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本文旨在阐述单细胞组学技术如何推动畜牧学研究,并系统综述家畜单细胞转录组学数据库的构建流程、应用现状及主要挑战,以期为研究者提供数据参考与分析思路,促进该技术在家畜研究中的深入应用。通过全面梳理与整合分析现有家畜单细胞转录组数据库资源,总结其构建方法与应用路径,并探讨当前面临的技术瓶颈。单细胞转录组技术为解析家畜疾病机制、分子育种及健康管理提供了新的研究视角和丰富的数据资源,同时也揭示了在数据整合、注释标准化等技术环节仍存在显著挑战。未来应加强高质量数据库构建、开发适用于家畜的分析算法,并推动多组学整合,以充分发挥单细胞技术在畜牧业发展中的潜力。
子宫组织营养素是在动物繁殖过程中子宫分泌的营养物质,包括氨基酸、蛋白质、脂质、糖类和其他代谢物等,胚胎在着床前依赖子宫分泌的组织营养素获取营养。其受发情周期、妊娠状态、子宫健康及母体营养状况的动态调控。本文总结了发情周期、妊娠状态、营养水平和子宫内膜炎状态下子宫液内组织营养素的变化。通过这些规律的研究可为胚胎早期发育提供更加有利的子宫内环境。
囊胚质量评估对辅助生殖技术(assisted reproductive technology,ART)有重要意义。通过质量评估,可以筛选出具有最高着床潜力的囊胚,减少胚胎移植次数并提高临床妊娠率。然而,关于囊胚质量评估的方法有很多,但却缺乏横向和系统的比较。目前,现有的囊胚质量评估方法主要包括形态学评估、代谢组学、延时检测技术、基因筛查技术、人工智能技术等。本文通过总结目前现有的研究体系以及全面讨论各种囊胚质量评价技术的优势和局限性系统地描述和比较现阶段最有效和最广泛使用的囊胚期胚胎质量评估方法。同时,根据各种方法局限性给出了优化方案。为进一步优化囊胚期质量评价技术、提高临床妊娠率和提升胚胎选择效率提供理论依据和技术支持。
抗生素曾在我国畜牧业的养殖过程中扮演重要角色。随着人们对食品安全以及生态环境等问题关注度的持续提升,抗生素滥用的负面效应逐渐凸显,我国饲料业迎来全面禁抗时代,畜牧业面临重大挑战。益生菌作为一类极具潜力的饲料添加剂,被动物摄入后能影响肠道菌群的组成,改善肠道屏障以及调节免疫反应,展现出独特的优势和价值,有望代替抗生素在畜牧业中发挥作用。粪肠球菌作为一种乳酸菌,可用作饲料添加剂且备受关注。粪肠球菌对环境的抗性较强,其生物特性决定其能否以一定活菌数量抵达宿主肠道,进而决定该菌能否在畜牧业中广泛应用。粪肠球菌作为对宿主有益的活性微生物,能够调节机体肠道菌群平衡、增强肠道上皮屏障功能、促进营养物质代谢、增强机体免疫力。粪肠球菌对畜禽影响的研究日益增多,对猪、牛、羊、鸡等多种畜禽均表现出可提高生产性能、降低腹泻率和死亡率以及提高机体免疫力等积极作用,该菌能优化畜禽的消化功能,提高饲料利用率,进而提高养殖场的经济效益,在畜牧业中的应用范围也在不断拓展。本文围绕粪肠球菌,总结近些年粪肠球菌在畜禽中的应用,对粪肠球菌的生物特性、作用机制、在畜牧业上的应用以及目前存在的问题进行综述,旨在为该菌的后续研究提供参考,使其在畜牧业中发挥更大作用。
胃肠道不仅是营养物质消化、吸收和代谢的主要场所,也是活性氧(ROS)产生的重要来源,同时也是ROS攻击的主要靶器官。肠道健康是动物生长的核心因素,是保证畜禽生产效率的重要条件。色氨酸作为一种必需氨基酸,经宿主-微生物协同代谢生成吲哚、犬尿氨酸及5-羟色胺等代谢产物,这些代谢产物通过与内源性配体结合,参与调节肠道中氧化应激反应和炎症损伤。本文综述了肠道中色氨酸的宿主和微生物代谢途径,并探讨了肠道色氨酸代谢产物调控氧化应激及损伤修复的生理功能以及益生菌、营养素补充等干预措施,以期对肠道氧化应激的营养调控研究提供参考。
岩藻多糖是一种存在于褐藻中的水溶性多糖,具有抗炎、抗氧化、抗病毒和免疫调节作用,并对肠道屏障具有保护作用,可作为一种新型添加剂应用于动物生产中。本文仅就岩藻多糖的结构、提取方法、生理功能、影响生物活性的因素,对肠道屏障的保护作用以及在畜禽生产中的应用作一综述。
饲料成本占养殖成本的60%~70%。低蛋白低豆粕多元化日粮配制技术是降低饲料成本、缓解玉米和豆粕等饲料粮供给压力的关键。精确的饲料营养价值数据是分析饲料原料的替代价值以及实现低蛋白低豆粕配制多元化日粮的基石。创制精准、快速的饲料营养价值评定技术,构建饲料原料动态营养价值数据库,是生产中获得精准饲料营养价值数据的关键手段。为此,本文从饲料原料营养价值数据库建设的基本原理、仿生消化评定饲料原料营养价值技术体系发展、仿生消化技术在饲料原料数据库建设和饲料原料间替代价值分析的应用三个方面,系统论述了仿生消化技术在饲料原料营养价值评定的重要价值和广阔前景。
N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)修饰和微RNAs(microRNAs,miRNAs)是基因表达调控的重要因子,在细胞的能量代谢中发挥着关键作用。m6A修饰通过调节RNA的稳定性、剪接、翻译等过程参与了多种生理和病理进程。miRNAs作为一种小分子RNAs,通过靶向调节基因的表达,直接影响细胞的代谢途径。m6A修饰介导miRNAs在细胞能量代谢中具有重要意义,特别是在糖酵解、线粒体功能等代谢过程中起着关键的调节作用。通过讨论m6A修饰对miRNAs的调控作用及其对能量代谢的影响,本文详细阐述m6A修饰通过调控miRNAs影响细胞能量代谢的机制,揭示了m6A修饰调控的miRNAs作为调节细胞能量代谢靶点的可能性,旨在为调控动物生长发育和治疗能量代谢相关疾病提供一定的理论参考。
冠状病毒RNA基因组由多个开放阅读框组成,除了表达结构蛋白和非结构蛋白外,还可以表达辅助蛋白。冠状病毒辅助蛋白具有种属特异性,不同冠状病毒编码数量不等的辅助蛋白。冠状病毒辅助蛋白不是病毒复制所必需的,但是部分辅助蛋白参与宿主免疫反应,在病毒发病机制和病毒毒力中起重要作用。冠状病毒辅助蛋白研究为开发治疗药物提供新的潜在靶点,为疾病预防和治疗提供理论指导。本文对几种具有代表性冠状病毒的辅助蛋白的功能进行综述,重点介绍辅助蛋白与病毒-宿主相互作用的关系,包括辅助蛋白在促进宿主细胞凋亡、宿主天然免疫调节,以及在宿主体内致病性的作用,有助于了解冠状病毒的感染和发病机制,为研制新型疫苗和抗病毒药物提供参考。
