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高通量低成本检测牛MSTN基因突变的DAVID技术构建

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农业生物技术学报 2025年第1期 208-219页

作者：裴栋超海超赵春生张立果吴迪王德政张鑫怡杨磊李光鹏内蒙古大学省部共建草原家畜生殖调控与繁育国家重点实验室

肌肉生长抑制素(myostatin, MSTN)是骨骼肌生长发育的负调控因子，MSTN基因突变可促进动物肌肉发育。目前Sanger测序是检测MSTN基因突变的经典方法，但此方法存在检测通量低、可视化程度低和检测费用高等缺点。本研究利用二代测序技术... 详细信息

肌肉生长抑制素(myostatin, MSTN)是骨骼肌生长发育的负调控因子，MSTN基因突变可促进动物肌肉发育。目前Sanger测序是检测MSTN基因突变的经典方法，但此方法存在检测通量低、可视化程度低和检测费用高等缺点。本研究利用二代测序技术，通过设计的特异性Barcode序列，能够一次性检测96头牛(Bos taurus)的MSTN基因突变情况。此外，根据测序Fastq结果文件中的Barcode序列，利用异步线程和并发算法，编写了相关的数据分析DAVID(detect and visualize insertion-deletion)软件。利用DAVID软件将96个混合样本的测序数据逐一拆分，并与扩增子序列(amplicon sequence)比对，最终获得MSTN基因突变的图形和统计信息。利用DAVID技术对96头蒙古牛进行检测，结果发现1头牛的MSTN基因11 bp杂合缺失，剩余95头均为野生型，并且通过Sanger测序对11 bp杂合缺失进行了验证。综上，本研究构建了一个检测牛MSTN基因突变的高通量技术体系，为肉牛遗传改良和育种提供技术支撑。

关键词：肌肉生长抑制素(MSTN) 蒙古牛基因突变基因型检测

三江源国家公园迁徙藏羚对野生动物通道的利用——以青藏铁路五北大桥为例

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兽类学报 2022年第5期42卷 601-608页

作者：赛青高娃李宏奇王东王子涵连新明中国科学院西北高原生物研究所中国科学院高原生物适应与进化重点实验室西宁810001 青海省环境工程技术评估中心西宁810007 中国科学院大学北京100049 青海省动物生态基因组学重点实验室西宁810001

道路在促进区域经济发展的同时,也影响着沿线野生动物的生存状况,如造成动物栖息地隔离或破碎化(李俊生等,2009;黄青东智等,2022)、车辆碰撞导致动物死亡(Abra etal.,2018;Wadey etal.,2018;Delgado etal.,2019;Pagany,2020)、阻隔两侧... 详细信息

道路在促进区域经济发展的同时,也影响着沿线野生动物的生存状况,如造成动物栖息地隔离或破碎化(李俊生等,2009;黄青东智等,2022)、车辆碰撞导致动物死亡(Abra etal.,2018;Wadey etal.,2018;Delgado etal.,2019;Pagany,2020)、阻隔两侧动物基因交流(Kellerand Largiad-er,2003;蔡志洲,2020)等。目前,通常采用设立野生动物通道(孔亚平等,2011)、围栏封闭道路(Clevenger etal.,2001)。

关键词：青藏铁路藏羚野生动物通道集群规模迁徙

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青海省东部地区喜马拉雅旱獭种群遗传结构

兽类学报 2018年第5期38卷 458-466页

作者：闫京艳林恭华陈洪舰李千覃雯苏建平张同作中国科学院西北高原生物研究所西宁810001 青海省动物生态基因组学重点实验室西宁810001 中国科学院大学北京100049 青海省地方病预防控制所西宁811602

本研究利用11个微卫星标记对采自青海省东部地区的13个喜马拉雅旱獭(Marmota himalayana)种群149个个体进行基因分型,并运用种群遗传学方法对其遗传多样性和遗传结构进行分析。结果显示,11个微卫星标记位点共计检测到97个等位基因,各种... 详细信息

