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当期目录

2022年 第53卷 第10期 刊出日期:2022-10-23
封面封底
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  0-0. 
摘要 ( 128 )   HTML( )    PDF (12270KB) ( 128 )  
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中文目次
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  1-0. 
摘要 ( 126 )   HTML( )    PDF (431KB) ( 61 )  
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英文目次
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  2-0. 
摘要 ( 65 )   HTML( )    PDF (176KB) ( 13 )  
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综述
畜禽肌纤维发育规律及相关基因研究进展
侯任达, 张润, 侯欣华, 王立贤, 张龙超
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3279-3286.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.001
摘要 ( 358 )   HTML( )    PDF (988KB) ( 450 )  
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肌肉组织分为骨骼肌、心肌和平滑肌3种类型。其中骨骼肌是畜禽最大的器官,约占畜禽身体质量的40%,它由大小、形状及肌肉收缩蛋白含量不同的肌纤维构成,对维持身体姿势、呼吸和体温调节是必不可少的。在肌纤维发育的各阶段,复杂的外在和内在机制共同调控着肌肉的发生,相关的信号机制在这当中起着决定性作用。畜禽的骨骼肌是主要的肉产品来源,而肉质性状的改善也是每个畜禽场的重要目标,因此对肌纤维的发生及相关机制的全面了解是很有必要的。本文通过整合1987—2022年国内外肌纤维研究相关文献,对肌纤维的发生、类型及调控机制进行了综述,重点介绍了与畜禽肌纤维发育规律相关的基因及信号通路,并对目前畜禽肌纤维调控机制研究存在的问题提出了建议和未来研究的方向进行了展望。
DNA甲基化在猪胚胎发育过程中的研究进展
甘建宇, 张芯, 蔡更元, 洪林君, 黄思秀
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3287-3295.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.002
摘要 ( 219 )   HTML( )    PDF (1642KB) ( 393 )  
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猪的胚胎发育需要经历受精、卵裂、孵化、形态转变、附植、器官分化等一系列重要的生理阶段。虽然在胚胎发育过程中基因的严格表达与正确指导是胚胎能否正常发育的决定性条件,但研究表明DNA甲基化修饰对胚胎的发育也起着必不可少的作用。DNA甲基化是一种常见且重要的表观遗传修饰,虽然不改变DNA的一级序列,但也包含可遗传信息,并在基因的转录调控中起重要作用。在猪的胚胎发育中,DNA甲基化呈现出高度动态的过程,这一过程受孕期母体营养和发育环境条件影响。本文将从胚胎早期发育、体细胞核移植和孕期母体营养三个方面来阐述DNA甲基化对胚胎发育的影响,为进一步研究猪胚胎在发育过程中的DNA甲基化机制和提高体细胞核移植的成功率提供参考。
幼龄反刍动物瘤胃微生物定植及其营养调控研究进展
赵旭, 凌玉钊, 王建华, 魏凌云, 焦金真, 贺志雄
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3296-3304.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.003
摘要 ( 214 )   HTML( )    PDF (1053KB) ( 235 )  
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生命早期消化道中的微生物定植可影响动物机体,且具有长期健康效应,详细了解早期瘤胃微生物的定植状况对动物健康及生长发育有重要意义。反刍动物自出生后开始与外界微生物接触,其瘤胃微生物菌群结构发生剧烈变化,且易受动物日龄、品种以及饮食结构的影响。反刍动物瘤胃含有复杂的微生物菌群,主要由厌氧细菌、古生菌、真菌和原虫构成。本文综述了反刍动物幼龄阶段瘤胃细菌、古生菌、真菌和原虫的定植组成及其变化,同时阐述了饲粮组成和饲料添加剂对幼龄反刍动物瘤胃微生物菌群的影响,旨在为幼龄反刍动物实现分阶段的营养调控提供理论基础。
蛋鸡低蛋白日粮研究进展
邱凯, 常心雨, 车彦卓, 王晶, 张海军, 齐广海, 武书庚
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3305-3315.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.004
摘要 ( 206 )   HTML( )    PDF (1080KB) ( 238 )  
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蛋白质饲料原料资源紧张和养殖氮排放污染是我国蛋鸡业面临的主要难题。为此,蛋鸡低蛋白日粮在近年来应运而生,逐渐成熟。相关研究多以标准回肠可消化氨基酸为依据来配制蛋鸡低蛋白日粮,以期减少蛋白质饲料原料消耗、降低养殖成本、减少氮排放。本文简述了低蛋白日粮技术的理论基础及其在蛋鸡上的研究进展,旨在为低蛋白饲料在蛋鸡生产上的应用提供参考。
细菌附属敏感性:优化药物治疗的新思路
黄颖然, 叶欣晴, 刘娟, 于洋
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3316-3325.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.005
摘要 ( 149 )   HTML( )    PDF (3363KB) ( 248 )  
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交叉耐药性(cross resistance)是指细菌耐药性进化过程中,对单一药物产生耐药性的同时,也会对结构或作用机理相似的药物产生耐药性的现象。附属敏感性(collateral sensitivity)则指细菌对某一药物敏感性下降时,反而对其他药物敏感性提高的现象。在抗菌药物的持续压力下,细菌会选择性地发生交叉耐药性或附属敏感性两种不同的进化路径。在后抗生素来临的时代背景下,科学家提出了一种新颖的治疗思路:借用细菌对药物的附属敏感性特征进行治疗方案的设计或优化。然而,细菌附属敏感性进化是极为复杂的过程,其发生概率不稳定且规律性不强。为更好地认知细菌附属敏感性的进化规律及应用前景,本文对影响细菌附属敏感性的关键因素及附属敏感性的产生规律进行综述,并以此提出目前研究的不足以及未来发展的可能方向。
毒素-抗毒素系统在细菌生物被膜形成中的作用及调控机制
侯博, 王晨燕, 周伦江
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3326-3334.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.006
摘要 ( 186 )   HTML( )    PDF (1008KB) ( 175 )  
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毒素-抗毒素(toxin-antitoxin,T-A)系统广泛存在于细菌基因组和质粒中,调控细菌的多种生理活动。细菌生物被膜是细菌适应应激环境(不利环境)而采取的一种生存策略,其具有极强的耐药性及免疫逃逸性,广泛存在于自然界,具有广泛的危害性,严重威胁畜禽和人类的健康。本文对不同类型的T-A系统在细菌生物被膜形成中的作用和分子机制进行综述,旨在为更好地了解和掌握细菌T-A系统在生物被膜形成中的作用和调控关系,为生物被膜的清除和控制奠定基础。
家禽疱疹病毒CRISPR/Cas9基因编辑最新研究进展
罗俊, 刘金玲, 郑鹿平, 罗琴, 滕蔓
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3335-3344.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.007
摘要 ( 163 )   HTML( )    PDF (1420KB) ( 300 )  
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基于CRISPR/Cas9系统的基因编辑是最新一代的基因组编辑技术,在向导RNA (gRNA)的介导下几乎可以靶向编辑任何一种基因,实现基因组的定点突变、敲除或插入。近年来将CRISPR/Cas9基因编辑技术应用于大基因组DNA病毒的研究,尤其是用于疱疹病毒的基因编辑已成为病毒学研究领域的最新国际热点。自2016年首次报道利用CRISPR/Cas9系统改造家禽疱疹病毒如马立克病病毒(MDV)基因组以来,短短5年时间已全面应用于家禽疱疹病毒的蛋白编码基因和非编码RNA基因的编辑、基因缺失疫苗和重组疫苗研发、抗病毒治疗以及抗病育种等领域。本文详细综述了当前CRISPR/Cas9基因编辑技术在家禽疱疹病毒中的应用进展和最新成果,并对其面临的问题和前景进行了展望,以期为后续研究提供重要参考。
弓形虫致密颗粒蛋白的生物学功能研究进展
郑晓楠, 李婷婷, 王金磊, 郑文斌, 朱兴全