沙门菌(Salmonella)是全球范围内常见的食源性病原体,随着抗生素的推广和使用,越来越多的沙门菌通过垂直传递以及基因水平转移(horizontal gene transfer, HGT)获得抗生素耐药基因(antibiotic resistance genes, ARGs),导致抗生素耐药性的广泛传播。ARG发生水平转移过程中,主要由相关移动遗传元件(mobile genetic element, MGE)所携带。MGE是HGT的重要介质,可促进ARG的传播。其中,MGE主要包括质粒、整合子、接合元件、转座子、插入序列和噬菌体等。不同MGE相关的转移机制、附属基因组成、ARG的复制扩散与动物来源以及环境因素之间存在显著差异。本综述旨在概述沙门菌中ARG的HGT机制、不同MGE介导的HGT机制和HGT发生与发展的影响因素,对深入探究沙门菌耐药基因通过HGT传播的机制具有重要的指导意义。
旨在研究玉山黑猪与其3个不同二元杂交组合个体在生产性能、肉质性状和血清生化指标上的差异,为玉山黑猪的杂交利用提供参考。本研究选择健康的玉山黑猪及其二元杂交猪为研究对象,试验分为玉山黑猪(YY)、杜玉(DY)、巴玉(BY)和山玉(SY)4个试验组,每个组3个重复,每个重复5头猪。所有试验猪只统一阉割处理,并在体重相近时进行育肥试验,饲料营养水平和饲养管理均一致。统一饲养至250 d时,每个试验组各选择8头(阉公母各半)进行屠宰测定,并采集分离血清,检测血清生化指标。结果表明:1)DY组育肥前期平均日增重(ADG)最大、BY组育肥后期ADG最大,BY组整个育肥期ADG最大,3个杂交组的育肥期ADG均极显著高于YY组(P<0.01)。2)YY组育肥前期料重比(FCR)显著高于DY组(P<0.01)和BY组(P<0.05)、育肥后期FCR极显著高于BY组(P<0.01),YY组整个育肥期FCR最高,BY组FCR最低。3)BY组育肥后期ADG显著高于育肥前期ADG(P<0.05),其余3组育肥前期和育肥后期ADG无显著差异(P>0.05)。4)4个试验组的育肥后期FCR均显著高于育肥前期FCR(P<0.05)。5)3个二元杂交组的屠宰性能相比于YY组均有极显著提升。6)相关性分析发现,大部分屠宰性状之间以及屠宰性状和育肥性状之间呈显著正相关(P<0.05),但育肥前期ADG和肥肉率呈显著负相关(P<0.05)。7)YY组的肌内脂肪含量极显著高于BY组和SY组(P<0.01),DY组的大理石纹评分显著高于BY组(P<0.05),SY组的滴水损失极显著高于YY组和DY组(P<0.01),BY组的剪切力极显著高于YY组(P<0.01),BY组的熟肉率极显著高于SY组(P<0.01)。8)YY组与3个二元杂交组血清中免疫指标、过氧化氢酶和总抗氧化能力的抗氧化指标以及血脂指标的水平无显著差异(P > 0.05),但谷胱甘肽过氧化物酶水平极显著低于SY组(P<0.01)、丙二醛水平极显著高于DY组(P<0.01)、超氧化物歧化酶水平显著高于SY组(P<0.05)以及血糖水平显著低于BY组(P<0.05)和SY组(P<0.01)。综上所述,3个二元杂交猪在生长发育、料重比和屠宰性能等重要生产指标上相比于纯种玉山黑猪均有显著提高,但肌肉品质有所下降,而免疫和抗氧化能力均未有显著改变。本研究结果表明,杜玉和巴玉二元杂交组合更适用于玉山黑猪的杂交利用。
旨在挖掘影响苏淮猪(25%淮猪血统和75%大白猪血统)粗纤维表观消化率的功能候选基因,为解析猪粗纤维表观消化率的遗传机制奠定基础。本研究选取320头160日龄苏淮猪作为试验对象,通过测定饲料与粪便的粗纤维含量计算表观消化率。同时采集耳组织样品进行80K单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)芯片分型,经质控后保留51 625个SNPs,基于芯片数据计算遗传力,并将芯片数据填充至重测序水平。随后基于填充数据开展全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),并利用贝叶斯精细定位方法进行深入分析。结果表明,该群体粗纤维表观消化率为54.30%±1.03%,变异系数为33.87%,表型变异较大,具有一定的选育空间。遗传力计算结果为0.268±0.106(P=0.012),属于中等遗传力性状。GWAS分析在4号、5号和9号染色体上鉴别到359个与粗纤维表观消化率显著相关的SNPs(P<3.30×10-6)。贝叶斯精细定位确定了3个数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)区间,分别位于4号染色体11.48~12.75 Mb、5号染色体83.39~84.86 Mb和9号染色体18.81~19.68 Mb,经与Pig QTL数据库比对,均为新发现的影响猪粗纤维表观消化率的QTL。进一步通过数据库与文献检索确定了6个功能候选基因MYC、ANO4、NR1H4、ACTR6、SCYL2和DLG2。利用FarmGTEx项目的PigBiobank数据库对候选基因进行 PheWAS分析,发现这些基因与猪的日增重、肉色及健康等性状显著相关。本研究新发现了3个影响猪粗纤维消化的QTL以及6个功能候选基因,为纤维表观消化率性状的遗传分子机制研究和分子育种提供了前期基础。
旨在通过16S rRNA测序技术和生物信息学分析手段探究川乡黑猪、巴克夏猪、杜洛克猪肠道微生物的多样性差异。川乡黑猪、巴克夏猪、杜洛克猪在体重达120 kg时进行屠宰,屠宰时采集3个猪种直肠的粪便,利用16S rRNA测序技术和生物信息学手段对不同猪种肠道微生物多样性进行分析。结果表明,巴克夏猪的菌群多样性显著低于川乡黑猪和杜洛克猪(P<0.05),3个猪种的菌群群落结构有显著差异(P<0.05)。在门水平,川乡黑猪厚壁菌门(Firmicutes)丰度显著低于巴克夏猪(P<0.05),川乡黑猪和杜洛克猪的拟杆菌门(Bacteroidota)丰度显著高于巴克夏猪(P<0.05)。在属水平,川乡黑猪和杜洛克猪的理研菌科RC9菌属丰度(Rikenellaceae RC9 gutgroup)显著高于巴克夏猪(P<0.05),川乡黑猪普雷沃氏菌属(Prevotella)、普雷沃氏菌科NK3B31菌属(Prevotellaceae NK3B31group)丰度显著高于杜洛克猪和巴克夏猪(P<0.05),杜洛克和巴克夏猪狭义梭菌属 1(Clostridium sensu stricto 1)丰度显著高于川乡黑猪(P<0.05);LEfSe分析显示,在属水平上,川乡黑猪、巴克夏猪、杜洛克猪中分别存在14种、7种、1种差异微生物;功能预测结果显示,川乡黑猪的微生物群落中与氨基酸代谢相关的通路显著富集,巴克夏猪中与丙酮酸代谢等相关的通路显著富集,杜洛克猪中与蛋白质运输等相关的通路显著富集。综上所述,川乡黑猪、巴克夏猪和杜洛克猪的肠道微生物组成和功能存在显著差异,这些差异可能影响宿主的营养代谢、能量利用和免疫调节等功能。
