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基于计算机视觉技术的猪肌内脂肪含量和眼肌面积测定系统的研发

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畜牧兽医学报 2024年第9期55卷 3843-3852页

作者：陈栋周文譞赵真坚申琦余杨崔晟頔王俊戈陈子旸禹世欣陈佳苗王翔枫吴平先郭宗义王金勇唐国庆四川农业大学动物科技学院猪禽种业全国重点实验室成都611130 四川农业大学动物科技学院农业农村部畜禽生物组学重点实验室成都611130 四川农业大学“畜禽遗传资源发掘与创新利用四川省重点实验室” 成都611130 国家生猪技术创新中心重庆402460

旨在开发基于计算机视觉技术的猪肉质图像快速鉴别方法,为解决猪肉质传统测定方法缺陷和构建猪肉质快速测定系统奠定技术基础。本研究采用canny边缘检测算法、归一化、伽马校正、自适应直方图均衡化和阈值化等方法进行图像处理,利用二... 详细信息

旨在开发基于计算机视觉技术的猪肉质图像快速鉴别方法,为解决猪肉质传统测定方法缺陷和构建猪肉质快速测定系统奠定技术基础。本研究采用canny边缘检测算法、归一化、伽马校正、自适应直方图均衡化和阈值化等方法进行图像处理,利用二维信息模拟了猪背最长肌的三维模型,开发了基于图像的猪肌内脂肪含量计算机视觉测定方法。利用人工描绘和计算机视觉轮廓搜寻技术开发了基于图像处理的眼肌面积识别方法。利用Open CV和C++实现各方法的底层算法程序,研发了一套猪肌内脂肪含量和眼肌面积的测定系统,并利用250头不同品种的试验猪进行了应用测试。测试结果显示,肌内脂肪含量检测模块能够快速实现肌内脂肪图形信息的提取与预测,单个样品检测时间平均不超过2 min,准确性可达0.54,且测定离散系数为0.062,具有较强的稳定性。眼肌面积与背膘厚检测模块能够通过人工与计算机结合的方式快速测定眼肌面积和背膘厚。本研究建立的检测方法和软件系统能够实现猪肌内脂肪含量、背膘厚和眼肌面积的快速检测。

关键词：计算机视觉图像处理肌内脂肪含量猪

转录组测序解析瘦肉型和脂肪型公猪睾丸的基因表达模式差异

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中国畜牧杂志 2024年第8期60卷 191-198页

作者：马剑峰陈思宇师愉倩沈林園朱砺甘麦邻四川农业大学动物科技学院猪禽种业全国重点实验室四川成都611130 四川农业大学动物科技学院农业农村部畜禽生物组学重点实验室四川成都611130 四川农业大学畜禽遗传资源发掘与创新利用四川省重点实验室四川成都611130

睾丸是雄性动物精子发生和激素分泌的重要器官。本研究选择瘦肉型大白猪和脂肪型青峪猪为研究对象,比较瘦肉型和脂肪型种公猪的睾丸形态差异和精子活力,利用高通量转录组测序技术鉴定2个品种种公猪睾丸中的基因表达水平,对鉴定到的差异... 详细信息

睾丸是雄性动物精子发生和激素分泌的重要器官。本研究选择瘦肉型大白猪和脂肪型青峪猪为研究对象,比较瘦肉型和脂肪型种公猪的睾丸形态差异和精子活力,利用高通量转录组测序技术鉴定2个品种种公猪睾丸中的基因表达水平,对鉴定到的差异基因进行生物学功能分析。结果表明,瘦肉型猪的睾丸显著大于脂肪型猪的睾丸,2种猪有着不同的基因转录模式,与瘦肉型猪相比,在脂肪型猪的睾丸中鉴定出1 367个基因表达上调、907个基因表达下调,其中表达下调的基因显著富集到了类固醇激素生物合成、生殖细胞发育、精子发育、精子发生等影响种公猪繁殖力的重要通路。HSD11B2、HSD11B1L、HSD17B3、HSD17B6、CYP1A2等是影响脂肪型猪类固醇激素生物合成过程的关键基因,TNP1、PRM2、PLD6、DHH、GGT、NR0B1、SYCE3等是影响脂肪型猪精子发生过程的关键基因。本研究对理解脂肪型猪和瘦肉型猪的繁殖力差异有一定意义,为种公猪遗传选育提供了理论依据。