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3345-3357.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.008
摘要 ( 176 )   HTML( )    PDF (1123KB) ( 285 )  
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刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)是一种重要的人兽共患寄生原虫,具有中间宿主广泛、生活史复杂、传播方式多样、呈全球性分布等特点,可感染几乎所有的恒温动物,导致人兽共患的弓形虫病。弓形虫慢性感染约1/3的世界人口,对免疫缺陷患者、孕妇、孕畜的健康更是造成严重威胁。致密颗粒蛋白是由致密颗粒(弓形虫的一种亚细胞分泌器官)分泌的蛋白质,它们可通过操控宿主(细胞)基因表达、信号通路进而调控宿主细胞的免疫反应和细胞周期,并在蛋白质的转运和定位、营养物质的摄取、纳米管网络(IVN)的形成与稳定性的维持、逸出、慢性感染等生理过程中发挥重要作用。本文综述弓形虫致密颗粒蛋白基本生物学功能的最新研究进展,旨在为深入研究弓形虫的致病机制、鉴定新的抗弓形虫潜在药物靶点和疫苗候选分子提供借鉴。
遗传育种
不同地方猪重要经济性状关联位点SNP芯片分型及群体遗传结构研究
陶璇, 何志平, 梁艳, 杨雪梅, 雷云峰, 王言, 胡紫惠, 廖坤, 肖贤勋, 格桑, 马贵云, 吉绒丹增, 敖翔, 吕学斌, 顾以韧
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3358-3367.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.009
摘要 ( 182 )   HTML( )    PDF (7212KB) ( 176 )  
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旨在分析四川省7个地方猪种类群和山东省徒河黑猪重要经济性状关联SNP位点基因型分布及群体间遗传结构。本研究采用中芯一号芯片对23头成华猪、26头雅南猪、60头青峪猪、57头内江猪、151头丫杈猪、57头乌金猪(凉山类群)、51头平原藏猪、109头高原藏猪和28头徒河黑猪共562头健康种猪进行了单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)分析,利用Plink软件对获得的基因型数据进行质控,结合R等软件,统计分析猪7个重要经济性状的基因型;采用Mega X软件进行聚类分析,使用Plink软件进行主成分(PCA)分析,通过VCFtools软件计算猪群间的群体遗传分化指数(Fst),分析群体间遗传关系远近。结果显示,四川省地方猪群体中,采食量、酸肉和应激性状的非优势基因型比例均在2.20%以下;抗仔猪腹泻、料重比(FCR)、公猪精液品质和多肋性状的非优势基因型比例分别为8.99%、11.80%、73.97%和95.32%;徒河黑猪群体中,应激性状已无q等位基因,采食量和酸肉性状的非优势基因型比例较低,均为3.57%;公猪精液品质、抗仔猪腹泻、料重比和多肋性状的非优势基因型比例较高,分别为39.29%、50.00%、82.14%和92.86%;聚类和主成分分析显示,徒河黑猪与四川地方猪种间遗传距离远,丫杈猪、乌金猪、内江猪和藏猪(平原和高原)各自聚为一类,品种间群体分层结构明显,雅南猪、成华猪、青峪猪聚为一类;Fst指数计算结果表明,同属于湖川山地猪的丫杈猪和青峪猪间存在高度遗传分化。结果提示,四川省地方猪群体的采食量、酸肉、应激、抗仔猪腹泻和料重比性状的非优势基因型比例较低,公猪精液品质和多肋性状的非优势基因型比例较高;徒河黑猪群体的应激性状已无q等位基因,采食量和酸肉性状的非优势基因型比例较低,公猪精液品质、抗仔猪腹泻、料重比和多肋性状的非优势基因型比例较高;群体遗传结构研究结果表明,丫杈猪与青峪猪都归类于湖川山地猪有待商榷。
猪SNP液相芯片10K~50K基因型填充效果研究
陈宇, 邱奥, 张梓鹏, 都鹤鹤, 白俊艳, 王贵江, 罗文学, 倪俊卿, 李凯, 丁向东
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3368-3376.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.010
摘要 ( 183 )   HTML( )    PDF (1107KB) ( 312 )  
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旨在探究低密度液相芯片在生产实践中的实用性,降低育种成本。本试验选用了3 761头约160日龄,110 kg左右健康大白猪,随机抽取100头大白猪,根据10K芯片标记信息,从50K芯片中抽取标记生成10K芯片,作为填充群体。再从剩余群体中,分别随机抽取800、2 000、3 600个个体作为参考群体,使用Beagle 4.1软件对100头填充群体进行基因型填充至50K芯片,重复10次,以基因型一致性和基因型相关系数来评价基因型填充的准确性。结果表明,10K和50K芯片平均连锁不平衡(r2)程度为0.227和0.258,相差不大。最小等位基因频率(MAF)为0.05是基因型填充准确性的拐点,剔除掉MAF<0.05标记后,填充准确性明显升高。填充准确性随参考群体规模增大而上升,参考群由800头扩大到3 600头,填充准确性从0.90提高到0.95,10次重复的标准差也从0.006下降到0.002。对于较小的参考群体规模,染色体基因型填充准确性波动较大,随着参考群体规模增大,每条染色体填充准确性相差不大。本研究结果表明,猪液相芯片从10K填充到50K是可行的,可以大规模用于基因组选择,降低基因组选择育种成本。
CPB2基因可变剪接体的克隆及生物信息学研究
夏博策, 张凯艺, 苗佳坤, 杨宇, 彭焕祺, 王彦芳, 杨述林
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3377-3390.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.011
摘要 ( 142 )   HTML( )    PDF (5225KB) ( 166 )  
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本研究旨在克隆猪CPB2基因的不同可变剪接体,预测对应蛋白的功能特性以及研究不同转录本表达特性。以健康状态和体重相同的3头12月龄巴马小型猪为试验动物,通过RT-PCR技术及基因平末端克隆技术扩增猪CPB2基因的CDS区及部分非编码区,利用生物信息学工具预测CPB2编码蛋白的基本生物学特征,利用RT-PCR技术检测CPB2基因在肝、心、肾、皮下脂肪、肠系膜脂肪、股二头肌和背最长肌中的表达特征。以实验室制备的代谢性疾病易感猪为试验动物,利用qRT-PCR技术检测CPB2基因在富营养饮食效应下肝中的表达特征。结果表明,本研究成功克隆出猪CPB2基因的3种可变剪接体(CPB2-1、CPB2-2和CPB2-3),其中CPB2-1与NCBI序列XM_001929146.4相同,CPB2-2和CPB2-3为新发现转录本。与CPB2-1相比,CPB2-2和CPB2-3发生了5'端可变剪接(alternative 5'splice site,A5SS)事件;CPB2-1编码423个氨基酸的酸性不稳定性蛋白,CPB2-2和CPB2-3编码同种281个氨基酸的碱性不稳定性蛋白;与CPB2-1相比,CPB2-2和CPB2-3缺少信号肽和激活肽,但具有相同羧肽酶活性结构域;CPB2基因3种转录本仅在肝和肾中表达,其他组织无表达;在富营养饮食诱导的代谢性疾病易感猪的肝中,CPB2-1(P<0.01)和CPB2-2(P<0.01)显著降低,CPB2-3未显著降低(P=0.14)。综上,本研究成功在肝中克隆了猪CPB2的3种可变剪接体,推测CPB2-1是行使纤溶与凝血等生理功能的正常转录本;新发现转录本CPB2-2和CPB2-3被留在肝和肾中可能具有羧肽酶活性和重要生理学功能;CPB2基因可能与代谢相关的慢性肝病存在一定联系。
Hlcs干扰对C2C12细胞成肌成脂分化后糖酵解基因表达的影响
代宇星, 史银银, 温作晨, 罗云燕, 祝雪丽, 郑春婷, 李淑英, 洪亮, 张建斌, 郭亮, 蒲蕾
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3391-3402.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.012
摘要 ( 126 )   HTML( )    PDF (16846KB) ( 104 )  
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旨在研究全羧化酶合成酶(holocarboxylase synthetase,Hlcs)对糖酵解基因表达的影响,为进一步研究细胞糖酵解奠定基础。本试验以C2C12细胞为试验材料,采用siRNA技术干扰Hlcs基因,通过荧光定量PCR和Western blotting检测Hlcs基因干扰对糖酵解基因表达的影响。结果表明,在C2C12细胞分化过程中,Hlcs基因与PfkmPkmHk-2基因的表达趋势一致,提示Hlcs基因与糖酵解具有相关性。干扰Hlcs后,细胞分化形成的肌管数量明显少于对照组,糖酵解限速酶Pfkm的mRNA水平显著降低(P<0.05),而显著提高了Pkm的mRNA水平和蛋白表达水平(P<0.05);生物素作为羧化酶的辅酶,能够显著上调PkmHk-2的mRNA水平(P<0.05)。干扰Hlcs后,细胞分化形成的脂滴数量明显少于对照组,Pfkm的mRNA水平显著升高(P<0.05),且Pkm的mRNA水平和蛋白表达水平显著升高(P<0.05);生物素的添加能够显著上调PfkmPkm的mRNA水平(P<0.05)。综上所述,在C2C12细胞分化过程中,Hlcs基因与糖酵解基因表达趋势一致,且干扰Hlcs基因可以抑制成肌分化C2C12细胞中PfkmHk-2基因的表达,促进Pkm的表达;而促进成脂分化C2C12细胞中Pfkm和Pkm的表达,抑制Hk-2基因的表达。
结合GWAS先验标记信息的肉鸡RFI性状全基因组选择研究
杜永旺, 黄超, 王一东, 李森, 文杰, 陈智武, 赵桂苹, 郑麦青