旨在揭示拜城油鸡、和田鸡和吐鲁番鸡等3种新疆地方鸡相互之间的遗传关系和基因组差异,从而在基因组层面为新疆地方鸡遗传资源的保护与开发提供科学依据。本研究以65份鸡的全基因组重测序数据为对象,借助Rstudio、Plink、Pedstats等软件对数据实施过滤处理;通过状态同源(identical by state,IBS)多维标度分析不同鸡种的群体遗传结构,利用Treemix及Dsuite开展基因渗入(gene introgression)分析,采用群体间单倍体扩增纯合性检测(cross population extended haplotype homozygosity,XP-EHH)及跨群体的符合似然比检验(cross population composite likelihood radio test,XP-CLR)挖掘选择信号。数据质控后,10 228 705个常染色体的单核苷酸多态位点(single nucleotide polymorphism,SNP)用于基因渗入和选择信号的研究,4 657 217个最小等位基因频率(minor allele frequency,MAF)≥0.2的常染色体SNPs则被用来进行遗传关系分析。群体遗传关系分析显示,拜城油鸡和吐鲁番鸡的遗传距离最远,遗传分化系数达到(genetic differentiation coefficient,FST)0.077 7,和田鸡与拜城油鸡及吐鲁番鸡的遗传距离较近,FST分别为0.053 5和0.056 3。且和田鸡与吐鲁番鸡之间存在一次基因渗入,渗入信号最强的区域位于4号染色体,该区域包含ABLIM2等与耐热性能相关的基因。而在拜城油鸡与吐鲁番鸡的选择信号分析中,共筛选出70个参与关键生物学进程的候选基因。其中,CLCN6、ACTA2、CRIM1、IARS2等基因可能与耐热性能相关;BNIP2、DTNA、RAB3GAP2等基因可能涉及肌肉生长调控;AGMO、TSNARE1等基因则可能与斗鸡攻击性行为的形成有关。研究清晰地揭示了新疆3种地方鸡种之间存在的遗传关系,发现了和田鸡与吐鲁番鸡之间存在的基因组渗入区域及相关基因,鉴定了拜城油鸡和吐鲁番鸡之间的基因组选择区域及其中包括的与耐热性、肌肉生长、斗鸡攻击性行为等特色性状相关的候选基因,从而为新疆地方鸡种特色性状的保护和利用提供分子依据。
旨在有效利用国家新鉴定种质资源粤西卷羽鸡的优良特性,分析其与地方优良品种怀乡鸡杂交的杂种优势机制,比较二者及正反交后代的关键生产性能与肌肉品质差异,为热带、亚热带地区优质肉鸡高效选育提供核心亲本选配依据。本试验以怀乡鸡(A 品系、C 品系)和粤西卷羽鸡(黄羽快羽、黄羽慢羽)为育种材料,采用完全双列杂交设计设4个配套组合(怀乡鸡纯繁组、粤西卷羽鸡纯繁组、正交组、反交组),每组6个重复(每重复20只1日龄健康雏鸡,公母各半,初生重误差±10%标准差),饲养16周后测定相关指标。试验数据显示:16周龄公鸡平均体重反交鸡(1 790.69 g)>正交鸡(1 761.67 g)>粤西卷羽鸡(1 733.78 g)>怀乡鸡(1 582.63 g),组间差异显著(P<0.05),母鸡各组差异不显著(P>0.05);怀乡鸡生长峰值在8周龄,粤西卷羽鸡在12周龄,杂交公鸡在14周龄、母鸡在8周龄;怀乡鸡胸、腿肌水分含量较高,反交公鸡腿肌粗脂肪含量显著高于怀乡鸡与正交鸡(P<0.05);粤西卷羽鸡胸、腿肌肌纤维直径及密度显著小于其他3组(P<0.05);胸肌水分与肌纤维密度、粗蛋白与粗脂肪等指标间存在极显著相关(P<0.01)。粤西卷羽鸡与怀乡鸡的杂交后代生长性能优良,表现出明显杂种优势,且反交组合生长性能优于正交组合,为热带地区优质鸡配套组合筛选提供科学参考。
旨在鉴定与大别山牛体重和体尺性状相关的分子标记位点与候选基因,以深入探究其遗传机制。本研究选取30~36月龄的515头健康大别山牛开展体重、十字部高、体斜长、胸围、腹围、管围、坐骨端宽及腰角宽8个性状指标表型测定。基于纽勤100K芯片对515头大别山牛进行基因分型,利用混合线性模型(mixed linear model,MLM)开展全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)。结果发现44个SNPs位点与体重和体尺性状显著相关,注释到426个候选基因。其中,重点关注了6个与肌肉发育、软骨生成及骨代谢过程相关的候选基因(WFIKKN2、MMP2、MATN1、PUM1、VKORC1和VKORC1L1)。GO和KEGG功能富集分析进一步表明,VKORC1和VKORC1L1基因参与维生素K代谢等关键生物学过程,有待进一步挖掘。综上,本研究结果可为大别山牛品种改良提供明确的分子靶点和重要参考。
为阐明现代家马在驯化过程中适应环境变化的遗传基础,本研究收集国内外19个马品种的317个个体基因组数据进行分析,解析马的遗传多样性及种群结构。结合25种环境因子,通过全基因组关联分析与选择清除分析(FST和π ratio),筛选与环境适应性显著相关的候选基因。结果表明,两种分析方法共鉴定了107个与环境适应性显著相关的共享候选基因,通路富集分析显示这些基因主要涉及嗅觉传导、血红素结合、氧结合及低氧细胞应答等通路。其中,7号染色体上OR52A1J基因区域存在强烈的选择信号。单倍型分析表明该区域能明显区分高海拔与低海拔马品种,揭示其可能是藏马高海拔适应的关键候选基因。本研究为揭示现代家马环境适应性提供了新视角,也为动物遗传资源的管理与保护提供了参考依据。
旨在对比狮头鹅和乌鬃鹅在40和90日龄时,其胸肌肌纤维形态和转录组的差异,挖掘导致不同日龄、不同鹅种胸肌生长差异的候选基因。本研究随机选取同批次健康的40、90日龄的狮头鹅和乌鬃鹅公鹅各3只,采集胸肌组织,利用H&E染色分析肌纤维形态差异,结合转录组测序筛选出与肌肉生长相关的差异表达基因(DEGs),并采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)验证关键候选基因。H&E染色结果发现,40日龄时,狮头鹅的胸肌肌纤维密度极显著高于乌鬃鹅(P<0.001),胸肌肌纤维直径极显著低于乌鬃鹅(P<0.001),而90日龄时,狮头鹅的胸肌肌纤维密度显著低于乌鬃鹅(P<0.05),胸肌纤维直径无显著差异(P>0.05)。胸肌转录组测序共筛选出DEGs 5 719个,不同日龄同一鹅种间的DEGs 3 907个,同一日龄不同鹅种间的DEGs 1 812个。对胸肌DEGs进行KEGG通路富集分析发现,ECM-受体相互作用、细胞黏附分子和黏着斑等6个通路在不同日龄同一鹅种间胸肌生长中发挥关键调控作用,细胞因子-细胞因子受体相互作用和细胞黏附分子通路在同一日龄不同鹅种间胸肌生长中发挥关键调控作用,并从中筛选出8个与胸肌生长发育密切相关的候选基因,分别是COL4A2、ITGB3、CAV1、CCND2、MYLK2、PDGFRA、ACTN2和TNNC2。通过对上述基因进行RT-qPCR验证,发现其结果与转录组测序结果相关系数均在0.90以上,说明测序结果可靠。综上,本研究发现,不同日龄及品种间的肌纤维形态差异显著,黏着斑通路、ECM-受体相互作用和细胞黏附分子等通路可通过调控COL4A2、ITGB3和CAV1等8个候选基因表达介导两品种胸肌肌纤维的肥大过程。本研究将为肉鹅分子标记辅助育种提供数据基础,进而推动肉鹅遗传改良和新品种培育。