本研究利用11个微卫星标记对采自青海省东部地区的13个喜马拉雅旱獭(Marmota himalayana)种群149个个体进行基因分型,并运用种群遗传学方法对其遗传多样性和遗传结构进行分析。结果显示,11个微卫星标记位点共计检测到97个等位基因,各种群的平均观测杂合度和期望杂合度范围分别为0.58～0.82和0.60～0.79,种群遗传多样性水平相对较高;遗传结构分析表明,青海省东部地区的喜马拉雅旱獭种群具有显著的遗传结构,13个地理种群形成了3个遗传聚类群,且3个遗传聚类群与湟水河和黄河上游干流所划分的地理单元完全一致,因此我们认为湟水河和黄河上游干流是阻碍该地区喜马拉雅旱獭种群进行迁移扩散和基因交流的天然屏障。同时,STRUCTURE分析结果还显示3个遗传聚类群间仍有明显的基因流,AMOVA分析也显示3个聚类群间变异百分比为6.60%,仅略高于聚类群内种群间的变异(4.51%),而远低于种群内变异水平(88.90%),表明3个聚类群间的分化程度并不是很深。这说明喜马拉雅旱獭可能通过桥梁或在枯水期等穿越河流进行基因交流。以上结果为该地区的旱獭种群监控和鼠疫防控提供科学的理论基础。

关键词：旱獭遗传多样性遗传结构微卫星

miR-144、miR-21-3p、miR-142-5p及miR-27b-3p对心肌梗塞后血管再生的作用

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中国实验动物学报 2020年第3期28卷 297-306页

作者：袁晓龙潘金春蒋瑶龚宝勇高洪彬白国锋谭伟江梁十李加琪张豪王希龙广东省实验动物重点实验室/广东省实验动物监测所广州510663 广东省农业动物基因组学与分子育种重点实验室/华南农业大学广州510642

目的以五指山小型猪心肌梗塞模型为研究对象,筛选对心肌梗塞易感且可能调控血管生成素-2(ANGPT-2,促血管生长和形成的重要基因)表达的miRNAs。以人脐静脉内皮细胞(HUVECs)为细胞模型,探索候选miRNAs对人脐静脉内皮细胞的增殖、迁移及细... 详细信息

目的以五指山小型猪心肌梗塞模型为研究对象,筛选对心肌梗塞易感且可能调控血管生成素-2(ANGPT-2,促血管生长和形成的重要基因)表达的miRNAs。以人脐静脉内皮细胞(HUVECs)为细胞模型,探索候选miRNAs对人脐静脉内皮细胞的增殖、迁移及细胞血管形成中的作用。方法通过小RNA测序和生物信息学软件预测靶标于ANGPT-2,并且在心肌梗塞组和对照组中差异表达的miRNAs,利用Edu法、Transwell法、体外实验法检测候选miRNAs对HUVECs的增殖、迁移和血管成腔的影响。结果miR-144、miR-21-3p、miR-142-5p及miR-27b-3p是潜在的靶标于ANGPT-2,并且在心肌梗塞和对照两组表达水平差异显著的miRNAs。miR-144不能直接影响HUVECs的增殖,但能抑制细胞的迁移及血管形成;miR-21-3p能抑制HUVECs增殖和迁移,但促进HUVECs血管形成;miR-142-5p和miR-27b-3p能抑制HUVECs增殖、迁移及成管;miR-142-5p和miR-27b-3p能显著抑制ANGPT-2的转录表达。结论心肌梗塞后,miR-142-5p和miR-27b-3p可能通过靶标于ANGPT-2的3’UTR并且抑制ANGPT-2的转录表达,抑制血管内皮细胞的增殖、迁移及血管形成,进而抑制血管再生。

关键词：心机梗塞血管再生 miRNAs ANGPT-2

Pcgf2促进鸡胚成纤维细胞重编程形成诱导多能干细胞

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华南农业大学学报 2024年第3期45卷 311-320页

作者：姚梓淇廖立钦宋佳蓓张新珩谢青梅华南农业大学动物科学学院/岭南现代农业科学与技术广东省实验室河源分中心/广东省农业动物基因组学与分子育种重点实验室广东广州510642

【目的】以提高诱导鸡多能干细胞的干性为目的,利用Pcgf2基因与传统诱导多能干细胞的重编程因子共同诱导鸡多能干细胞。【方法】以鸡早期胚胎为模板,对Oct4、Sox2、Nanog、Lin28、C-myc、Klf4这6种传统的重编程因子及Pcgf2进行基因扩增... 详细信息