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3403-3411.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.013
摘要 ( 156 )   HTML( )    PDF (1958KB) ( 259 )  
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旨在比较结合全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)先验标记信息的基因组育种值(genomic estimated breeding value,GEBV)估计与基因组最佳线性无偏预测(genomic best linear unbiased prediction,GBLUP)方法对鸡剩余采食量性状育种值估计的准确性,为提高基因组选择准确性提供理论与技术支持。本研究选用广西金陵花鸡3个世代共2 510个个体作为素材,其中公鸡1 648只,母鸡862只,以42~56日龄期间的剩余采食量(residual feed intake,RFI)为目标性状,将试验群体随机分为两组,其中一组作为先验标记信息发现群体,用于GWAS分析并筛选最显著的top5%、top10%、top15%和top20%的位点作为先验标记信息;另外一组分别结合不同的先验标记信息进行遗传参数估计并比较基因组育种值的预测准确性,使用重复10次的五倍交叉验证法获取准确性,随后两组群体再进行交叉验证。研究结果表明,GBLUP计算RFI的遗传力为0.153,预测准确性为0.387~0.429,结合GWAS先验标记信息的基因组选择方法计算RFI的遗传力为0.139~0.157,预测准确性为0.401~0.448。将GWAS结果中P值最显著的top10%~top15%的SNPs作为先验信息整合至基因组选择模型中可以将RFI的预测准确性提升2.10%~5.17%。
干扰HNRNPAB对牛骨骼肌卫星细胞增殖与分化的作用研究
杨光, 杨旭, 訾晶晶, 于建杰, 郭宏, 丁向彬, 刘新峰, 张林林
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3412-3420.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.014
摘要 ( 132 )   HTML( )    PDF (4249KB) ( 199 )  
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为了研究核不均一核糖核蛋白AB (heterogeneous nuclear ribonucleoprotein AB,HNRNPAB)对牛骨骼肌卫星细胞增殖与分化的影响。本研究以体外分离培养的鲁西黄牛胎牛原代骨骼肌卫星细胞为试验材料,体外诱导成肌分化,分别收取分化前和分化后第1、2、3天的细胞,提取RNA (每组设置4个重复)或蛋白质(每组设置3个重复),通过qRT-PCR、Western blot检测HNRNPAB在成肌分化前后的表达情况。随后合成HNRNPAB的干扰RNA,并转染牛骨骼肌卫星细胞干扰HNRNPAB的表达,设置阴性对照组;在试验组和对照组中,分别利用EdU试验检测细胞增殖情况,qRT-PCR技术、Western blot技术检测HNRNPAB、增殖标志因子Pax7、Cyclin D1及分化标志因子MyoG、MyHC的mRNA表达水平及蛋白表达水平。结果显示,HNRNPAB在牛骨骼肌卫星细胞成肌分化过程中的mRNA表达呈现先升后降的趋势,在分化第1天表达量最高,分化前后蛋白表达水平也具有显著差异。干扰HNRNPAB后,EdU细胞阳性率极显著上升(P<0.01),增殖标志因子Pax7、Cyclin D1的mRNA水平与对照组相比极显著下降(P<0.01),Pax7蛋白表达水平极显著上升(P<0.01);与对照组相比,分化标志因子MyoG、MyHC的mRNA表达水平极显著升高(P<0.01),蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。本研究结果表明,干扰HNRNPAB后降低了牛骨骼肌卫星细胞增殖标志因子的转录水平,提高了Pax7的蛋白表达水平,并促进牛骨骼肌卫星细胞的成肌分化过程。
基于转录组测序挖掘奶牛乳脂代谢关键候选基因
王川川, 母童, 冯小芳, 禹保军, 张娟, 顾亚玲
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3421-3433.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.015
摘要 ( 140 )   HTML( )    PDF (9386KB) ( 146 )  
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旨在对高、低乳脂率奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)转录组测序的mRNA表达谱数据进行深入分析,挖掘影响奶牛乳脂代谢的关键候选基因。本研究采用Illumina PE150方法对乳脂率具有极端差异的荷斯坦奶牛(高、低乳脂组各4头)的BMECs进行转录组测序,以P<0.05和|log2FoldChange|≥1.5为阈值筛选差异表达基因,并利用KOBAS在线网址进行功能富集分析,最后通过实时荧光定量PCR (qRT-PCR)技术分析测序结果的准确性及乳脂代谢相关差异表达基因的组织表达谱。结果表明,在高、低乳脂组之间共发现578个差异表达基因,包括332个上调差异表达基因,246个下调差异表达基因。功能富集分析共确定了包含生物学过程(BP)、细胞组分(CC)和分子功能(MF)的366个显著富集的GO条目(P<0.05),其中与脂代谢密切相关的GO条目有长链脂肪酸的运输、脂肪细胞分化的正向调节、乳腺肺泡发育、花生四烯酸的结合等。差异表达基因显著富集到47条KEGG通路(P<0.05),参与脂代谢的通路有15条,分别为脂肪细胞内脂解的调节、磷脂酶D信号通路、河马信号通路等,其中ID2、PRKKA2、FABP4和ADCY5为可能调控乳脂代谢的关键候选基因。组织表达谱分析发现,FABP4在乳腺组织中的表达水平相对最高,ID2、PRKKA2和ADCY5相对于其它组织在乳腺中的表达也均处于较高水平。本研究筛选得到了4个影响奶牛乳脂代谢的重要候选基因,为今后奶牛乳脂代谢的分子调控机制研究提供了重要的理论依据。
miR-138靶向PGC-1α调控牦牛肌内前体脂肪细胞增殖及分化
冉宏标, 王会, 柴志欣, 王嘉博, 张明, 蔡欣, 钟金城
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3434-3447.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.016
摘要 ( 150 )   HTML( )    PDF (14987KB) ( 126 )  
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旨在分析miR-138在牦牛前体脂肪细胞分化过程中的调控作用。本研究设计合成miR-138 mimics和inhibitor以对细胞进行miR-138过表达及抑制表达,并通过油红O染色分析miR-138对牦牛肌内前体脂肪细胞脂质沉积的影响;利用CCK-8、划痕和流式细胞技术分析miR-138对细胞增殖的影响;通过对bta-miR-138进行生物信息学分析,筛选其在脂质沉积过程中的相关潜在靶基因;利用RT-qPCR测定miR-138潜在靶基因mRNA表达水平,并通过双荧光素酶报告试验确定靶向关系。结果显示,过表达miR-138后,细胞内脂滴沉积水平显著低于对照(NC)组(P<0.01),而抑制miR-138表达则显著增强脂肪细胞脂质沉积(P<0.01);RT-qPCR结果表明,过表达miR-138可显著抑制脂肪分化标志基因PPARγc/EBPα的表达(P<0.01),抑制miR-138则上调PPARγc/EBPα表达水平(P<0.05);此外,过表达miR-138后,潜在靶基因PTPN11、CREB1和ADCYAP1R1表达水平显著下调(P<0.05),而PGC-1αSNAP25表达极显著下调(P<0.01);抑制miR-138后MXLIPSNAP25表达显著上调(P<0.05),PGC-1αPTPN11表达极显著上调(P<0.01);CCK-8和划痕试验结果表明,过表达miR-138后24~36 h,细胞增殖活性显著低于对照组(P<0.05),而抑制miR-138则表现为细胞增殖活性增强;流式分析结果显示过表达miR-138后,细胞出现G1-S期阻滞,细胞周期相关基因CCND1、CCNB1和增殖标志基因Ki67的mRNA表达显著降低;生物信息学分析预测获得263个miR-138公共靶基因,KEGG富集结果显示靶基因主要参与“轴突导引”、“胰岛素抵抗”、“胰岛素分泌”及“RNA降解”等通路,GO分析主要富集于“RNA聚合酶Ⅱ启动子对转录的正向调控”、“核染色质”、“染色质DNA结合”和“I型肺细胞分化”等功能;双荧光素酶报告试验结果显示,共转染miR-138 mimics和PGC-1α-Wt-PGL3-basic可显著降低细胞荧光强度(P<0.01)。以上结果表明,miR-138可通过靶向结合PGC-1α 3'UTR序列,降低PGC-1α的mRNA表达水平,抑制牦牛肌内前体脂肪细胞分化和脂质沉积,降低细胞增殖活性。本研究为阐明牦牛肉质性状的潜在分子机制提供参考。
基于基因组和系谱信息的不同选配方案效果模拟研究
张鹏飞, 何俊, 王立贤, 赵福平
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3448-3458.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.017
摘要 ( 131 )   HTML( )    PDF (6591KB) ( 166 )  