关键词：脂肪型猪瘦肉型猪青峪猪睾丸转录组

利用GWAS和DNA甲基化共定位鉴定猪肉质性状的候选基因

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畜牧兽医学报 2024年第5期55卷 1945-1957页

作者：崔晟頔王凯赵真坚陈栋申琦余杨王俊戈陈子旸禹世欣陈佳苗王翔枫唐国庆四川农业大学动物科技学院猪禽种业全国重点实验室成都611130 四川农业大学动物科技学院农业农村部畜禽生物组学重点实验室成都611130 四川农业大学“畜禽遗传资源发掘与创新利用四川省重点实验室” 成都611130 新希望六和股份有限公司成都625014

为了更深入地了解肉质性状的遗传基础,本研究使用基于基因型填充的测序数据进行了GWAS分析并与之前的发表的EWAS结果进行共定位分析。该研究发现了515个全基因组水平显著的SNPs位点和4 134个达建议显著阈值的SNPs位点,这些位点共涉及40... 详细信息

为了更深入地了解肉质性状的遗传基础,本研究使用基于基因型填充的测序数据进行了GWAS分析并与之前的发表的EWAS结果进行共定位分析。该研究发现了515个全基因组水平显著的SNPs位点和4 134个达建议显著阈值的SNPs位点,这些位点共涉及406个基因,其中包括262个蛋白质编码基因,最终确定了6个可能与肉质性状相关的重要候选基因。同时,与EWAS的结果进行比较,发现有12个显著的CpG位点与显著SNP位点存在重叠。通过这些研究可以为改善猪肉品质的育种工作提供更坚实的理论基础和数据支持。

关键词：全基因组关联分析 SNPs 肉质性状

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杜洛克猪剩余采食量的社会遗传效应与其他经济性状的关联分析

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中国畜牧杂志 2024年第8期60卷 141-145页

作者：禹世欣王书杰赵真坚陈栋申琦余杨崔晟頔王俊戈陈子旸陈佳苗王翔枫唐国庆四川农业大学动物科技学院猪禽种业全国重点实验室四川成都611130 四川农业大学动物科技学院农业农村部畜禽生物组学重点实验室四川成都611130 四川农业大学畜禽遗传资源发掘与创新利用四川省重点实验室四川成都611130

本试验旨在探究杜洛克猪剩余采食量(RFI)的社会遗传效应(SGE)对其生长性能、胴体性能和肉品质产生的影响。选用209头杜洛克猪作为试验对象,从平均83日龄(平均体重33.6 kg)开始饲养到平均177日龄(平均体重111.0kg)。选择SGE最小的10头和... 详细信息

本试验旨在探究杜洛克猪剩余采食量(RFI)的社会遗传效应(SGE)对其生长性能、胴体性能和肉品质产生的影响。选用209头杜洛克猪作为试验对象,从平均83日龄(平均体重33.6 kg)开始饲养到平均177日龄(平均体重111.0kg)。选择SGE最小的10头和最大的10头作为LRS组和HRS组,对比2组的生长性能、胴体性能和肉品质。结果表明:在生长性能方面,HRS组的饲料转化率(FCR)和平均日采食量(ADFI)极显著低于LRS组;在胴体性能方面,HRS组的胴体全重和胴体直长显著高于LRS组,而背膘厚显著低于LRS组;在肉品质方面,HRS组腰肌组织屠宰后45min肉色a值显著高于LRS组。此外,HRS组背最长肌的韧性极显著高于LRS组,肌内脂肪含量和大理石纹显著低于LRS组。综上所述,杜洛克猪RFI的SGE对其生长性能、胴体性能和肉品质均产生一定的影响。因此,在对RFI进行选育时需考虑SGE的影响。

关键词：社会遗传效应杜洛克猪生长性能胴体性能肉质

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结合DNA甲基组和基因组数据鉴定甲基化数量性状位点

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中国畜牧杂志 2024年

作者：崔晟頔王凯赵真坚陈栋申琦余杨王俊戈陈子旸禹世欣陈佳苗王翔枫唐国庆四川农业大学动物科技学院猪禽种业全国重点实验室四川农业大学动物科技学院农业农村部畜禽生物组学重点实验室四川农业大学“畜禽遗传资源发掘与创新利用四川省重点实验室” 新希望六和股份有限公司

本研究对140个大白猪的DNA甲基化组和基因组数据进行了深入分析，成功鉴定了甲基化数量性状位点（meQTL），并估计了显著CpG位点的甲基化遗传力。研究通过构建模型，将单核苷酸多态性（SNP）作为自变量，以表观基因组关联分析（EWAS）... 详细信息