【目的】以提高诱导鸡多能干细胞的干性为目的,利用Pcgf2基因与传统诱导多能干细胞的重编程因子共同诱导鸡多能干细胞。【方法】以鸡早期胚胎为模板,对Oct4、Sox2、Nanog、Lin28、C-myc、Klf4这6种传统的重编程因子及Pcgf2进行基因扩增,并与慢病毒载体重组为慢病毒质粒,在包装慢病毒并测定相对应的病毒滴度后,分组感染鸡胚成纤维细胞,在诱导的过程中对干细胞标记物进行检测。【结果】利用传统的重编程因子组合与加入Pcgf2共同诱导后的细胞都较早地表达出磷酸酶活性。加入Pcgf2诱导多能干细胞可以使细胞更早地出现类干细胞形态,且内源性基因Oct4、Sox2、Nanog和Lin28的表达得到更稳定的提高。【结论】Pcgf2在加入诱导体系后可以有效提高细胞的重编程接近干细胞状态。该研究可为选择重编程因子诱导鸡细胞完全重编程及其机制研究提供理论参考。

关键词：鸡慢病毒多能转录因子鸡胚成纤维细胞体细胞重编程诱导多能干细胞

MicroRNA对胚胎干细胞的多能性网络调控

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遗传 2013年第10期35卷 1153-1166页

作者：白银山李莉卫恒习朱翠张守全华南农业大学动物科学学院动物基因组与分子育种广东省重点实验室广州510642

胚胎干细胞(Embryonic stem cells,ESCs)是一类能够无限增殖和诱导分化为多种类型细胞的干细胞。MicroRNA(miRNA)是一类内源性具有调控基因表达功能的非编码RNA,在ESCs增殖和分化过程中起重要作用。MiRNA可以通过对ESCs多能性网络中的... 详细信息

胚胎干细胞(Embryonic stem cells,ESCs)是一类能够无限增殖和诱导分化为多种类型细胞的干细胞。MicroRNA(miRNA)是一类内源性具有调控基因表达功能的非编码RNA,在ESCs增殖和分化过程中起重要作用。MiRNA可以通过对ESCs多能性网络中的转录因子、细胞周期、表观遗传学、信号转导等方面调控,促使ESCs维持多能性状态。文章重点综述了miRNA的生成过程、调控ESCs多能性的主要miRNA家族以及miRNA对ESCs多能性网络调控作用等内容。

关键词： ESCs miRNA 多能性调控

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基于线粒体基因组的鼠兔高海拔适应机制探讨

基因组学与应用生物学 2019年第8期38卷 3413-3419页

作者：贺玉姣马永贵谢惠春都玉蓉张同作苏建平中科院西北高原生物研究所青海省动物生态基因组学重点实验室西宁810000 中国科学院大学北京100864 青海师范大学生命科学学院青海省青藏高原动植物资源重点实验室西宁810000

鼠兔隶属于兔型目,大多生活在海拔较高的地区,是研究哺乳动物对高寒缺氧环境适应机制的理想模型。线粒体通过氧化磷酸化产生能量,在机体的氧气利用和能量代谢中发挥重要作用。本研究测定了柯氏鼠兔线粒体全基因,然后分析了5种分布于较... 详细信息

鼠兔隶属于兔型目,大多生活在海拔较高的地区,是研究哺乳动物对高寒缺氧环境适应机制的理想模型。线粒体通过氧化磷酸化产生能量,在机体的氧气利用和能量代谢中发挥重要作用。本研究测定了柯氏鼠兔线粒体全基因,然后分析了5种分布于较高海拔的鼠兔与6种较低海拔的兔科物种的线粒体基因组,并探讨了鼠兔高海拔适应时线粒体基因的作用。研究表明相比于较低海拔物种,鼠兔积累了更多的非同义突变,并且在鼠兔的线粒体编码基因的NADH2、NADH4L、NADH4、NADH5、NADH6、Cytb上均检测到正选择信号。ND2、ND4和ND5亚基的正选择位点位于非跨膜区,鼠兔的ND4L、ND6亚基的正选择位点位于TM区,但并不在与质子转运相关的关键区域。NADH脱氢酶亚基可能通过氨基酸变异干扰了质子转运过程的有效性。Cytb上的正选择信号位于跨膜螺旋H,氨基酸的变异可能影响到泛醇的结合与转移,进而改变了能量代谢。