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基因组选配(genomic mating,GM)是利用基因组信息进行优化的选种选配,可以有效控制群体近交水平的同时实现最大化的遗传进展。但基因组选配是对群体中所有个体进行选配,这与实际的育种工作有点相悖。本研究模拟了遗传力为0.5的9 000头个体的基础群数据,每个世代根据GEBV选择30头公畜、900头母畜作为种用个体,而后使用基因组选配、同质选配、异质选配、随机交配4种不同的选配方案。其中基因组选配中分别选取遗传进展最大的解、家系间方差最大的解、近交最小的解所对应的交配方案进行选育。每种方案选育5个世代,比较其后代群体的平均GEBV、每世代的遗传进展、近交系数、遗传方差,并重复5次取平均值。结果表明,3种基因组选配方案的ΔG均显著高于随机交配和异质选配(P<0.01),而且,选取遗传进展最大的基因组选配方案的ΔG比同质选配还高出4.3%。3种基因组选配的方案的ΔF比同质选配低22.2%~94.1%,而且选取近交最小的基因组选配方案ΔF比异质选配低11.8%。同质选配的遗传方差迅速降低,在第5世代显著低于除基因组选配中选择遗传进展最大的方案以外的所有方案(P<0.05),3种基因组选配方案的遗传方差比同质选配高10.8%~32.2%。这表明基因组选配不仅可以获得比同质选配更高的遗传进展,同时有效的降低了近交水平,并且减缓了遗传方差降低速度,保证了一定的遗传变异。基因组选配作为一种有效的可持续育种方法,在畜禽育种中开展十分有必要。
生物技术与繁殖
绵羊磷脂酶C-γ1对绵羊卵母细胞体外成熟的影响
刘欣杰, 吴晓雪, 刘素平, 袁利明, 陈宁, 赛务加甫
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3459-3469.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.018
摘要 ( 161 )   HTML( )    PDF (1771KB) ( 148 )  
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卵母细胞成熟率可作为衡量体外培养卵母细胞质量和发育能力的指标。本研究旨在探讨PLC-γ1是否参与了绵羊卵母细胞的体外成熟及其影响。将绵羊卵母细胞在含有不同浓度的U73122(PLC抑制剂))及m-3M3FBS (PLC激活剂)的成熟培养液中进行培养,每个浓度150个细胞,重复试验3次,统计细胞成熟率、卵裂率及桑葚胚率以供筛选出PLC-γ1的最佳抑制及促进浓度。qPCR检测0.5 μmol·L-1 U73122及0.5 μmol·L-1 m-3M3FBS处理后48 h的卵母细胞中PLC-γ1、BAKBAXCASP3、CASP8、P53、BCL6基因mRNA水平表达情况,Western blot检测0.5 μmol·L-1 U73122及0.5 μmol·L-1 m-3M3FBS处理后48 h的卵母细胞中PLC-γ1、BAK、BAX、CASP3、CASP8、P53、BCL6蛋白的表达情况。每个浓度150个细胞,重复试验3次。在绵羊卵母细胞中,0.5 μmol·L-1 U73122是促进成熟的最佳浓度,0.5 μmol·L-1 m-3M3FBS是抑制成熟的最佳浓度。0.5 μmol·L-1 U73122处理组卵裂率和囊胚率均显著低于对照组。0.5 μmol·L-1 m-3M3FBS处理组卵裂率和囊胚率均显著高于对照组。通过qPCR检测结果显示,与对照组相比,U73122组中BAKBAXCASP3、CASP8、P53基因mRNA表达量显著上升,PLC-γ1、BCL6基因mRNA表达量显著下降;m-3M3FBS组则与之相反。Western blot结果显示,与对照组相比,U73122组中BAK、BAX、CASP8蛋白表达量显著增多,PLC-γ1、BCL6蛋白表达量显著减少,P53和CASP3蛋白表达量无明显变化。m-3M3FBS组中PLC-γ1、BCL6蛋白表达量显著增多,BAX、CASP3、P53蛋白表达量显著减少,BAK、CASP8蛋白表达量无明显变化。综上所述,本研究表明PLC-γ1在绵羊卵母细胞的体外成熟培养中发挥重要作用,其可调节卵母细胞的成熟以及早期胚胎的发育能力。
ART3抑制剂3-MBA对小鼠睾丸生精功能的影响
段晨莹, 李欣, 赵羚均, 许师源, 原开敏, 董智豪, 郭冠华, 王栋
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3470-3479.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.019
摘要 ( 157 )   HTML( )    PDF (7418KB) ( 119 )  
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旨在探究ADP-核糖基转移酶3(ADP-ribosyl transferase 3,ART3)调控精子发生机制,为改善精液品质,提高家畜繁殖性能提供理论依据。本试验设计了3个ART3抑制剂3-甲氧基苯甲酰胺(3-methoxybenzamide,3-MBA)浓度梯度(0.302、0.906和1.510 mg·mL-1),分别对6~8周龄小鼠进行睾丸注射,并于注射后3 h、6 h、12 h、1 d、2 d、3 d和5 d采集小鼠睾丸和附睾组织,将睾丸组织制成石蜡切片进行HE染色,并对附睾尾精子进行动力学和形态学分析。结果发现,0.302 mg·mL-13-MBA浓度组于注射后3 d小鼠睾丸曲细精管内空泡面积达到最大化,生精细胞减少,且排布散乱不规则,注射后5 d空泡面积减小,生精细胞有恢复趋势,而0.906和1.510 mg·mL-1浓度组于注射后5 d空泡面积最大化,曲细精管出现空管现象;3个剂量组小鼠附睾尾精子密度、活力及前向运动精子均呈时间依赖性降低,畸形精子随时间推移逐渐增加,且精子尾部出现断裂、弯折和卷曲等异常形态。综上表明,ART3可能参与调控生精细胞增殖、分化和迁移及精子尾部形成等精子发生过程。
可变剪接体WNT4-β对山羊卵泡颗粒细胞增殖和激素分泌的影响
王鹏, 韩海银, 李文韬, 刘子嶷, 储明星, 刘玉芳
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3480-3489.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.020
摘要 ( 131 )   HTML( )    PDF (2167KB) ( 86 )  
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旨在研究WNT4的一个可变剪接体(WNT4-β)对山羊卵泡颗粒细胞增殖的影响。本研究选取4~6月龄健康母羊20只,采集双侧卵巢,体外分离卵泡颗粒细胞进行培养。通过免疫荧光染色技术确定WNT4-β的表达位置;在山羊颗粒细胞中过表达或干扰WNT4-β后,利用RT-qPCR、Western blot检测WNT4-β和WNT信号通路中关键标记因子ROA1、RHOA及颗粒细胞增殖标记基因cyclin-D2、CDK4的表达变化;CCK-8技术检测颗粒细胞增殖情况;并通过ELISA分析颗粒细胞中生殖激素水平的变化。免疫荧光染色结果显示,WNT4-β只在山羊卵泡颗粒细胞中表达,在卵母细胞不表达;过表达WNT4-β后,WNT4-β和颗粒细胞增殖因子cyclin-D2、CDK4的mRNA相对表达量极显著增加(P<0.01),蛋白表达水平显著增加(P<0.05);WNT信号通路标记因子ROA1、RHOA mRNA表达水平显著增加(P<0.05),β-catenin蛋白表达水平显著增加(P<0.05);干扰WNT4-β后,WNT4-β、cyclin-D2、CDK4、ROA1和RHOA 的mRNA表达显著降低(P<0.05),WNT4-β、cyclin-D2、CDK4及β-catenin蛋白表达显著降低(P<0.05)。CCK-8结果显示,过表达WNT4-β促进颗粒细胞增殖(P<0.05);ELISA结果显示,过表达WNT4-β后,颗粒细胞中雌二醇(estradiol,E2)水平显著增加(P<0.05),孕酮(progesterone,P4)水平升高但不显著(P>0.05);干扰WNT4-β后则结果相反,颗粒细胞增殖受到抑制(P<0.05),E2和P4的水平显著降低(P<0.05)。综上所述,WNT4可变剪接体WNT4-β通过调控WNT信号通路促进山羊卵泡颗粒细胞增殖及类固醇激素分泌,本研究为解析WNT4调控山羊颗粒细胞增殖的潜在分子机制提供理论基础。
营养与饲料
冬季不同饲养模式下哈萨克马肠道菌群多样性研究
高雪丽, 李蒙蒙, 加尔恒·别建汗, 齐·阿拉达尔
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3490-3499.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.021
摘要 ( 156 )   HTML( )    PDF (7183KB) ( 103 )  
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不同饲养模式对哈萨克马肠道菌群有何影响鲜有报道,本文通过对比自由放牧和圈养状态下哈萨克马粪便菌群组成和标志物种,揭示哈萨克马肠道菌群在不同饲养模式下的波动性变化。采集自由放牧和圈养条件下各5匹哈萨克马的新鲜粪便,利用高通量测序技术分析哈萨克马肠道菌群组成、功能途径等。结果显示,放牧组肠道菌群多样性显著高于圈养组(Shannon指数,P<0.05;Simpson指数,P<0.01);放牧组标志物种显著多于圈养组。在门水平上,放牧组和圈养组的厚壁菌门(76.10%;78.08%)和拟杆菌门(17.16%;15.72%)丰度较高,均占总菌群的93%以上。在科水平上,放牧组以分解/发酵纤维素的菌群(瘤胃球菌科,30.44%;毛螺菌科,21.96%;艰难杆菌科,4.86%)为主;圈养组中分解/发酵纤维素的瘤胃球菌科(28.73%)和毛螺菌科(14.51%)以及消化淀粉类碳水化合物的链球菌科(15.08%)为优势菌科,且链球菌科的丰度显著高于放牧组(P<0.05)。对功能基因序列进行功能注释时,77.44%的序列被注释为“代谢”。结果表明,由不同饲养模式介导的两组中,自由放牧组菌群多样性高于圈养组,且菌群消化类型更为统一,两组肠道菌群组成存在整体性差异,这些为进一步研究哈萨克马肠道菌群奠定了理论基础。
低蛋白日粮补充天冬氨酸对断奶至育肥阶段猪生长性能及肉品质性状的影响