旨在探究獭兔与伊高乐肉兔杂交后代毛皮品质的差异及其影响粗毛率的潜在分子机制,以期为杂交兔毛皮品质研究提供参考。本研究选用獭兔和伊高乐肉兔杂交产生的12只165日龄的F2代兔,测定被毛长度、被毛细度及粗毛率等毛皮品质指标。随后依据粗毛率统计结果,挑选10只母兔开展皮肤组织转录组测序分析。其中,粗毛率≥10% 的5只归为高粗毛率组,粗毛率<10%的5只归为低粗毛率组。比较两组样本之间的差异表达基因,并对其进行功能富集分析和蛋白互作网络构建;采用荧光定量PCR技术对测序结果准确性进行验证。研究结果显示,獭兔与伊高乐肉兔杂交所获得的F2代兔中,粗毛率与被毛长度呈极显著正相关(P<0.01),与被毛细度呈显著正相关(P<0.05),与其他指标相关性不显著(P>0.05)。在粗毛率高低组间共鉴定出281个差异表达基因,这些基因在GO功能注释中显著富集于药物转运、成肌细胞增殖调控、收缩纤维、糖胺聚糖结合等功能条目,在KEGG通路分析中显著富集于糖酵解/糖异生、类固醇激素生物合成、运动蛋白及PPAR信号通路等重要生物学过程。构建差异蛋白相互作用(PPI)网络,获得4个候选基因,分别是FGF7、MMP3、MMP13及FOXP3。RT-qPCR结果显示5个DEGs表达趋势与RNA-seq结果基本一致。以上结果提示,FGF7、MMP3、MMP13及FOXP3基因可能是影响粗毛率性状的重要候选基因。本研究为獭兔与伊高乐肉兔杂交后代的皮毛品质评价提供了数据支持,同时也为杂交品种毛皮性状的改良提供了借鉴。
旨在探究猪卵泡颗粒细胞中miR-370和miR-219a响应氧化应激的表达模式及调控机制,为研发内源性小分子调节物抑制氧化应激、促进卵泡发育提供理论依据。本研究以原代猪卵泡颗粒细胞为试验材料,利用150 μmol·L-1 H2O2构建体外氧化应激模型。结合RNA-seq与RT-qPCR试验明确氧化应激对miR-370和miR-219a转录的调控作用。基于生物信息学分析和组织表达谱构建鉴定二者保守性和组织表达分布。利用FACS和ELISA试验鉴定二者对颗粒细胞氧化应激和凋亡的影响。构建猪KLF5表达载体,通过WB试验鉴定表达效率,进一步结合RT-qPCR、荧光素酶活性检测和ChIP等试验鉴定KLF5抑制氧化应激状态下颗粒细胞中miR-370和miR-219a转录的机制。结果表明,氧化应激抑制miR-370和miR-219a转录,导致二者初体、前体和成熟表达水平均极显著下调(P<0.01)。特征分析发现二者高度保守且在卵巢组织高表达。相关性分析发现二者表达水平与SOD活性呈极显著正相关(P<0.01),与MDA水平呈极显著负相关(P<0.01),提示二者具有抗氧化功能。过表达二者可有效缓解氧化应激引起的ROS累积、低SOD活性、高MDA水平和高凋亡率,且二者功能存在协同效应。预测发现二者启动子区存在转录因子KLF5结合位点,过表达KLF5极显著抑制二者转录和启动子活性(P<0.01),但对结合位点突变型报告载体的荧光素酶活性并无显著影响。进一步通过ChIP证实KLF5与二者启动子区直接结合,且氧化应激可提高其结合丰度。综上所述,氧化应激通过促进KLF5的表达与转录因子活性抑制具有抗氧化功能的miR-370和miR-219a转录,加剧颗粒细胞氧化损伤。
旨在探究敲低雄激素受体(androgen receptor,AR)后对绵羊卵巢颗粒细胞(granulosa cells,GC)发育的影响机制。本研究选取健康成年绵羊为试验对象,手术法采集卵巢,分离并鉴定绵羊卵巢颗粒细胞。敲低绵羊卵巢颗粒细胞的AR,通过CCK-8法、ELISA法检测绵羊卵巢颗粒细胞的增殖活性和雌二醇(estradiol,E2)的分泌水平。敲低AR后通过转录组测序(transcriptome Sequencing,RNA-seq)筛选影响绵羊卵巢颗粒细胞发育的关键差异表达基因(DEGs),对其进行功能富集分析,并利用RT-qPCR和Western blot验证与绵羊卵巢颗粒细胞发育相关的信号通路及其差异基因。结果表明,本研究成功分离并鉴定了绵羊卵巢颗粒细胞;敲低AR后会显著降低绵羊卵巢颗粒细胞的增殖活性。当AR被敲低后,通过转录组测序筛选到1 187个差异基因,465个基因上调,722个基因下调。根据这些差异基因筛选出对绵羊卵巢颗粒细胞发育具有重要调控作用的关键信号通路:PI3K-Akt信号通路和雌激素信号通路,并对关键基因PI3K、AKT、p-AKT、ESR2、CYP19A1、BAX、BAX/BCL2、Caspase3进行验证;敲低AR后PI3K-Akt信号通路中关键基因PI3K、AKT、p-AKT显著下调(P<0.05),雌激素合成关键基因ESR2、CYP19A1显著下调(P<0.05),而细胞增殖相关基因BAX、BAX/BCL2、Caspase3显著上调(P<0.05)。综上所述,本研究发现敲低绵羊卵巢颗粒细胞AR后,可能通过PI3K-Akt信号通路和雌激素信号通路来影响绵羊卵巢颗粒细胞的增殖和激素合成,从而参与细胞的发育过程。
旨在筛选与山羊产羔数关联的候选基因,探究RHOU基因调控山羊产羔数的分子机制。本研究利用GenoBaits®山羊40K液相芯片对337只正在选育的波尔山羊与海门山羊的杂交群体进行SNP 基因分型,结合头胎产羔表型进行全基因组关联分析;PCR方法克隆山羊RHOU基因编码区,进行序列和结构特征分析;分离山羊卵巢大、小卵泡和卵巢颗粒细胞,采用RT-qPCR、CCK-8、ELISA等方法检测基因表达水平、细胞增殖及雌激素水平。结果鉴定到山羊第28号染色体的44 302 456处即RHOU基因上游177 365 bp处的C/T突变与头胎产羔数显著关联;克隆得到山羊RHOU基因编码区全长768 bp,编码255个氨基酸残基,与其他哺乳动物高度同源;RHOU基因在山羊各组织中广泛表达,在卵巢组织中极显著高表达(P<0.01),且在小卵泡中的表达水平极显著高于大卵泡(P<0.01);过表达RHOU基因显著降低细胞增殖能力(P<0.05)和细胞增殖标志基因PCNA(P<0.05)、MKI67(P<0.01)的mRNA表达水平,显著下调山羊卵巢颗粒细胞中CYP19A1基因表达水平和培养液中E2浓度(P<0.05)。本研究基于山羊40K液相芯片鉴定到RHOU基因与山羊产羔数显著关联,研究发现其通过负调控山羊卵巢颗粒细胞增殖,降低颗粒细胞CYP19A1的表达,抑制E2的合成从而调控山羊的产羔性能。
