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基因组和DNA甲基化组联合分析筛选猪肉质性状关键基因

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中国农业科学 2024年第7期57卷 1394-1406页

作者：赵真坚王凯陈栋申琦余杨崔晟頔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/农业农村部畜禽生物组学重点实验室/畜禽遗传资源发掘与创新利用四川省重点实验室/猪禽种业全国重点实验室

【背景】猪的肉质性状是重要的经济性状。研究影响各类肉质性状的分子机制，发掘关键基因，从而指导猪的遗传改良，对改善猪肉品质具有重要意义。当前肉质相关的机制研究主要是基于DNA的基因组研究，而对肉质性状的DNA甲基化研究以及结... 详细信息

【背景】猪的肉质性状是重要的经济性状。研究影响各类肉质性状的分子机制，发掘关键基因，从而指导猪的遗传改良，对改善猪肉品质具有重要意义。当前肉质相关的机制研究主要是基于DNA的基因组研究，而对肉质性状的DNA甲基化研究以及结合基因组和甲基化组的综合分析却鲜有报道。【目的】通过基因组和DNA甲基化组联合分析，筛选、鉴定了影响猪肉质的潜在关键基因。为猪肉品质的遗传改良研究提供借鉴。【方法】检测了140头大白猪背最长肌的28个肉质性状，通过表观基因组关联分析(EWAS)与全基因组关联分析(GWAS)筛选了各性状显著关联的CpG和SNP位点。随后以SNP为协变量对GWAS和EWAS重叠的显著关联位点进行条件关联分析，进一步筛选具有独立效应的CpG位点。然后以CpG位点的甲基化水平为因变量，以SNP为自变量进行关联分析从而鉴定甲基化数量性状位点(meQTL)。最后使用顺式甲基化数量性状位点(cis-meQTL)作为工具变量进行孟德尔随机化分析，从而推断cis-meQTL与表型之间的因果关系，同时对位点进行注释，鉴定潜在的关键基因。【结果】(1)在屠宰45 min黄度值(b45min)、滴水损失(DL)、二十二碳六烯酸(C22:6n-3)3个肉质性状上，EWAS和GWAS在相同基因组区域鉴定到显著关联位点。(2)b45min的7个CpG位点在条件关联分析后仍保持显著，DL有1个CpG位点在条件关联分析后仍保持显著，而C22:6n-3的3个位点在使用SNP作为协变量分析后不再显著，表明EWAS鉴定的b45min的7个CpG位点和DL的1个CpG位点的显著关联不受附近的显著SNP影响。(3)b45min的7个CpG位点和DL的1个CpG位点共鉴定了10个meQTL，但绝大多数是trans-meQTL，只有一个CpG位点(SSC12:44 254 675 bp)鉴定到一个cis-meQTL，表明该位点可能受到近距离SNP调控。(4)孟德尔随机化分析显示该CpG位点(SSC12:44 254 675 bp)与b45min表型存在一定的因果关联。(5)对该位点注释发现，距离CpG位点(SSC12:44 254 675 bp)和其cis-meQTL最近的基因是NOS2，且CpG位点位于NOS2基因内。【结论】综合DNA甲基化组合基因组数据联合分析结果，可以推测NOS2基因是肉色性状关键候选基因，其DNA甲基化、SNP共同作用调控基因表达，进而影响肉色性状相关基因表达。

关键词：表观基因组关联分析全基因组关联分析肉质性状 DNA甲基化甲基化数量性状位点

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不同品种绵羊的细管冻精解冻质量检测分析

青海畜牧兽医杂志 2024年第1期54卷 47-50页

作者：马元梅青海省畜禽遗传资源保护利用中心青海西宁810016

选取8个不同品种羊(引进品种2个,本地品种4个,培育品种2个)的细管冻精,进行外观、剂量、精子活力、前向运动精子数和精子顶体完整率指标的检测分析。结果显示,各细管冻精外观均完好,符合生产标准;剂量检测值为(0.21±0.01) mL,均符合国... 详细信息