关鹏, 王晨昱, 胡鲜, 何流琴, 李建中, 李铁军
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3500-3510.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.022
摘要 ( 185 )   HTML( )    PDF (1177KB) ( 161 )  
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旨在研究低蛋白日粮补充天冬氨酸对断奶至育肥阶段猪生长性能、血液生化指标和游离氨基酸、养分表观消化率以及肉品质性状的影响。选取20头45日龄,体重相近((10.93±0.79) kg)的健康三元杂交(杜×长×大)断奶仔猪,随机分成两组,每组10个重复,每个重复1头猪,仔猪单栏饲养,试验期84 d。对照组饲喂玉米-豆粕型低蛋白基础日粮,试验组饲喂在基础日粮中添加0.5%天冬氨酸的试验饲粮。结果表明:1)添加天冬氨酸可显著提高猪断奶阶段平均日增重(P<0.05)并极显著降低料重比(P<0.01),但在育肥和生长阶段对生长性能无显著影响(P>0.05);2)添加天冬氨酸可显著提高断奶阶段血清白蛋白水平和碱性磷酸酶活性(P<0.05),但对生长和育肥阶段血液生化指标均无显著影响(P>0.05);3)添加天冬氨酸可显著降低断奶阶段血清中Pro、Met、Thr、Asp、His、Tyr含量(P<0.05)和提高Lys水平(P<0.01),生长阶段血清中Asp、Lys含量和育肥阶段Asp、Thr含量显著降低(P<0.05),对其他氨基酸含量无显著影响(P>0.05);4)天冬氨酸处理可使育肥猪总能、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、粗纤维表观消化率极显著升高(P<0.01);5)天冬氨酸处理可有效提高熟肉率(P<0.01)和背最长肌中MyHC1的mRNA表达水平(P<0.05)。综上可知,低蛋白日粮全程添加0.5%天冬氨酸可有效提高猪断奶阶段的生长性能,有利于促进其后期肌纤维的发育和改善其肉品质性状。
预防兽医
PCV2复制起始区DNA互作蛋白的筛选及PARP1蛋白对病毒复制的调控
贾含笑, 袁红根, 李振, 关帅印, 张金花, 宋云峰
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3511-3521.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.023
摘要 ( 161 )   HTML( )    PDF (5607KB) ( 140 )  
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旨在筛选PK-15细胞中与猪圆环病毒2型(porcine circovirus type 2,PCV2)复制起始区(origin of replication,Ori)互作的细胞蛋白谱,并初步探究PARP1蛋白对PCV2复制的调控。利用DNA-protein pull down结合LC-MS/MS方法筛选PCV2复制起始区DNA互作蛋白;对互作蛋白进行GO分析以及KEGG通路富集分析,并绘制蛋白互作网络图。在对互作蛋白进行分析的基础上,选择聚(ADP-核糖)聚合酶1(PARP1)蛋白,开展了深入研究。构建了PARP1蛋白以及PCV2复制蛋白Rep真核表达质粒,并利用DNA-protein pull down及DNA IP试验验证PARP1蛋白与PCV2 Ori的互作;通过Co-IP试验,研究了PARP1蛋白与PCV2 Rep蛋白的互作;在细胞中过表达或沉默PARP1蛋白,通过qPCR方法检测对PCV2复制的影响。本研究共鉴定到130种可能与Ori互作的宿主蛋白,其中,与DNA功能相关的蛋白共有45种,主要涉及宿主DNA损伤修复及DNA复制功能;验证了PARP1蛋白与PCV2基因组Ori以及Rep蛋白互作。用siRNA沉默PARP1蛋白表达后,PCV2基因组复制效率显著下降,瞬时过表达PARP1蛋白,PCV2基因组复制效率显著提高。综上所述,本研究筛选到130种可能与PCV2 Ori互作的细胞蛋白,发现PARP1蛋白可结合PCV2基因组Ori及Rep蛋白并促进PCV2的复制,为PCV2药物靶点选择及PCV2复制起始过程研究奠定了基础。
北京地区犬呼吸道冠状病毒感染状况的监测与分析
肖园, 吕艳丽, 孙艳争
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3522-3529.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.024
摘要 ( 196 )   HTML( )    PDF (1751KB) ( 175 )  
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本研究旨在分析犬呼吸道冠状病毒(canine respiratory coronavirus,CRCoV)的感染情况和在北京地区的流行病学状况。采用RT-PCR方法,对自2015年12月—2017年3月于中国农业大学动物医院采集的487份犬咽鼻拭子进行了CRCoV检测,同时,对部分样本进行了犬副流感病毒(canine parainfluenza virus,CPIV)、犬腺病毒II型(canine adenovirus type 2,CAV-2)、犬瘟热病毒(canine distemper virus,CDV)等病毒的混合感染情况调查。结果表明:CRCoV的阳性率为21.36%(104/487);CRCoV与CPIV、CAV-2、CDV的混合感染率分别为3.43%(11/321),0%(0/156)和3.85%(6/156)。在所有呼吸道症状记录完整的455例样本中,无呼吸道症状的犬CRCoV携带率为27.19%(31/114);呈轻度呼吸道症状(鼻液、咳嗽)的犬CRCoV感染率为19.73%(59/299);呈中至重度呼吸道症状(肺炎)的犬CRCoV感染率为14.28%(6/42)。对2016年11月―2017年3月采集的146例样本进行CRCoV与CPIV、CAV-2、CDV混合感染情况调查,CRCoV带毒犬混合感染率为12.50%(1/8);呈轻度呼吸道症状的CRCoV感染犬混合感染率为41.18%(7/17);呈中至重度呼吸道症状的CRCoV感染犬混合感染率为100.00%(2/2)。454例不同年龄段犬的CRCoV阳性率为15.56%~22.97%;除7月份CRCoV检出率高外,较冷的冬春季节检出率高于夏秋季节。结果提示:CRCoV的致病力较弱,单一感染犬常表现为无或轻度呼吸道症状,与其他呼吸道病毒(CPIV、CAV-2、CDV)混合感染时多出现轻度或中至重度呼吸道症状。该病毒在冬春季节更易流行;其感染率和年龄无显著关系。
猫杯状病毒分离株VP1基因序列与致病性分析
刘健, 白艺兰, 李鑫, 桂亚萍, 鞠厚斌, 龚国华, 夏炉明, 陈伟锋, 朱晓英, 常晓静, 李增强, 唐聪圣, 王建, 赵洪进
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3530-3539.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.025
摘要 ( 184 )   HTML( )    PDF (7942KB) ( 240 )  
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旨在了解上海地区猫杯状病毒(feline calicivirus,FCV)VP1基因与致病性,采用常规方法分离鉴定出13株FCV,经RT-PCR和测序获得分离株VP1的基因序列,与参考株VP1基因进行同源性和遗传演化分析,对2株分离株进行动物致病性试验。结果显示,13株上海地区分离株VP1基因核苷酸序列相互间相似性为74.3%~99.8%,与参考株核苷酸序列和氨基酸序列相似性也较低,符合FCV易突变的特征;进化树分析表明,上海地区FCV流行株主要来自国内北方地区,少数毒株来自国外地区;通过对宿主临床症状、VP1进化树和VS-FCV特征性氨基酸位点进行分析,筛选出7株FCV强毒株;动物致病性试结果验表明,FCV-SH202101株和FCV-SH202113株可导致感染猫发病和死亡,潜伏期为1~2 d,接种后第3天即可检测到排毒,不同年龄段猫的病程不一致,可导致幼猫5 d后死亡,成年猫病程可持续11~18 d,2株分离株在致病性方面均符合VS-FCV特征。本研究丰富了中国FCV的分子流行病学资料,为VS-FCV毒株的筛选提供了有力的证据,也为FCV疫苗的研究提供了技术支持。
B亚型禽偏肺病毒的分离鉴定及致病性研究
于蒙蒙, 包媛玲, 王素艳, 辛子琪, 刘鹏, 冯笑艳, 孟令宅, 郭茹, 张艳萍, 刘长军, 祁小乐, 李俊平, 王笑梅, 高玉龙
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3540-3549.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.026
摘要 ( 169 )   HTML( )    PDF (11431KB) ( 119 )  