旨在从代谢组学角度分析鸭精液品质相关的睾丸组织代谢机制。本研究选择精液品质高低差异显著的公鸭各6只,共12只,采集睾丸组织,使用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)技术分析不同组别睾丸组织代谢物差异,通过富集差异代谢物筛选睾丸精液品质相关的潜在关键通路。在不同精液品质的睾丸组织中共检测到98个差异代谢物,其中显著上调15个,显著下调83个。差异代谢物主要包括脂肪酰类、氨基酸及其代谢物、甘油磷脂类、核苷酸及其代谢物、苯及其衍生物、辅酶和维生素、激素及激素相关物质等类别。差异代谢物之间相关性分析发现,脂肪酰类和苯及其衍生物呈最大正相关;碳水化合物及其代谢物和醛、酮、酯类呈最大负相关。精液品质指标与差异代谢物相关性分析发现,脂肪酰类、甘油磷脂类等多种代谢物与精液活力、精子动态参数呈显著正/负相关,|R|≥0.80。对差异代谢物进行富集分析,筛选出2条潜在的重要代谢通路,分别为脂肪酸降解(P=0.000 59)和甘油磷脂代谢(P=0.012 76)。本试验从代谢组学角度揭示了鸭不同精液品质睾丸的差异代谢物和潜在代谢机制,筛选出以脂质代谢物(脂肪酸类、甘油磷脂类)为主导的98个差异代谢物,其中精液品质高组肉碱类显著下调而十六烷酸和麦芽糖醇富集,并锁定脂肪酸降解和甘油磷脂代谢两条核心通路与精液品质显著关联,为家禽睾丸功能研究提供了关键代谢物和通路靶点。
本研究旨在探究不同消化速度的淀粉对肉鸡饲粮能量和蛋白质利用率的影响。采用单因素完全随机试验设计,选用4种不同消化速度的淀粉,即木薯淀粉(消化速度常数kd=4.29 h-1)、小麦淀粉(kd=2.51 h-1)、玉米淀粉(kd=2.55 h-1)和豌豆淀粉(kd=1.03 h-1);2种蛋白质饲料即豆粕和玉米蛋白粉,配制成8个饲粮。在考察不同消化速度的淀粉对肉鸡饲粮氮沉积和代谢能的影响中,选取22日龄、体重接近(BW=1 050±6 g)的Arbor Acres plus肉鸡192只,随机分配至8个饲粮处理,每个处理6个重复,每个重复4只鸡,测定25~28日龄肉鸡对饲粮的能量代谢率及氮沉积率。在考察不同消化速度的淀粉对肉鸡淀粉表观回肠消化率和标准回肠氨基酸消化率(SIDAA)的影响中,选取25日龄、体重接近(BW=1 270±10 g)的Arbor Acres plus肉鸡432只,随机分配至8个试验饲粮和1个无氮饲粮处理,每个处理6个重复,每个重复8只鸡,测定肉鸡在28日龄对试验饲粮的淀粉回肠消化率、SIDAA。结果表明:1)在淀粉-豆粕饲粮中,肉鸡对中速消化淀粉(小麦淀粉和玉米淀粉)饲粮的淀粉表观回肠消化率显著地高于快、慢速消化淀粉(木薯淀粉和豌豆淀粉)饲粮(P<0.05),快速消化淀粉(木薯淀粉)饲粮的淀粉表观回肠消化率显著地高于慢速消化淀粉(豌豆淀粉)饲粮(P<0.05);对快、中速消化淀粉(木薯淀粉、玉米淀粉和小麦淀粉)饲粮的能量代谢率高于慢速消化淀粉(豌豆淀粉)饲粮(P<0.05);不同消化速度的淀粉对豆粕SIDAA无统计显著性影响,对玉米淀粉饲粮的氮沉积率高于其他3个淀粉饲粮(P<0.05)。2)在淀粉-玉米蛋白粉饲粮中,肉鸡对中速消化淀粉(小麦淀粉和玉米淀粉)饲粮的淀粉表观回肠消化率显著地高于快、慢速消化淀粉(木薯淀粉和豌豆淀粉)饲粮(P<0.05);对中速消化淀粉(玉米淀粉)的能量代谢率高于快、慢速消化淀粉(木薯淀粉和豌豆淀粉)饲粮(P<0.05);与快速消化淀粉(木薯淀粉)相比,中速消化淀粉(小麦淀粉和玉米淀粉)提高了玉米蛋白粉13种氨基酸和总氨基酸的标准回肠消化率(P<0.05),但不同消化速度淀粉下饲粮的氮沉积率无统计显著差异。3)8个试验饲粮的AME与AMEn与可消化淀粉和可代谢蛋白之间存在显著的线性回归关系(P<0.05);饲粮的能量代谢率、总氨基酸消化率随淀粉消化率与总氨基酸消化率比值的增加而下降(P<0.05)。由此可见,中等消化速度的淀粉(小麦淀粉、玉米淀粉)在肉鸡回肠的淀粉消化率及饲粮能量代谢率上均高于慢速消化淀粉(豌豆淀粉);而快速消化淀粉(木薯淀粉)与快速消化蛋白(玉米蛋白粉)配合时,降低了肉鸡回肠的淀粉消化率、饲粮能量代谢率及氨基酸消化率。总体上,淀粉消化率与总氨基酸消化率的比值与饲粮能量代谢率及氨基酸消化率呈负相关。
旨在研究低蛋白饲粮不同钙(calcium,Ca)、非植酸磷(non-phytic phosphorus,NPP)与电解质平衡(dietary electrolyte balance,DEB)对肉仔鸡生长性能、血清生化指标及养分代谢率的影响。采用3×3双因子完全随机试验设计,将饲粮钙和非植酸磷设3个水平,分别为0.70% Ca和0.35% NPP、0.80% Ca和0.40% NPP、0.90% Ca和0.45%NPP,饲粮电解质平衡值(Na++K+-Cl-)设3个水平,分别为200、250和300 mmol·kg-1,饲粮粗蛋白水平为19.5%。选用324只1日龄爱拔益加(Arbor Acres,AA)肉公鸡,按平均体重随机分为9个处理组,每组6个重复,每个重复笼6只鸡,试验期21 d。结果表明:1)饲粮钙、非植酸磷与电解质平衡值及两者的互作对1~21日龄白羽肉鸡生长性能无显著影响(P>0.05)。2)饲粮钙、非植酸磷与电解质平衡值两者的互作对血清谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)活性有显著影响(P<0.05),当饲粮钙、非植酸磷水平分别为0.70%和0.35%时,300 mmol·kg-1电解质平衡值组的ALT活性显著高于200和250 mmol·kg-1组(P<0.05),当饲粮钙、非植酸磷水平分别为0.80%和0.40%时,250和300 mmol·kg-1电解质平衡值组的ALT活性显著低于200 mmol·kg-1组(P<0.05),饲粮钙、非植酸磷水平分别为0.90%和0.45%时,不同电解质平衡值对ALT活性无显著影响(P>0.05)。3)随饲粮钙和非植酸磷水平的升高,钙表观代谢率显著下降(P<0.05);饲粮电解质平衡值为300 mmol·kg-1组的干物质、粗蛋白和钙的表观代谢率显著高于250和200 mmol·kg-1组(P<0.05);当饲粮钙和非植酸磷水平为0.70%和0.35%时,300 mmol·kg-1电解质平衡值组的磷表观代谢率显著高于200和250 mmol·kg-1组(P<0.05);当饲粮钙和非植酸磷水平为0.90%和0.45%时,300 mmol·kg-1电解质平衡值组的磷表观代谢率水平显著高于200 mmol·kg-1组(P<0.05)。综上所述,低蛋白饲粮(粗蛋白水平为19.5%)钙和非植酸磷水平为0.80%和0.40%、电解质平衡值为300 mmol·kg-1对于1~21日龄肉仔鸡生长和养分利用较为适宜。