关键词：鼠兔线粒体高海拔 NADH脱氢酶

基质金属蛋白酶MMP2和MMP9在哺乳动物卵泡发育中的作用研究进展

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广东农业科学 2020年第3期47卷 103-110页

作者：孔亚茹周小枫熊浩铭张哲张豪李加琪袁晓龙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广东广州510642

在哺乳动物卵泡发育过程中,卵泡腔的形成和扩张、排卵、黄体化以及闭锁等伴随明显的组织重塑。卵泡膜细胞和颗粒细胞的细胞外基质及卵泡液中含有大量的明胶蛋白、纤维蛋白和Ⅳ型胶原蛋白等,这些活性蛋白为卵泡膜细胞和颗粒细胞的迁移、... 详细信息

在哺乳动物卵泡发育过程中,卵泡腔的形成和扩张、排卵、黄体化以及闭锁等伴随明显的组织重塑。卵泡膜细胞和颗粒细胞的细胞外基质及卵泡液中含有大量的明胶蛋白、纤维蛋白和Ⅳ型胶原蛋白等,这些活性蛋白为卵泡膜细胞和颗粒细胞的迁移、增殖和分化提供了必要条件。基质金属蛋白酶-2(matrix metalloproteinases 2,MMP2)和酶-9(MMP9)在其他MMPs、雌激素、凋亡和自噬信号通路的协同作用下,分解细胞外基质和卵泡液中的明胶蛋白、纤维蛋白和Ⅳ型胶原蛋白等,促进细胞凋亡和血管生成,使卵巢组织发生降解和重塑,进而影响卵泡膜细胞和颗粒细胞的功能、卵泡腔的形成及扩张,调控卵泡的生长发育。针对MMP2和MMP9调节卵泡生长、排卵、黄体化及闭锁的研究进展进行综述。

关键词：基质金属蛋白酶明胶酶 MMP2 MMP9 细胞外基质卵泡发育哺乳动物

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青藏高原濒危兽类保护与管理研究进展

兽类学报 2022年第5期42卷 490-507页

作者：张同作江峰徐波李斌梁程博顾海峰中国科学院西北高原生物研究所中国科学院高原生物适应与进化重点实验室西宁810001 中国科学院大学北京100049 青海省动物生态基因组学重点实验室西宁810001 青海大学农牧学院西宁810016

青藏高原是全球生物多样性热点区域和优先保护区,分布着多种重点保护物种及青藏高原特有种,物种丰富度高且濒危物种占比大。本文针对青藏高原分布的有蹄类、猫科、熊科、犬科、鼬科、翼手目、小型兽类7个动物类群,从濒危现状、濒危成因... 详细信息

青藏高原是全球生物多样性热点区域和优先保护区,分布着多种重点保护物种及青藏高原特有种,物种丰富度高且濒危物种占比大。本文针对青藏高原分布的有蹄类、猫科、熊科、犬科、鼬科、翼手目、小型兽类7个动物类群,从濒危现状、濒危成因、已开展的研究工作和管理对策、取得的保护成效等角度分别论述了各类群的保护与管理研究进展。在青藏高原有蹄类中特有种占比远高于其他类群;81%~100%的有蹄类、猫科、熊科、犬科动物被列为国家重点保护野生动物;45%~100%的有蹄类、猫科、熊科动物被中国脊椎动物红色名录或IUCN红色名录列为受威胁物种,远高于全球平均水平。全球变暖、栖息地破碎化、环境污染、过度放牧、偷猎与非法贸易是青藏高原濒危兽类生存的主要威胁。相关法律法规的贯彻实施、自然保护地建设及开展的大量调查监测和研究,为青藏高原濒危兽类保护生物学研究提供了法律保障和科学依据。鉴于目前保护与管理工作的局限性,建议构建全面系统的大数据平台,开展青藏高原地区保护成效快速评估及自然保护地空间优化布局研究,将国际先进的交叉学科理论方法与实践创新优势相结合,为濒危兽类的保护与管理提供指导与建议,从而为我国生物多样性保护和生态文明建设提供重要的科技支撑。

关键词：青藏高原濒危兽类濒危现状濒危成因保护对策