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旨在确定我国部分养鸡场的鸡出现甩头、精神萎靡和肿头综合征是否由禽偏肺病毒(aMPV)引起,本研究从山东、福建、黑龙江等地的发病蛋鸡和肉鸡场采集鼻甲骨、气管和肺等样品,首先利用aMPV特异性的RT-PCR方法对临床样品进行初步检测,将RT-PCR检测阳性样品接种Vero细胞进行病毒分离,然后利用G/F基因序列分析及间接免疫荧光试验(IFA)等鉴定病毒的亚型,最后将分离株感染SPF鸡进行致病性分析。结果显示:在采集的220份样品中,RT-PCR检测结果显示,有3份鼻甲骨样品在228 bp左右出现特异性条带,将阳性病料接种Vero细胞盲传5代后,细胞出现变圆、聚集和融合等aMPV特征性细胞病变(CPE),表明成功分离到3株aMPV,将其分别命名为SD2001、SD2002和HLJ2101。GF基因同源性分析显示,来自蛋鸡的SD2001、SD2002和来自肉鸡的HLJ2101分离株的GF基因与其他B亚型aMPV毒株的核苷酸和氨基酸序列相似性均较高,核苷酸的相似性分别为93.4%~98.6%和95.6%~100.0%,氨基酸的相似性分别为88.7%~97.8%和97.6%~100.0%;而与A、C和D亚型的GF基因同源性较低,核苷酸的相似性分别为27.1%~61.8%和66.8%~74.8%,氨基酸的相似性分别为16.1%~36.7%和72.5%~86.5%,这些结果表明,SD2001、SD2002和HLJ2101分离株属于B亚型aMPV。进一步利用B亚型aMPV特异性的阳性血清进行IFA检测,接种SD2001、SD2002和HLJ2101的Vero细胞均可以观察到特异性的绿色荧光信号,进一步证实3个分离株属于B亚型aMPV。选择SD2001感染3周龄SPF鸡进行了致病性研究,结果发现SPF鸡感染后3~6 d出现精神萎靡、甩头和流鼻涕等症状,鼻甲骨、气管和肺也出现病理性损伤,其发病率为90%(18/20)。3株B亚型aMPV的分离不仅有助于明确我国部分养鸡场出现肿头综合征的发病原因,同时也证实B亚型aMPV流行毒株对鸡有明显的致病性,这些结果为我国家禽疫病的诊断和有效防控提供了重要理论依据。
产气荚膜梭菌噬菌体鉴定及其环境消减效果评价
吴立婷, 刘半红, 田源, 王娟, 包红朵, 周艳, 庞茂达, 王冉, 张辉
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3550-3560.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.027
摘要 ( 127 )   HTML( )    PDF (2577KB) ( 295 )  
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分离获得1株禽源产气荚膜梭菌(Clostridium perfringensCp)噬菌体,拟鉴定其生物学特性及裂解力,并在环境中应用评价其对Cp的消减效果。通过双层及单层平板法从肉鸡肠道组织样品中分离并纯化1株Cp噬菌体。运用透射电镜观察该噬菌体形态,分析其MOI、一步生长曲线、pH及温度耐受特性、宿主谱及体外抗菌活性。通过基因组测序分析其基因组信息,最终在模拟环境下评价噬菌体对Cp污染量消减效果。扫描电镜结果显示,该噬菌体为长尾噬菌体,潜伏期<20 min,爆发量为28.5 PFU·cell-1,最佳MOI为0.01,能够特异性裂解禽源Cp菌株,对待检的43株Cp裂解率高达83.72%。基因组分析表明,该噬菌体为双链DNA噬菌体,全长41 590 bp,拥有59个开放阅读框,其中33个ORF与已知功能蛋白具有一定同源性,将该噬菌体命名为vB_CpeS_SD72。小亚基末端酶构建进化树分析表明,噬菌体与Clostridium phage vB CpeS-CP51同源性较高。在环境消减测试中观察到噬菌体作用0.5 h,杀菌效率可达98.36%;2 h能够抑制99.60%的Cp。研究证实鉴定出1株强裂解性的新型Cp噬菌体能够在环境中有效抑制Cp的污染,为食品动物养殖及畜禽产品中Cp污染和控制提供了可靠的候选者。
鸡源A型产气荚膜梭菌致病性及药物疗效分析
臧江华, 安一娜, 王婧, 王科智, 杨静静, 高敏, 冯岚迪, 谭姝瑜, 胡艳欣, 董彦君
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3561-3569.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.028
摘要 ( 178 )   HTML( )    PDF (2408KB) ( 183 )  
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本研究旨在调查规模化养鸡场内鸡源产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens,CP)的致病性和耐药性,并评价阿维拉霉素和磷酸泰乐菌素预防CP感染鸡群发生坏死性肠炎(necrotizing enteritis,NE)的效果,为鸡NE的防治提供指导。在河北、山西两地选择有CP引起NE发病史的规模化养鸡场,随机采集新鲜粪便,分离CP,并通过多重PCR测定其毒素型。选定3个不同养殖场分离到的A型CP,以109CFU·只-1的剂量,连续5 d经灌胃的方式感染14日龄SPF鸡,观察肠道病变和NE发生情况,评价分离菌株的致病力。使用微量肉汤稀释法测定分离到的CP对阿维拉霉素、林可霉素和磷酸泰乐菌素的最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)。根据MIC结果,选择药物敏感性较好的两种药物对因CP引起NE发病的鸡群中未出现临床症状的鸡进行预防试验,观察精神食欲、腹泻症状、肠道病变情况,统计CP检出率和NE发生率,评价两种药物预防效果。结果显示:自753份鸡粪便样品分离到91株CP,且毒素型全部为A型。攻毒试验结果显示:A、B、C组攻毒组NE病变发生率均显著高于未攻毒组D组(P<0.05),攻毒组肠道病变评分均显著高于未攻毒组(P<0.05)。与未攻毒组相比,攻毒组出现明显的腹泻症状和肠道病变,差异显著(P<0.05),3株CP都可以引起鸡NE。MIC结果表明:阿维拉霉素、林可霉素和磷酸泰乐菌素的MIC范围分别是0.25~4、0.125~128和0.25~32 μg·mL-1。药物疗效试验结果表明:通过拌料连续21 d给予阿维拉霉素预混剂,给药期间及停药后1周可保护鸡群,防止出现NE症状或防止病变恶化,显著降低NE发生率、NE病变评分以及CP检出率(P<0.05)。通过拌料连续7 d给予磷酸泰乐菌素预混剂,效果与阿维拉霉素预混剂相当,但停药14 d后,6只鸡(6/11)又出现NE症状。目前,河北、山西省部分规模化鸡养殖场内流行的CP多为A型,并且可以引起NE,同时,A型CP对阿维拉霉素和磷酸泰乐菌素仍较敏感,其预混剂用于发病鸡群的预防效果较好。
C型产气荚膜梭菌外毒素致小鼠肠道损伤的转录组分析
张思雨, 王玉炯, 曾瑾
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3570-3581.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.029
摘要 ( 106 )   HTML( )    PDF (7517KB) ( 99 )  
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旨在探索产气荚膜梭菌外毒素造成机体炎性损伤及免疫调控紊乱的毒性机制,为产气荚膜梭菌病的致病机理研究提供理论基础。将C型产气荚膜梭菌强毒株C59-2培养上清腹腔注射BALB/c小鼠,采集小肠样本进行转录组测序,筛选差异表达基因,并对其进行GO功能注释和KEGG通路富集分析。结果显示,共获得40.99 Gb有效碱基,筛选后共得到795个差异表达基因,其中,229个基因表达上调,566个基因表达下调,对随机选取的10个基因进行q-PCR验证,其相对表达量与转录表达谱一致。GO功能注释主要涉及G蛋白偶联核苷酸受体活性和G蛋白偶联嘌呤核苷酸受体活性等。KEGG通路富集分析发现,主要富集在TNF信号通路、IL-17信号通路、p53信号通路、FOXO信号通路、Toll样受体信号通路、NF-κB信号通路等。产气荚膜梭菌外泌毒素侵入机体,会激活TNF等炎性信号通路,进而造成肠道发生炎性损伤甚至坏死。
牛源A型多杀性巴氏杆菌hyaD基因缺失株的构建及其在小鼠上的交叉保护性分析
杨洋, 谢黎卿, 胡沛, 高丽旭, 袁祥, 李攀, 彭远义, 李能章
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3582-3597.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.030
摘要 ( 130 )   HTML( )    PDF (12596KB) ( 100 )  
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hyaD为A型多杀性巴氏杆菌荚膜多糖合成相关基因,为探讨该基因对多杀性巴氏杆菌毒力及其免疫保护特性的影响,本研究利用同源重组方法,构建了牛源A型多杀性巴氏杆菌CQ2株(PmCQ2)的hyaD基因缺失株(ΔhyaD)。结果发现,与野生株相比,ΔhyaD的荚膜产生量及其感染后在脏器中的细菌定殖量均显著下降,其毒力显著降低。细胞试验发现,ΔhyaD更易黏附于巨噬细胞,被吞噬数量显著多于野生株,致使巨噬细胞相关炎性因子表达显著上调。hyaD基因的缺失,可调控与荚膜合成、LPS合成转运、铁转运等相关的基因表达显著下调,促使相关保护性抗原基因表达显著上调。以制备的PmCQ2株和ΔhyaD株灭活苗免疫小鼠(加强免疫1次),免疫后第21天分别采用同源和异源多杀性巴氏杆菌攻毒,ΔhyaD株免疫小鼠肺组织感染后24 h无明显或轻微病理损伤,对牛源A型、B型和F型多杀性巴氏杆菌的免疫保护率分别为100%、100%和80%,对兔源、猪源和禽源A型多杀性巴氏杆菌的免疫保护率分别为90%、100%、100%;而野生株PmCQ2除对牛源A型多杀性巴氏杆菌的保护率在80%以上外,对牛源B型和F型及兔、猪、禽源A型多杀性巴氏杆菌均无明显交叉保护作用。研究结果表明,hyaD基因可通过调控荚膜产生及毒力相关因子表达影响菌株毒力;hyaD基因缺失可调控相关交叉保护性抗原表达,赋予菌株交叉免疫保护特性。该研究为多杀性巴氏杆菌通用型疫苗的研发提供了参考。
弓形虫4个假定蛋白基因缺失株的构建及其基本生物功能学研究
王沛, 王萌, 李婷婷, 郑晓楠, 梁勤立, 陈小庆
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3598-3608.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.031
摘要 ( 113 )   HTML( )    PDF (4367KB) ( 139 )  