选取8个不同品种羊(引进品种2个,本地品种4个,培育品种2个)的细管冻精,进行外观、剂量、精子活力、前向运动精子数和精子顶体完整率指标的检测分析。结果显示,各细管冻精外观均完好,符合生产标准;剂量检测值为(0.21±0.01) mL,均符合国家标准(≥0.18 mL);精子活力为(37.50%±1.70%)~(51.0%±3.70%),其中,陶赛特羊精子活力值最高,黑裘皮藏羊精子活力值最低;前进运动精子数为≥3×10^(7)个,符合国标;精子顶体完整率为(71.90%±1.13%)~(81.23%±1.0%),其中,西藏(草地型)羊精子顶体完整率最高,陶赛特羊精子顶体完整率最低。8个品种的羊冻精在解冻复苏后各项指标均达到配种生产要求。引进品种的精子活力比本地品种高,前进运动精子数和顶体完整率等其他指标有高有低。

关键词：绵羊冻精精子活力精子顶体完整率

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蛋氨酸调控肌肉发育的研究进展

动物营养学报 2024年第5期36卷 2856-2871页

作者：符健慧王海波钟金城西南民族大学草地资源学院青藏高原动物遗传资源保护与利用四川省重点实验室成都610041

近年来,随着生活水平的提高,人们对于肉制品数量及质量的要求越来越高。肌肉占畜禽胴体重量的40%~50%,是人类获取动物源蛋白质的重要来源,其发育过程受遗传、营养及性别等因素的调控,其中营养摄入起着至关重要的作用。蛋氨酸(Met)作为... 详细信息

近年来,随着生活水平的提高,人们对于肉制品数量及质量的要求越来越高。肌肉占畜禽胴体重量的40%~50%,是人类获取动物源蛋白质的重要来源,其发育过程受遗传、营养及性别等因素的调控,其中营养摄入起着至关重要的作用。蛋氨酸(Met)作为多数动物生长的主要限制性氨基酸,参与机体蛋白质代谢,是畜禽常用的饲料添加剂之一。因此,本文总结了Met吸收和代谢过程及其在肌肉发育中的应用,同时结合肌肉的结构组成、发育和再生过程,详细阐述Met调控肌肉发育的机制,为改善动物饲粮配方和提升产肉性能提供参考依据。

关键词：蛋氨酸肌肉发育蛋白质合成机制

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3种贵州地方鸡盲肠菌群结构特征的比较

南方农业学报 2024年第2期55卷 323-333页

作者：杨胜宏杨永鲜龙小霞李辉张福平周迪王忠贵州大学高动物科学学院/原山地动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室贵州贵阳550025 贵州省种畜禽种质测定中心贵州贵阳550018

【目的】基于微生物16S rRNA测序技术探究3种贵州地方鸡的盲肠菌群结构特征,鉴别不同品种鸡盲肠富集的特定菌群,从肠道菌群角度解析地方鸡遗传资源特性,进而加深对贵州地方鸡肠道菌群特征的认识。【方法】选取3种贵州地方鸡(乌蒙乌骨鸡1... 详细信息