旨在研究18β-甘草次酸(18β-glycyrrhetinic acid,18β-GA)对D-半乳糖(D-galactose,D-gal)诱导断奶仔猪氧化应激肺损伤的影响。将24头体重相近的28日龄断奶仔猪随机分3组,每组8个重复,每个重复1头猪,试验分组为:对照组(CK)饲喂基础日粮,模型组(D-gal)饲喂基础日粮添加10 g·kg-1 D-gal,试验组(GA+gal)饲喂基础日粮添加10 g·kg-1 D-gal和100 mg·kg-1 18β-GA。预试期7 d,正试期28 d。结果表明:与CK组相比,D-gal组断奶仔猪肺组织丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxy-2-deoxyguanosine,8-OHdG)含量、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性有上升趋势(0.05≤P<0.10),超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性显著上升(P<0.05);Nrf2、CAT、SOD1基因表达量显著上升(P<0.05);炎症因子白细胞介素-8(interleukin-8,IL-8)、转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)含量显著升高(P<0.05),肺泡平均内衬间隔(mean linear intercept,MLI)、肺组织细胞凋亡率显著升高(P<0.05);与D-gal组相比,GA+gal组肺组织中CAT和SOD活性、MDA和8-OHdG含量及抗氧化相关基因Nrf2、CAT、SOD1表达量显著降低(P<0.05),炎症因子IL-8、白细胞介素-18(interleukin-18,IL-18)、TGF-β含量显著降低(P<0.05),细胞凋亡率显著降低(P<0.05)。转录组学分析表明氧化应激对仔猪肺脏细胞周期、PI3K/AKT信号通路、P53信号通路有影响,18β-GA可以通过调节PI3K/AKT信号通路、视黄醇代谢等通路缓解肺损伤。利用荧光定量PCR和Western blot技术进一步验证发现,仔猪氧化应激后通路关键基因PI3K、AKT、TP53和蛋白P53表达水平升高(P<0.05);添加18β-GA后能使通路基因PI3K、TP53表达量降低(P<0.05),AKT基因表达水平、P53蛋白表达水平有降低的趋势(0.05≤P<0.1)。综上所述,添加18β-GA可以缓解D-gal诱导的断奶仔猪肺脂质过氧化、DNA氧化损伤,炎症因子增多、细胞凋亡发生等损伤,其机制可能是通过调节P53信号通路缓解肺损伤。
2011年以来,我国新流行的猪伪狂犬病病毒(pseudorabies virus,PRV)变异毒株大大增加了该病毒抗体的检测工作量,阻断ELISA试剂盒的大量使用增加了对单克隆抗体的需求量,但杂交瘤细胞在传代过程中容易失去抗体分泌能力。本研究旨在基于单克隆抗体制备出具有良好结合活性、可在原核系统大量表达的单链抗体(scFV)。本研究将原核表达的PRV gE蛋白免疫小鼠,经细胞融合及筛选得到稳定分泌针对PRV gE蛋白单克隆抗体的阳性杂交瘤细胞,以阳性杂交瘤细胞的cDNA为模板扩增得到抗体可变区序列,将重链和轻链可变区序列由Linker连接得到scFv基因,克隆到pET-28a质粒进行原核表达,对得到的重组抗体进行鉴定。结果显示:本研究获得了一株特异性针对PRV gE蛋白的单克隆抗体7B7,以7B7杂交瘤细胞的cDNA为模板,成功制备了能够特异性与PRV gE蛋白反应的单链抗体,并且能够通过原核表达系统进行表达。本研究为猪伪狂犬病病毒新型检测方法的开发提供了基础。
本研究旨在构建双拷贝gD基因的重组伪狂犬病病毒rPRV-AH-gI-/gE-/gM-/gD+,并对其免疫效力进行评价。以rPRV-AH-gI-/gE-为亲本毒株,利用同源重组技术,缺失gM基因并在其缺失位置插入PRV gD基因表达盒,构建重组病毒rPRV-AH-gI-/gE-/gM-/gD+。用107.0 TCID50 的rPRV-AH-gI-/gE-、rPRV-AH-gI-/gE-/gM-、rPRV-AH-gI-/gE-/gM-/gD+制备灭活疫苗,免疫4周龄昆明小鼠2次,间隔3周,并设商品化疫苗和DMEM对照组,免疫后定期采血,通过中和试验检测小鼠血清中和抗体水平,ELISA试验检测小鼠血清总抗体水平,在首免后6周用105.5 TCID50 PRV-AH进行攻毒试验。结果显示:rPRV-AH-gI-/gE-/gM-/gD+中插入的gD基因获得了表达,表达蛋白大小约为53 ku;rPRV-AH-gI-/gE-/gM-/gD+组小鼠在首免后4、6周中和抗体及血清总IgG抗体水平均显著高于rPRV-AH-gI-/gE-、rPRV-AH-gI-/gE-/gM-组(P<0.01),但与商品化疫苗组相比差异不显著(P>0.05);用PRV-AH攻毒后,rPRV-AH-gI-/gE-/gM-/gD+、rPRV-AH-gI-/gE-/gM-、rPRV-AH-gI-/gE-和商品化疫苗组的攻毒保护率分别为100%、70%、60%和90%。综上表明,gD基因的插入可以提高重组病毒的免疫保护效果,为PRV流行毒株候选疫苗的研制奠定了一定的基础。
旨在建立一种禽痘病毒(fowlpox virus,FWPV)微滴式数字聚合酶链式反应(digital droplet PCR,ddPCR)检测方法。本研究通过对反应体系优化,包括引物和探针浓度的优化、退火温度的优化等步骤,进行重复性、敏感性、特异性试验,建立了较为完整的ddPCR反应体系。本方法确定FWPV ddPCR反应体系最佳引物浓度为900 nmol·L-1,最佳探针浓度为200 nmol·L-1,且在55 ℃反应条件下,ddPCR检测结果最优;本方法与其他常见禽类病毒无交叉反应,特异性强;本方法重复性好,批间与批内变异系数均小于10%。本ddPCR方法最低检测限为2.37拷贝·反应-1。采用建立的ddPCR检测方法和行业标准(SN/T 1226—2015)检测方法对80份模拟样本进行检测,其中8份作为阴性,其余72份样品作为模拟感染样品,符合率为100%,比行业标准套式PCR方法符合率高出75%。在25份人工攻毒样本中,ddPCR对阳性样本的检出率达100%,行业标准套式PCR方法对阳性样本的检出率为33.3%。本方法的建立为检测禽及其肉制品中禽痘病毒提供了痕量精准检测方法,为降低禽痘对禽类养殖产业风险带来保障。