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旨在探究4个与MIC相关的假定蛋白在弓形虫速殖子阶段的作用及基因缺失对毒力的影响。在线设计TGME49_222975、TGME49_275798、TGME49_238220和TGME49_238210的sgRNA序列,用PCR将pSAG1::CAS9-U6::sgUPRT模板上的sgUPRT突变为相应的sgRNA,获得目的基因的CRISPR质粒。将获得的目的基因质粒和DHFR片段混合后电转入弓形虫速殖子,经乙胺嘧啶单克隆筛选后,PCR鉴定成功即得目的基因缺失株。再用目的基因缺失株和RH野生株进行复制、逸出、噬斑和小鼠毒力试验,比较二者各项试验结果,以评定目的基因对于弓形虫速殖子功能和毒力的影响。结果显示:目的基因缺失株和野生株RH在相同时间内形成的含有1、2、4、8、16个速殖子的纳虫空泡数占比差异不显著(P>0.05),纳虫空泡内速殖子在钙离子刺激下2 min内均可全部逸出,相同条件和时间培养形成的噬斑大小和面积差异不显著(P>0.05),接种相同数目速殖子的小鼠自开始死亡到全部死亡时间差别不显著(P>0.05)。本研究成功构建了4个弓形虫MIC相关基因的缺失株(RHΔTGME49_222975、RHΔTGME49_275798、RHΔTGME49_238200和RHΔTGME49_238210),但毒力与野生株毒力均差异不显著,说明这4个基因均不是弓形虫的重要“独立”毒力因子,但可能在其他方面发挥着重要的生物学功能。本研究初步解析了4个弓形虫MIC相关蛋白的基本生物学功能,为后期全面解析弓形虫蛋白功能提供数据。
HMGB1与日本血吸虫病肝炎症和纤维化的相关性分析
钟昊然, 侯玲, 桂祥, 吕荣雪, 刘金明, 古少鹏, 金亚美
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3609-3620.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.032
摘要 ( 98 )   HTML( )    PDF (5501KB) ( 89 )  
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旨在探究高迁移率族蛋白B1(high mobility group box 1,HMGB1)与日本血吸虫病肝炎症和纤维化的相关性,本研究将BALB/c小鼠随机分为空白对照组(n=10),感染后4周组、6周组和HMGB1抑制剂组(n=5),进行血常规及生化检测,观察肝病理学及Masson染色情况、荧光定量PCR检测HMGB1、IL-1β、TNF-α、IL-6、IFN-γ、α-SMACol1α1、TGF-β1、Smad2和Smad3的转录水平。结果显示:感染后4周,小鼠谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、肝组织HMGB1、α-SMATGF-β1、IL-6和 TNF-α的转录水平均显著或极显著升高(P<0.05或P < 0.01);感染后6周,小鼠WBC、Neu、Mon、Eos、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)和ALT极显著升高(P<0.01),肝组织HMGB1、IL-1β、TNF-α、IL-6、IFN-γ、α-SMACol1α1、TGF-β1、Smad2和Smad3的转录水平均显著或极显著升高(P<0.05或P<0.01);感染后6周小鼠肝虫卵聚积处伴有炎性细胞浸润和胶原纤维增生;HMGB1抑制剂可显著降低小鼠血清ALT值和肝组织HMGB1、α-SMATGF-β1、IL-6和TNF-α的转录水平(P<0.05)。综上表明,HMGB1与日本血吸虫病肝炎症和纤维化具有一定相关性。
基础兽医
PK-15细胞的ISG15基因敲除促进PRV的复制
李琛, 何文峰, 赵丽娜, 凡启, 杨国庆, 刘慧敏
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3621-3630.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.033
摘要 ( 164 )   HTML( )    PDF (5734KB) ( 130 )  
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本试验旨在研究干扰素刺激基因15(interferon-stimulated gene 15,ISG15)敲除对猪伪狂犬病病毒(PRV)复制的影响。通过CRISPR/Cas9技术构建猪ISG15基因敲除猪肾上皮(PK-15)细胞系,利用CCK-8试剂盒检测PK-15敲除ISG15基因对细胞活力的影响,采用间接免疫荧光技术检测PK-15以及PK15-ISG15-/-细胞感染PRV的增殖差异,通过RT-qPCR检测PRV-EP0、PRV-gE、PRV-VP16和IFN-β的转录水平,Western blot检测PRV-gE和ISG15的蛋白表达水平,以及通过病毒噬斑检测对子代病毒感染力的影响。结果表明,sgRNA1和sgRNA2均成功敲除ISG15基因;CCK-8试剂盒检测细胞活力结果表明,敲除ISG15基因对PK-15细胞活力无影响;间接免疫荧光检测结果表明,PRV感染后,PK15-ISG15-/-细胞中的荧光强度明显高于PK-15细胞;RT-qPCR和Western blot结果表明,敲除ISG15可以促进PRV的转录和蛋白表达;病毒噬斑试验进一步显示,敲除ISG15可以促进PRV的复制。另外,RT-qPCR结果显示,敲除ISG15可以抑制PRV感染引起的IFN-β转录上调。本研究成功构建了PK15-ISG15-/-细胞系,并通过PRV感染试验证实ISG15基因可以抑制PRV在PK-15细胞中的增殖,并推测这种抑制作用可能与IFN通路有关。
ETT2结构基因epaPQR对禽致病性大肠杆菌生物学特性及致病性的影响
邵颖, 傅丹丹, 吴晓妍, 谷一, 宋祥军, 涂健, 祁克宗
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3631-3641.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.034
摘要 ( 142 )   HTML( )    PDF (5543KB) ( 121 )  
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大肠杆菌Ⅲ型分泌系统2(Escherichia coli type III secretion system 2,ETT2)参与禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia coli,APEC)的致病作用。本研究旨在探究ETT2结构基因epaPQR对禽致病性大肠杆菌的生物学特性及致病作用的影响,为进一步阐明ETT2的致病机制提供依据。基于CRISPR-Cas9基因编辑技术,构建epaPQR基因缺失株和回复株,通过生长曲线测定、运动性和生物被膜形成能力等试验,分析epaPQR基因对APEC生物学特性的影响;通过血清杀菌与组织载菌量等试验分析epaPQR基因对APEC致病性的影响。结果表明,成功构建ETT2结构基因epaPQR基因缺失株和回复株,epaPQR基因缺失后,其生长能力和生物被膜形成能力并没有显著改变(P>0.05);但epaPQR基因缺失后,其运动能力显著降低(P<0.05),在透射电镜下观察到缺失株鞭毛数量明显减少,通过荧光定量PCR发现,鞭毛T3SS结构基因及鞭毛输出蛋白基因的转录水平均显著下调(P<0.05)。epaPQR基因缺失后其抗血清杀菌能力显著增强(P<0.05),缺失株AE81ΔepaPQR在雏鸡体内不同器官的定殖能力显著降低。结果说明,ETT2结构基因epaPQR参与调控APEC的鞭毛形成,影响APEC抗血清杀菌能力以及在体内组织器官的定殖能力,表明epaPQR在APEC致病过程中发挥重要作用,本研究为深入探究ETT2功能和APEC致病机制提供参考。
酵母甘露聚糖肽对致病性大肠杆菌感染小鼠的保护作用
王海迪, 蔡钦岭, 马瑞, 于旻睆, 刘卫敏, 魏玉西
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3642-3653.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.035
摘要 ( 151 )   HTML( )    PDF (13524KB) ( 118 )  
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本试验旨在研究酵母甘露聚糖肽(MTY)对致病性大肠杆菌(PEC)感染小鼠的保护作用。选取无特定病原体(SPF级)昆明小鼠40只,随机分为4组,分别为空白组、模型组、阳性药物组、MTY组(每组10个重复,每个重复1只小鼠),其中,空白组和模型组灌服生理盐水,阳性药物组灌服抗生素阿莫西林,MTY组灌服酵母甘露聚糖肽。4周后,对模型组、阳性药物组、MTY组昆明小鼠进行致病性大肠杆菌(PEC)攻毒试验,通过对攻毒试验前小鼠肠道微生物分析以及PEC感染后小鼠死亡率、脏器指数、肠道组织以及各器官切片组织病理分析,同时观察体内试验过程小鼠体质变化,综合评价MTY对PEC感染小鼠的保护效果。结果表明,MTY对PEC有抑制作用。与空白组相比,MTY组小鼠肠道微生物菌群有显著性差异(P<0.05),主要表现为有益菌丰度增加,菌群多样性增加;与模型组相比,MTY处理能有效降低小鼠感染PEC后的死亡率;MTY显著提高了小鼠胸腺指数(P<0.05),降低脾指数(P>0.05),并极显著降低肝指数(P<0.01);MTY抑制了小鼠空肠杯状细胞的减少(P>0.05);MTY抑制了小鼠肠道中MUC2及ZO-1表达下调(P<0.05);MTY对感染PEC后的小鼠肠道、肝、脾和肺等器官均起显著的保护作用。由此可见,灌服酵母甘露聚糖肽能减轻PEC对机体的损害,进而对小鼠起保护作用。
C5a-C5aR轴在鸭疫里氏杆菌感染致鸭肝损伤中的作用
李德龙, 王思媛, 杨云川, 刘泓邑, 何忆箫, 刘锦琳, 高继业, 李继祥, 陈思怀
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3654-3666.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.036
摘要 ( 119 )   HTML( )    PDF (9347KB) ( 114 )  