本研究对140个大白猪的DNA甲基化组和基因组数据进行了深入分析，成功鉴定了甲基化数量性状位点（meQTL），并估计了显著CpG位点的甲基化遗传力。研究通过构建模型，将单核苷酸多态性（SNP）作为自变量，以表观基因组关联分析（EWAS）识别的显著CpG位点甲基化水平作为因变量，进行了全基因组关联分析。分析结果显示，在EWAS鉴定出的3 107个显著CpG位点中，有235个meQTL与52个CpG位点相关。其中，仅有1个为顺式meQTL（cis-meQTL），其余均为反式meQTL（trans-meQTL）。对这52个CpG位点进行遗传力估计后发现，它们的平均遗传力约为0.15，大约65%的CpG位点遗传力低于0.1，这表明大多数CpG位点的甲基化遗传力相对较低。此项研究的发现有助于更深入地理解SNP如何影响CpG位点的甲基化，并为进一步探索基因组中SNP与CpG位点甲基化之间的关系提供了重要的数据支持。

关键词：表观基因组关联分析甲基化数量性状位点 DNA甲基化

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小麦穗发芽抗性机制及抗性育种研究

中国农业科学 2024年第7期57卷 1237-1254页

作者：董慧雪陈倩郭晓江王际睿四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室四川农业大学小麦研究所四川农业大学农学院四川农业大学西南作物基因资源与遗传改良教育部重点实验室

穗发芽是禾本科作物籽粒在收获前于高湿环境下的穗上发芽现象，严重影响小麦的产量与品质。种子休眠水平是影响小麦穗发芽抗性的主要因素，而往往驯化作物的籽粒休眠水平低，导致栽培小麦普遍比其野生祖先种更易发生穗发芽。小麦穗发芽... 详细信息

穗发芽是禾本科作物籽粒在收获前于高湿环境下的穗上发芽现象，严重影响小麦的产量与品质。种子休眠水平是影响小麦穗发芽抗性的主要因素，而往往驯化作物的籽粒休眠水平低，导致栽培小麦普遍比其野生祖先种更易发生穗发芽。小麦穗发芽主要受外源环境（温度、湿度等）和内源植物激素（GAs、ABA、IAA、MeJA、ET、BR）的调控。已鉴定出一批抗穗发芽材料，并克隆了一系列调控穗发芽抗性的关键基因，如PM19、MFT、MKK3、Myb10-3D、Vp1等。通过分子标记辅助选择、人工合成小麦和CRISPR/Cas9基因编辑技术，已成功创制了抗穗发芽小麦新材料。本文综述了小麦穗发芽抗性的遗传机制及抗性育种研究的最新进展，未来仍需继续挖掘关键穗发芽抗性基因，以生物育种的方法培育抗穗发芽小麦新品种。

关键词：小麦穗发芽种子休眠激素育种改良

NOS2基因DNA甲基化编辑调节NO浓度影响肌肉发育通路基因的表达

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畜牧兽医学报 2024年第3期55卷 984-994页

作者：申琦王凯赵真坚陈栋余杨崔晟頔王俊戈陈子旸吴平先唐国庆四川农业大学动物科技学院农业农村部畜禽生物组学重点实验室成都611130 四川农业大学畜禽遗传资源发掘与创新利用四川省重点实验室成都611130 四川农业大学动物科技学院猪禽种业全国重点实验室成都611130 新希望六和股份有限公司北京100102 国家生猪技术创新中心重庆402460

旨在探究对一氧化氮合成酶(NOS)2进行DNA甲基化编辑后对肌红蛋白的调控作用机制,并研究其对神经元一氧化氮合酶(nNOS)和内皮细胞一氧化氮合酶(eNOS)的表达水平是否有影响。本试验采用DNA甲基化编辑技术在猪肾细胞系PK-15细胞对基因NOS2... 详细信息