本研究旨在利用大肠杆菌系统表达出一种抗H7亚型禽流感病毒的纳米抗体。通过同源重组技术构建抗体表达载体和抗原表达载体,利用E. coli DH5α完成重组载体的扩增,接着分别将抗体表达载体和抗原表达载体转入大肠杆菌表达系统和昆虫细胞表达系统实现蛋白的高效表达,随后分别用链霉亲和素层析法和IMAC法对抗体和抗原进行纯化。最后,利用免疫荧光试验(IFA)、酶联免疫吸附试验(ELISA)、血凝抑制试验(HI)和表面等离子共振(SPR)分析抗体的效价、特异性、免疫反应性及与抗原的相互作用力。结果显示:成功构建了抗体表达载体和抗原表达载体,表达出大小为15 ku的纳米抗体D67、大小为42 ku的荧光纳米抗体D67-GFP和大小为55 ku的禽流感抗原H7-HA1;用IFA检测抗体的免疫反应性,经纳米抗体孵育后的H7-HA1阳性细胞呈现出显著高于对照组的绿色荧光;用ELISA检测抗体的特异性,仅H7-HA1抗原组出现明显OD450 nm,且P/N值随着D67抗体浓度降低而下降;用HI检测抗体的效价和特异性,仅H7抗原组出现明显血凝抑制效应,效价为8log2;用SPR检测抗原-抗体相互作用力,得结合常数为3.99×10³ L·(mol·s)⁻¹,解离常数为3.23×10⁻³ s-1,亲和力常数KD为8.1×10-7 mol·L-1,抗原抗体间存在强效亲和作用。本研究成功制备抗H7亚型禽流感的纳米抗体D67,并通过多维评估体系证明了D67可与H7-HA1抗原实现高效特异结合,可为建立H7亚型禽流感的快速检测方法提供技术基础。
旨在了解我国部分地区鸭疫里默氏杆菌分离株的耐药性及毒力基因分布情况,采用K-B法测定15种血清型鸭疫里默氏杆菌对10种临床常用抗菌药物的敏感性,同时采用PCR技术对不同血清型RA分离株进行了16种耐药基因和16种毒力基因的检测。结果表明,菌株对阿莫西林的耐药率为93.33%,对氨苄西林的耐药率为80%;耐药基因检测结果显示,四环素类的tet(X)基因、酰胺醇类的floR基因、氨基糖苷类的aph(3')-Ⅱ基因的检出率分别为93.33%、80%、73.33%。毒力基因检测结果显示,tctR、TbdR1、TR、CAMP和AS87-0405毒力基因检出率最高,分别为86.67%、86.67%、80%、73.33%、73.33%。这些分离株对四环素类、喹诺酮类、酰胺醇类药物较敏感,对β-内酰胺类药物具有较高的耐药性;同时这些分离株携带多种毒力基因,可能预示着其具有较强毒力。以上结果为我国部分地区鸭疫里默氏杆菌病防控提供了一定的参考依据。
旨在建立一种经济高效的布鲁菌双重TaqMan荧光定量PCR鉴别检测方法,用于布鲁菌感染的动物及动物产品的快速检测并区分牛种布鲁菌和其他种布鲁菌感染的动物,为临床常的疫苗和研发的新型疫苗提供科学有效的鉴别诊断方法。本研究根据GenBank公布的galU和Omp31的序列设计检测引物和探针,构建重组质粒,对方法特异性、灵敏性及重复性评价,检测实验室制备和临床动物布病血清及组织样品。结果表明,成功建立了布鲁菌双重TaqMan荧光定量PCR检测方法,该方法最低检测限为1.93×100 copies·μL-1,与其他革兰阴性菌无交叉反应,批内及批间变异系数均小于2%。利用本研究建立的方法检测实验室制备样品和临床采集样品共156份,与BCSP31-PCR相比,两者阳性符合率为69.75%;与PCR和虎红凝集试验相比,灵敏性更高,双重TaqMan荧光定量PCR的敏感性为100%,PCR的敏感性为69.75%,虎红凝集试验的敏感性为58.65%。本研究建立的布鲁菌双重TaqMan荧光定量PCR检测方法,为布鲁菌临床鉴别检测、流行病学调查及净化提供技术支持。
近年来,牛易患腹泻病在牛场中进行传播,并有着较高的致死率,造成经济损失。本试验旨在对引起北京某牛场牛腹泻的福氏志贺菌进行分离鉴定,明确病原菌的血清型、耐药性和致病性等生物学特性及基因组特征。本研究采集腹泻牛粪便样本,进行细菌分离纯化、16S rRNA扩增子测序分析、毒力基因检测和分离株全基因组测序。结果显示,经细菌分离纯化、PCR鉴定发现一株福氏志贺菌Fc;基因组测序获得福氏志贺菌株Fc株全基因组大小为4.98 Mp,GC含量为50.76%;含有91个tRNA基因,7个23S rRNA,7个16S rRNA,8个5S rRNA,283个misc_RNA,97个碳水化合物活性酶基因;TVBD注释分析发现1 363个转运蛋白基因;CARD注释分析发现80个抗性基因;VFDB和PHI-base注释分析发现1 410个潜在的毒力因子相关基因及2 052个表型突变基因等。系统进化树分析发现福氏志贺菌与福氏志贺菌29903属于同一分支,进化关系最近。本研究完成了一株牛源福氏志贺菌的分离鉴定和全基因组测序分析,为志贺氏菌病的防控研究提供了理论依据。
旨在了解西藏藏猪群中产气荚膜梭菌的流行特点及耐药情况,为防治疾病提供理论依据。本研究采用细菌分离、PCR鉴定、药敏试验、耐药基因检测等方法,对2021—2024年采集来自西藏9个区县的273头份藏猪粪便样品进行产气荚膜梭菌分离鉴定和毒素分型、耐药表型的确定。结果显示:共得到180株藏猪源产气荚膜梭菌,分离率为65.93%(180/273);经毒素基因检测均为A型产气荚膜梭菌,其中142株含有cpb2基因。抗生素药物敏感性试验结果显示:分离菌株对庆大霉素、链霉素、红霉素、多黏菌素B、磺胺甲恶唑、甲氧苄啶6种药物具有较高的耐药性。有97.22%(175/180)的分离菌为多重耐药菌株。对4~6类抗生素耐药的菌株比例占71.67%(129/180)。另外,分离菌株携带12种耐药基因,检测出率为23.08%(12/52),氨基糖苷类耐药基因aadA检测出率最高,检出率85.00%(153/180)。本研究明确了西藏藏猪源的产气荚膜梭菌流行情况,为采取有效的防控措施提供数据支持。