【目的】基于微生物16S rRNA测序技术探究3种贵州地方鸡的盲肠菌群结构特征,鉴别不同品种鸡盲肠富集的特定菌群,从肠道菌群角度解析地方鸡遗传资源特性,进而加深对贵州地方鸡肠道菌群特征的认识。【方法】选取3种贵州地方鸡(乌蒙乌骨鸡11羽、黔东南小香鸡12羽及瑶山鸡12羽),采集盲肠内容物样品检测16SrRNA序列V3~V4可变区,通过QIIME计算鸡盲肠菌群Alpha多样性,以主坐标分析(PCoA)评估鸡盲肠菌群Beta多样性;采用SparCC算法构建盲肠菌群互作网络,使用马修斯相关系数(MCC)算法进行枢纽菌群识别,并以LEfse分析鉴别组间差异的菌群类别及功能通路。【结果】从35羽贵州地方鸡盲肠内容物共测序获得2625245条Clean reads,按序列相似度97%的阈值进行聚类分析共获得727个OTUs。在门分类水平上,3种贵州地方鸡盲肠菌群的优势菌包括拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门、互养菌门和螺旋菌门;在属分类水平上,相对丰度排名前5的属为拟杆菌属、理研菌科_RC9_菌群、考拉杆菌属、普拉梭菌属和脱硫弧菌属。从乌蒙乌骨鸡、黔东南小香鸡和瑶山鸡盲肠菌群中分别获得160、144和149个OTUs用于菌群互作网络研究,对盲肠菌群互作网络结构分析发现网络稳定性排序为瑶山鸡(稳定性指数44.22%)>黔东南小香鸡(稳定性指数41.76%)>是乌蒙乌骨鸡(稳定性指数37.56%),而网络复杂性排序为黔东南小香鸡>乌蒙乌骨鸡>瑶山鸡。颤螺菌属是黔东南小香鸡和瑶山鸡盲肠菌群互作网络中重要性评分最高的枢纽菌群,乳酸杆菌属是黔东南小香鸡盲肠的枢纽菌群,理研菌科_RC9_菌群是乌蒙乌骨鸡盲肠的枢纽菌群。LEfSe分析结果表明,乌蒙乌骨鸡盲肠富集到15个特征OTUs,其功能通路涉及氨基酸生物合成、2-氧羧酸代谢、精氨酸生物合成等;黔东南小香鸡盲肠富集到2个特征OTUs,其功能通路涉及光合作用和链霉素生物合成;瑶山鸡盲肠富集到6个特征OTUs,仅涉及脂多糖生物合成功能通路。【结论】品种是影响贵州地方鸡盲肠菌群组成和结构的重要因素,一些特定微生物存在于不同品种鸡盲肠中。其中,理研菌科_RC9_菌群、瘤胃球菌属、紫单胞菌属等在乌蒙乌骨鸡盲肠中富集;巨单胞菌属、理研菌科_RC9_菌群、考拉杆菌属等在瑶山鸡盲肠中富集;脱硫弧菌属和普拉梭菌属在黔东南小香鸡盲肠中富集。

关键词：乌蒙乌骨鸡黔东南小香鸡瑶山鸡盲肠菌群结构特异性

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牦牛基因组结构变异研究进展

中国草食动物科学 2024年

作者：刘瑞林徐东辉李瑞哲陈生梅马志杰农业农村部青藏高原畜禽遗传育种重点实验室青海大学畜牧兽医科学院青海省高原家畜遗传资源保护与创新利用重点实验室

基因组结构变异（Structural variation， SV）通常是指基因组内影响DNA序列方向或长度导致其发生变化的变异形式，包括缺失、插入、重复、易位和倒位。SV通过基因剂量效应和位置效应直接或间接影响基因的表达，进而导致物种发生表型变... 详细信息

基因组结构变异（Structural variation， SV）通常是指基因组内影响DNA序列方向或长度导致其发生变化的变异形式，包括缺失、插入、重复、易位和倒位。SV通过基因剂量效应和位置效应直接或间接影响基因的表达，进而导致物种发生表型变异。近十年来，随着全基因组重测序技术和高密度芯片技术的快速发展，牦牛基因组SV研究也取得重要进展。本文就基因组SV类型、形成机制和检测方法进行阐释，并将近10年来牦牛基因组SV的研究现状进行综述，以期为牦牛组学的深入研究、加快牦牛分子育种进程提供参考。

关键词：牦牛基因组结构变异

兴海县生态畜牧业可持续发展现状、问题调查及对策

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畜牧兽医杂志 2024年第2期43卷 80-84页

作者：郭占泽郭占显郭万春青海省畜禽遗传资源保护利用中心青海西宁810016 青海大学

为摸清兴海县目前生态畜牧业可持续发展现状,深刻剖析畜牧业生产中存在问题,提出合理化建议及对策,促使该县畜牧业向规模化经营、专业化生产、产业化发展的新型经济组织迈进,实现“高产、优质、高效”的生态畜牧业。2021年6~9月笔者对... 详细信息