旨在探究对一氧化氮合成酶(NOS)2进行DNA甲基化编辑后对肌红蛋白的调控作用机制,并研究其对神经元一氧化氮合酶(nNOS)和内皮细胞一氧化氮合酶(eNOS)的表达水平是否有影响。本试验采用DNA甲基化编辑技术在猪肾细胞系PK-15细胞对基因NOS2进行甲基化编辑,在猪肾细胞中检测NOS2基因启动子DNA甲基化水平、NOS2表达水平、细胞内一氧化氮浓度以及肌纤维和肌红蛋白相关基因的表达。结果发现,NOS2基因启动子前500 bp区域平均DNA甲基化水平降低,但差异不显著,而gRNA2结合位点附近的CpG位点甲基化水平增高。此外,对NOS2进行甲基化编辑后,NOS2基因表达量和其iNOS蛋白质表达量显著降低。随着NOS2表达降低,nNOS和eNOS表达显著增加。MYHC-Ⅱb和MYHC-Ⅱx的表达水平显著下降,Myoglobin蛋白表达也显著下降。综上,NOS2基因的异常表达能够影响细胞中的NO生成,同时也会影响NOS1和NOS3的表达,以及和肌肉发育相关基因的表达。

关键词： NOS2 DNA甲基化 NO 肌纤维肌红蛋白

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鸡芦花羽性状遗传调控机制研究进展

畜牧兽医学报 2024年第5期55卷 1883-1892页

作者：牛佳佳徐丹刘洋赵小玲四川农业大学动物科技学院、猪禽种业全国重点实验室、畜禽生物组学农业农村部重点实验室成都611134

羽色是鸡外貌特征的重要组成部分,深入了解羽色形成的分子机制不仅有助于培育具有显著羽色特征的品种,还有助于区分和识别地方品种。鸡的羽色丰富多样,芦花羽就是其中之一,包括性连锁芦花羽和常染色体芦花羽两种羽色性状。两种芦花羽图... 详细信息

羽色是鸡外貌特征的重要组成部分,深入了解羽色形成的分子机制不仅有助于培育具有显著羽色特征的品种,还有助于区分和识别地方品种。鸡的羽色丰富多样,芦花羽就是其中之一,包括性连锁芦花羽和常染色体芦花羽两种羽色性状。两种芦花羽图案形成机制不同,性连锁芦花羽横斑条纹的非黑色部分的形成是因为缺乏可以产生黑色素的黑色素细胞,而常染色体芦花羽横斑条纹的非黑色部分的形成则是因为黑色素的生成受到抑制。两种芦花羽颜色深浅的形成机制相似,都是通过黑色素沉积过程中的关键基因来影响色素沉着程度。本文系统综述了芦花羽图案和颜色深浅形成的遗传调控机制,旨在为肉蛋鸡选育过程中,羽色的分子标记辅助选择提供参考依据。

关键词：鸡芦花羽遗传机制分子标记辅助选择

一株兔源A型多杀性巴氏杆菌的分离鉴定和全基因组测序及分析

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微生物学通报 2024年第2期51卷 582-598页

作者：罗逊丁碧荷王印罗燕姚学萍任梅渗杨泽晓四川农业大学动物医学院四川成都611130

【背景】多杀性巴氏杆菌可导致猪肺疫、牛出血性败血症和兔出血性败血症等多种疾病,严重威胁多种动物畜牧养殖业的健康发展。【目的】重庆某兔场送检一批病死兔,为研究其病原和治疗方法,对病原进行了微生物分离和全基因组测序分析。【... 详细信息

【背景】多杀性巴氏杆菌可导致猪肺疫、牛出血性败血症和兔出血性败血症等多种疾病,严重威胁多种动物畜牧养殖业的健康发展。【目的】重庆某兔场送检一批病死兔,为研究其病原和治疗方法,对病原进行了微生物分离和全基因组测序分析。【方法】从2022年重庆某兔场送检兔病料中进行细菌分离纯化、生化试验、16S rRNA基因鉴定、荚膜血清型分型、药敏试验和毒力基因检测,同时通过全基因组测序结果进行毒力、耐药基因注释和遗传进化等分子生物学信息分析。【结果】该菌为兔源A:ST74多杀性巴氏杆菌,命名为LXSS001,基因组序列上传到NCBI数据库(登录号为CP119523.1),药敏试验显示该菌对四环素、杆菌肽、复方新诺明和磺胺异恶唑耐药,对头孢噻肟、头孢哌酮和丁胺卡那等药物敏感。全基因组长度为2480671 bp,并注释到了58个毒力基因和9类药物的靶向抗药基因。通过联合建树表明其与3480株一致性最高。【结论】本研究完成了一株A型多杀性巴氏杆菌的分离鉴定和全基因组测序,并揭示了其与国内外其他分离株的进化关系,为多杀性巴氏杆菌的后续研究提供了参考依据。

关键词：兔多杀性巴氏杆菌全基因组测序致病性耐药性