速精准创制籼粳人工亲和系材料,打破籼粳杂种不育,为实现远缘杂种优势利用提供新范例。[方法]本研究以优质籼稻‘黄华占’(HHZ)和优质粳稻‘中嘉8号’(ZJ8)为测试底盘,利用分子检测技术,检测HHZ和ZJ... 详细信息

[目的]利用分子检测和基因编辑技术,快速精准创制籼粳人工亲和系材料,打破籼粳杂种不育,为实现远缘杂种优势利用提供新范例。[方法]本研究以优质籼稻‘黄华占’(HHZ)和优质粳稻‘中嘉8号’(ZJ8)为测试底盘,利用分子检测技术,检测HHZ和ZJ8中影响籼粳杂种不育的主效座位基因型,结合基因编辑技术,对影响HHZ与ZJ8杂种F1育性的主效座位进行基因敲除,从而快速精准创建具有高结实率的HHZ与ZJ8籼粳杂种F1。[结果]HHZ与ZJ8杂种F1表现出强大的杂种优势,但其小穗育性为半不育。根据籼粳稻亚种间杂种不育已有认知,通过分子检测,发现该杂交组合存在一个已克隆的杂种不育主效座位S5。为此,本研究利用基因编辑技术,分别敲除S5座位籼稻的杀手基因ORF5+和粳稻的帮凶基因ORF4+,与野生型相比,这些编辑材料的重要农艺性状无明显变化。但这些编辑材料分别与野生型ZJ8和HHZ杂交获得的杂种F1的小穗育性能够完全恢复到全可育。[结论]利用分子检测和基因编辑能实现籼粳杂交育种的理性设计,快速培育出籼粳亲和型材料,最大程度地保留籼粳稻遗传多样性,为突破籼粳杂种不育和实现籼粳杂种优势的充分利用提供了一种新模式。

关键词：分子检测基因编辑杂种不育杂种亲和水稻