为摸清兴海县目前生态畜牧业可持续发展现状,深刻剖析畜牧业生产中存在问题,提出合理化建议及对策,促使该县畜牧业向规模化经营、专业化生产、产业化发展的新型经济组织迈进,实现“高产、优质、高效”的生态畜牧业。2021年6~9月笔者对兴海县发展生态畜牧业情况进行了一次详细的调查,采用查看资料、走访合作社;调查草场载畜量、产草量、鼠害及畜群结构等情况。结果表明:发展生态畜牧业的关键问题,是要解决好自然因素和人为因素的矛盾,正确处理好畜牧业生产在发展中保护,在保护中发展的深刻哲理,合理利用和保护天然草场,优化产业结构,随时调整工作思路,与时俱进,生态畜牧业系统就能步入良性循环、协调发展。

关键词：兴海县生态畜牧业现状问题调查对策

赤水乌骨鸡ADSL基因的组织表达特征及其干扰载体构建

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南方农业学报 2024年第1期55卷 226-234页

作者：余欢王成栋李辉陈友波石钰仕赵德鹏龙霞谭启松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/贵州省动物遗传育种与繁殖重点实验室贵州贵阳550025 毕节市经济作物工作站贵州毕节551700

【目的】探究赤水乌骨鸡胸肌组织中腺苷琥珀酸裂解酶基因(ADSL)表达特征及其目的基因的干扰载体构建,为深入研究畜禽组织肌肉中肌苷酸(IMP)的表达规律及ADSL基因影响畜禽风味的机制提供理论参考。【方法】以不同月龄(3、4、5和6月龄)的... 详细信息

【目的】探究赤水乌骨鸡胸肌组织中腺苷琥珀酸裂解酶基因(ADSL)表达特征及其目的基因的干扰载体构建,为深入研究畜禽组织肌肉中肌苷酸(IMP)的表达规律及ADSL基因影响畜禽风味的机制提供理论参考。【方法】以不同月龄(3、4、5和6月龄)的赤水乌骨鸡(公鸡和母鸡各半)为试验材料,运用实时荧光定量PCR检测不同月龄及不同性别赤水乌骨鸡胸肌组织中ADSL基因的表达情况;同时根据GenBank中鸡ADSL基因mRNA序列(NM_205529.2)设计4对短发夹RNA(shRNA)干扰序列(sh1-ADSL、sh2-ADSL、sh3-ADSL和sh4-ADSL)和1对阴性对照序列(sh-NC)与pGPH1/GFP/Neo载体连接后进行测序,将构建成功的ADSL基因干扰载体转染至成肌细胞,检测并筛选出干扰效率最高的干扰载体。【结果】ADSL基因在不同月龄赤水乌骨鸡胸肌组织中的相对表达量排序为5月龄>4月龄>6月龄>3月龄,赤水乌骨母鸡3月龄母鸡的ADSL基因相对表达量极显著高于公鸡(P<0.01,下同),4月龄母鸡ADSL基因的相对表达量显著高于公鸡(P<0.05),6月龄母鸡ADSL基因的相对表达量极显著低于公鸡;ADSL基因质粒的测序结果显示干扰质粒构建成功,质粒转染后干扰组及阴性对照均可见绿色荧光,空白对照不发光,说明各重组质粒成功转染赤水乌骨鸡成肌细胞;ADSL基因沉默结果显示,sh2-ADSL沉默效果最佳,干扰效率为90.30%。【结论】赤水乌骨鸡胸肌中ADSL基因的相对表达量随着月龄增加表现为先上升后下降的变化趋势;3、4和5月龄赤水乌骨母鸡ADSL基因的相对表达量高于公鸡,随着月龄增加ADSL基因的相对表达量增加,公鸡和母鸡间的差异减小。成功分离提取赤水乌骨鸡成肌细胞,并筛选出RNA干扰效果最佳载体sh2-ADSL,为后续研究ADSL基因调控鸡肉肌苷酸及风味的分子机制提供参考。