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本试验旨在阐明C5a-C5aR轴在鸭疫里氏杆菌(Riemerella anatipestifer)感染致雏鸭肝损伤中的作用。将保存的鸭疫里氏杆菌复苏培养,同时制备鸭抗凝血,将鸭疫里氏杆菌与鸭抗凝血混匀,分别与抗C5a抗体和抗C5aR抗体孵育后进行全血试验,利用ELISA检测C5a及各炎性因子表达水平;利用鸭疫里氏杆菌感染雏鸭,同时分别用抗C5a抗体和抗C5aR抗体处理进行动物试验,采集主要组织进行病理组织学检查;采集雏鸭外周血和肝组织进行细菌计数;采集外周血分离血清后,进行血清酶活性检测,应用ELISA检测血清C5a及炎性因子水平;采集肝组织,利用荧光定量PCR检测主要炎性因子mRNA转录水平。结果显示,在全血试验和动物试验中,与R.anatipestifer组相比,R.anatipestifer +anti-C5a组和R.anatipestifer +anti-C5aR组C5a、TNF-α、IL-6和IL-1β表达水平显著降低(P<0.05);阻断C5a-C5aR轴可显著降低鸭疫里氏杆菌感染雏鸭的发病率和死亡率,同时减轻雏鸭心、肝和脾组织损伤;阻断C5a-C5aR轴能显著降低鸭疫里氏杆菌感染雏鸭外周血和肝细菌数及谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)和谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)水平;荧光定量PCR检测发现,与R.anatipestifer组相比,R.anatipestifer +anti-C5a和R.anatipestifer +anti-C5aR组C5aRSphk1、FGL2、TNF-αIL-1β mRNA转录水平显著降低(P<0.05)。本研究成功证实C5a-C5aR轴激活有助于鸭疫里氏杆菌感染雏鸭,阻断C5a-C5aR轴可显著减轻雏鸭组织损伤和炎症反应,为进一步研究抗鸭疫里氏杆菌感染药物提供新思路。
临床兽医
犬多层螺旋CT肝多期增强扫描技术研究
廖云, 郭译文, 李翎旭, 苏泽楠, 蒋怀德, 杨德吉, 赵艳兵, 姚大伟
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3667-3674.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.037
摘要 ( 119 )   HTML( )    PDF (3023KB) ( 115 )  
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本试验旨在确定犬肝多期增强扫描造影剂使用剂量、注射速率及最佳延迟时间。选取不同的碘海醇剂量(500、575、650 mg·kg-1,以I含量计)及速率(2、3 mL·s-1)对犬进行造影,动态扫描,计算造影前后主动脉、门静脉、肝实质CT增强值,确定最佳造影剂剂量及注射速率。然后采用最佳造影剂剂量和注射速率对不同体型的犬进行造影,动态扫描后绘制时间-密度曲线,统计主动脉、门静脉、肝实质的达峰时间,计算达峰时间和注射时间的差值(ΔtAOtSPtL),确定各期最佳扫描延迟时间。研究结果显示,当采用575 mg·kg-1、3 mL·s-1的造影剂剂量和注射速率时得到的主动脉、门静脉、肝实质CT增强值较高,可获得较好的增强效果。通过时间-密度曲线分别计算小、中、大3种体型犬的ΔtAO分别为7、9、4 s,ΔtSP分别为21、23、17 s,ΔtL分别为41、44、34 s,各期最佳扫描延迟时间可用公式“注射时间+ΔtROI-1/2扫描时间”计算得到。通过临床病例验证,本试验使用的造影剂剂量(575 mg·kg-1)、注射速率(3 mL·s-1)及延迟时间(“注射时间+ΔtAOtSPtL-1/2扫描时间”)临床效果较好,可应用于犬肝疾病的CT造影检查。
低钙胁迫对胎猪脂质代谢的影响
张卓炜, 艾强云, 何洋, 张辉, 李英, 郭剑英, 唐兆新
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3675-3684.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.038
摘要 ( 113 )   HTML( )    PDF (6682KB) ( 191 )  
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猪群的钙磷代谢紊乱是影响猪场经济效益的长久问题之一。妊娠母猪缺钙易致猪群的生产性能下降,其仔猪出生后的育肥效果又相对较差,进一步造成生产利润的丢失。本文就妊娠母猪发生钙流失对胎猪脂质代谢方面的影响进行了深入地研究。试验将20头健康的7~8胎龄母猪随机分为对照组(control,CON)和低钙组(low-calcium,LCa),每组10头作生物学重复。按不同钙磷比配置日粮,于母猪妊娠第85天连续饲喂至第114天分娩。仔猪出生后立即采集其血液和肝肾组织样本。运用代谢组学技术分析仔猪代谢通路的变化;生化仪检测血清中的脂类物质;ELISA方法检测脂质代谢指标;荧光定量检测脂质代谢相关基因的表达。结果表明:低钙胁迫主要影响了胎猪的甘油磷脂代谢通路,同时对脂肪酸代谢及棕榈酸的合成等也造成了一定的干扰;仔猪血清中脂类物质的含量无明显变化(P>0.05);低钙胁迫显著影响了胎猪体内FAS、Visfatin以及Resistin的分泌(P<0.05);低钙组仔猪肝中SCDLDLR,肾中SCDFABP4、HSD17B12以及ABCC4基因的mRNA表达量显著降低(P<0.05)。以上结果提示,妊娠母猪缺钙可致使胎猪脂质代谢受影响,可能会不利于其生长发育。
普通骨板内固定治疗玩具犬桡尺骨骨折的回顾性分析
马裔寒, 袁占奎, 石磊, 刘敏, 王虓, 张彬
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3685-3694.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.039
摘要 ( 151 )   HTML( )    PDF (6227KB) ( 92 )  
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本试验旨在评估普通骨板内固定治疗玩具犬桡尺骨骨折的临床效果及并发症。回顾了中国农业大学动物医院使用普通骨板(圆洞骨板或兽医可剪裁骨板)开放式复位和内固定治疗桡尺骨骨折的玩具犬的病历记录,并对这些病例进行回访。入选病例满足以下条件:体重不超过7 kg;回访时间大于12个月;病例信息记录完整。结果显示:共纳入63只犬的64例桡尺骨骨折,49例(76.6%)术后无跛行,7例(10.9%)术后勉强可见到跛行,6例(9.3%)存在轻度跛行,2例(3.1%)存在中度跛行。严重并发症的发生率是6.3%,轻微并发症的发生率是27%。试验表明,普通骨板内固定能有效治疗玩具犬桡尺骨骨折,该方法临床效果良好,且严重并发症发生率低。
基于网络药理学联合16S rDNA高通量测序技术分析丹参对感染大肠杆菌小鼠肠道菌群的影响
王乐, 陈泓岑, 张永红, 吴琼, 侯佳佳, 王天祎, 卢天航, 黄传发, 张华, 崔德凤
畜牧兽医学报, 2022, 53(10):  3695-3711.  doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2022.10.040
摘要 ( 130 )   HTML( )    PDF (7618KB) ( 95 )  
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本研究旨在通过网络药理学联合16S rDNA高通量测序技术分析丹参对感染大肠杆菌小鼠肠道菌群的影响。利用传统中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)筛选丹参有效成分及靶点基因。使用基因数据库(Genecards)获得E.coli靶点基因。两者靶点基因取交集,通过STRING平台进行蛋白质相互作用分析,构建PPI网络,并运用Cytoscape 3.8.2软件构建“丹参活性成分-潜在作用靶点”网络。利用DAVID在线工具进行基因本体论(GO)功能富集分析,Metascape数据库进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。试验选用110只雄性昆明小鼠,随机分为对照组、大肠杆菌组和低、中、高剂量丹参大肠杆菌感染组,每组22只。连续灌胃丹参液28 d后,用E.coli O101进行腹腔注射,对照组注射无菌生理盐水,观察24 h后,收集各组粪便。应用16S rDNA高通量测序技术对各组小鼠肠道菌群进行分析。结果显示:1)网络药理学丹参有效成分36个,作用靶点669个,Genecards数据库搜索E.coli靶点8 902个,对两者取交集去除孤立点获得丹参治疗E.coli潜在靶点51个;GO、KEGG分析,获得关键靶点18个、关键通路47条,其中生物过程(BP)、分子功能(MF)和细胞成分(CC)各为174、76、45条;2)通过Illumina Miseq测序共获得950 855条有效序列,2 537个操作分类单元(OTUs);3) Alpha多样性分析结果表明,不同剂量丹参组肠道菌群多样性与对照组具有显著差异,大肠杆菌组肠道菌群多样性显著低于对照组(P<0.05);4)相比于大肠杆菌感染组,在门水平上,低、中、高剂量丹参大肠杆菌感染组Bacteroidetes (拟杆菌门)丰度极显著增高(P<0.01),Firmicutes (厚壁菌门)丰度显著增高(P<0.05),Proteobacteria (变形菌门)极显著降低(P<0.01),在属水平上Bacteroides(拟杆菌属)丰度极显著增高(P<0.01);5)基于LEfSe分析,对照组、大肠杆菌感染组、丹参高剂量大肠杆菌感染组共发现14种显著差异菌群;6) PICRUSt功能预测分析发现,丹参对大肠杆菌感染小鼠肠道菌群调节功能主要富集的途径是氨基酸、碳水化合物运输与代谢,翻译、核糖体结构和生物转化,细胞壁/膜/生物合成等方面。综上,基于网络药理学联合16S rDNA高通量测序技术全面揭示了丹参多成分、多靶点、多途径调节相关菌群生物丰富度,对大肠杆菌感染小鼠的肠道菌群紊乱有缓解作用,为临床应用丹参治疗大肠杆菌感染提供理论依据。