关键词：赤水乌骨鸡 ADSL基因组织表达成肌细胞干扰载体肉质风味

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反刍动物胃肠道微生物及其代谢物研究进展

饲料工业 2024年

作者：周亚吴占月王艳豪吴森青海省高原家畜遗传资源保护与创新利用重点实验室农业农村部青藏高原畜禽遗传育种重点实验室青海大学畜牧兽医科学院

反刍动物胃肠道的发育与胃肠道微生物的定植都有一定的规律，但是不同物种乃至个体之间又有其独特的菌群。动物品种、年龄、性别以及不同的饲养管理模式对动物胃肠道微生物区系的结构和数量有着不同的影响。微生物与宿主的相互作用主要... 详细信息

反刍动物胃肠道的发育与胃肠道微生物的定植都有一定的规律，但是不同物种乃至个体之间又有其独特的菌群。动物品种、年龄、性别以及不同的饲养管理模式对动物胃肠道微生物区系的结构和数量有着不同的影响。微生物与宿主的相互作用主要通过其代谢产物与宿主机体的代谢交互实现。因此，对胃肠道微生物和微生物代谢产物以及动物生长表型之间的关系进行相关性分析探究尤为重要。文章主要阐述了近年来反刍动物胃肠道微生物的组成、影响因素、主要代谢产物及其对宿主调控作用等方面的研究进展，以期为反刍动物胃肠道微生物功能研究提供参考。

关键词：反刍动物胃肠道微生物代谢产物表观遗传修饰

青海欧拉羊(Ovis aries)群体中角发育控制基因RXFP2的选择信号分析

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基因组学与应用生物学 2024年第3期43卷 442-452页

作者：张强龙吴森阎明毅韩翠余忠祥青海大学畜牧兽医科学院西宁810016 青海省高原家畜遗传资源保护与创新利用重点实验室西宁810016 农业农村部青藏高原畜禽遗传育种重点实验室西宁810016

欧拉羊(Oula sheep)属于藏羊(Tibetan sheep)的一个分支。不同于其他国内外绵羊(Ovis aries)品种,欧拉羊的公母羊皆生有大犄角。这是长期放牧条件下自然选择的结果,但其大犄角不利于现代高效畜牧业生产需求。已有较多研究把绵羊无角性... 详细信息

欧拉羊(Oula sheep)属于藏羊(Tibetan sheep)的一个分支。不同于其他国内外绵羊(Ovis aries)品种,欧拉羊的公母羊皆生有大犄角。这是长期放牧条件下自然选择的结果,但其大犄角不利于现代高效畜牧业生产需求。已有较多研究把绵羊无角性状的主效控制基因定位于绵羊10号染色体上的RXFP2基因,但RXFP2基因在不同绵羊品种中的调控作用仍有差别。为加快青藏高原地区无角绵羊品种培育,本研究对青海有角型、无角型欧拉羊成年母羊各15只进行了10×深度的基因组重测序,采用F_(ST)选择性消除定位角表型主要选择基因,并对欧拉羊RXFP2基因CDS区域及上下50 kbp区域以2000 bp窗口、1000 bp步长进行扫描,对获得的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)进行Tajima′s D、π、FST选择分析。结果发现,欧拉羊RXFP2基因及3′下游区域存在强选择信号。通过对RXFP2基因编码区SNP筛选,挖掘了欧拉羊中4个高质量SNPs,分别是位于RXFP2基因第9、第14外显子的同义突变(g.29458690A>G,g.29446067T>C)和第17外显子的2个非同义突变(g.29439053C>T,g.29439011C>T);突变区域均处于无角、有角欧拉羊RXFP2基因的强选择区域。本研究结果可为无角欧拉羊品种(品系)培育相关分子辅助选择工作提供技术和理论依据,有助于加快无角欧拉羊品种培育的早期选种工作。

关键词：欧拉羊(Ovis aries) 无角欧拉羊全基因组选择分子辅助育种 RXFP2