旨在制备猫PD-L1抗原并筛选单抗,探讨其在犬、猫肿瘤检测和诊断中的应用,同时制备猫源化嵌合单链抗体,为猫肿瘤的治疗提供基础。本研究通过PCR扩增猫PD-L1基因,构建原核表达重组质粒PET-MPD-L1,通过在宿主BL21(DE3)中表达制备PD-L1抗原,免疫小鼠后细胞融合,ELISA方法进行杂交瘤细胞筛选,3次亚克隆后建立MPD-L1杂交瘤细胞系。测定杂交瘤细胞上清、腹水效价、抗体亚类、Western blot和免疫组织化学(IHC)特性。扩增轻、重链可变区和猫IgG1 Fc基因,降落PCR将重链可变区(Variable region of the Heavy chain,VH)和轻链可变区(Variable region of the Light chain,VL)拼接成scFv,进一步拼接出scFv-fFc,构建pFast-MPD-L1-scFv和pFast-MPD-L1-scFv-fFc重组质粒,在昆虫杆状病毒表达系统中表达。结果表明,猫PD-L1在上清中大量表达且纯度较好,杂交瘤细胞2A5A2F4D7分泌的抗体属于IgG 2a,轻链为κ亚型,细胞上清、腹水抗体效价分别为1∶3 200和1∶102 400,Western blot结果表明,该单抗能与表达的猫PD-L1反应,IHC结果显示,该单抗可以识别犬猫肿瘤组织细胞表达的PD-L1,可以反映PD-L1在肿瘤组织中的表达情况。VH和VL与IMGT数据库中相应基因序列相符,具有4个框架区和3个高变区,猫源化嵌合单链抗体在昆虫杆状病毒表达系统中成功表达。综上,本研究制备的猫PD-L1单克隆抗体在犬猫肿瘤检测和预后中具有一定的价值,猫源化单链抗体的成功制备为其在犬猫肿瘤病治疗中的应用打下了基础。
为建立区别兔出血症病毒(RHDV)感染与疫苗免疫的诊断ELISA方法,本研究通过原核表达系统表达RHDV1和RHDV2 RdRp蛋白,成功纯化获得这两种可溶性RdRp蛋白,并以RdRp蛋白作为包被抗原,建立检测抗RdRp血清抗体的间接ELISA方法。结果显示,经纯化和酶切后,获得不含标签蛋白的RdRp蛋白,约为57 ku。经Western blot验证,2种RdRp蛋白均与RHDV1 或RHDV2感染血清发生特异性反应且无型别间差异。因此,选择RHDV2-RdRp作为包被抗原,包被浓度为2.5 μg·mL-1;最佳血清稀释度为1∶100,孵育时间为37 ℃ 60 min;酶标抗体的最佳稀释度为1∶10 000;临界值为0.225。经验证,该ELISA方法具有较好的特异性和敏感性;其批内、批间重复性试验变异系数均小于10%,具有较好的稳定性。通过对RHDV攻毒后样本及基因工程疫苗免疫后血清样本进行检测。结果显示,RHDV感染后可以诱导机体产生针对RdRp蛋白的血清抗体,而基因工程疫苗免疫后血清检测为阴性。本研究基于RHDV-RdRp蛋白所建立的ELISA方法可以对基因工程疫苗免疫和RHDV感染进行区分,为筛查RHDV的临床感染提供有效的检测方法。
旨在了解山羊感染绵羊肺炎支原体的组织病理变化情况。通过设立感染组和对照组,每组5只,采集各分组试验用羊的血清、鼻拭子、肺组织、气管以及支气管。对血清进行绵羊肺炎支原体抗体ELISA检测,利用鼻拭子进行绵羊肺炎支原体特异性PCR检测,对肺、气管和支气管进行组织病理学观察。结果显示,在剖检中发现肺组织有不同程度的纤维素性肺炎、肝变和肉样变;样本血清中存在绵羊肺炎支原体抗体;PCR产物呈现特异性条带;肺组织、气管和支气管均呈现不同程度的病理学特征。绵羊肺炎支原体感染的山羊表现出明显的组织病理变化,包括肺部的炎症反应、血清学抗体的产生以及绵羊肺炎支原体核酸在肺组织中呈阳性,这些结果为山羊感染绵羊肺炎支原体的诊断和研究提供了有力的科学依据。
本研究旨在探讨鹿茸生长期鹿血多肽(ARPBP)对雄激素性脱发的治疗作用及机制。通过利用ARPBP治疗睾酮(TES)诱导的C57BL小鼠脱发模型,对其背部皮肤组织进行HE染色、免疫组化染色、qPCR与Western blot试验。结果显示:其能显著促进毛发再生,并且疗效存在浓度依赖性效应。组织学分析表明,TES模型组皮肤厚度、毛囊密度及直径显著降低,符合雄激素性脱发的病理特征。ARPBP干预后,15 mg·mL-1低剂量ARPBP治疗组皮肤厚度及毛囊形态参数恢复接近生理水平,并且其毛发密度及覆盖率优于75 mg·mL-1高剂量治疗组,表明15 mg·mL-1 ARPBP组能更有效逆转睾酮诱导的毛囊微型化。进一步免疫组化结果显示,15 mg·mL-1 ARPBP显著上调毛囊增殖标志物KI67和PCNA的表达,并增强Wnt/β-catenin通路上游因子LEF的核定位信号。Western blot分析进一步证实,ARPBP显著逆转雄激素对LEF1蛋白表达的抑制作用,并抑制雄性激素对BMP4信号通路的激活。本研究用小鼠模型揭示了ARPBP通过剂量依赖性有效治疗雄激素脱发的作用,其机制可能是通过激活LEF1-Wnt/β-catenin信号通路、抑制BMP信号通路促进雄激素诱导下毛囊由休止期进入生长期,从而促进毛发再生,这为开发基于天然多肽的精准医学策略奠定了实用化的基础。
本研究旨在探索过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)对骨骼肌发育的影响及分子机制。选取年轻小鼠(6~8周龄)、成年小鼠(3~4月龄)和老年小鼠(18~20月龄)各8只,探究PPARα在不同发育阶段骨骼肌中的表达变化,并构建PPARα全身性敲除小鼠以探究其对骨骼肌发育的影响。通过HE染色观察不同年龄小鼠腓肠肌的形态差异,免疫荧光染色检测不同年龄小鼠腓肠肌中P21和P53的表达变化,确定小鼠的年龄差异;普通PCR反应检测PPARα在骨骼肌中的表达情况,蛋白免疫印迹(Western blot)、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和免疫荧光(IF)检测不同年龄小鼠腓肠肌中PPARα的表达变化;进而采用qRT-PCR、Western blot和IF检测WT和PPARα敲除小鼠(PPARα-/-)腓肠肌中肌肉发育相关指标MyoD、MyoG和Pax7的表达;Western blot检测PPARα下游信号通路AMPK和P38 MAPK的表达。结果表明,PPARα在各个发育阶段的小鼠骨骼肌中均存在表达,且其表达水平随年龄增长呈逐渐下调趋势。通过免疫荧光染色可见,PPARα蛋白广泛分布于小鼠腓肠肌的细胞核与细胞质中。进一步研究发现,PPARα基因敲除导致腓肠肌中生肌调节因子MyoD、MyoG及Pax7的表达显著下降,同时AMPK和P38的磷酸化水平明显上升。上述结果提示PPARα在小鼠骨骼肌发育过程中发挥重要作用,敲除PPARα后通过影响AMPK和P38的磷酸化水平抑制骨骼肌发育。
旨在建立从猪血中提纯纤溶酶原的高效方法。通过赖氨酸亲和层析结合凝胶过滤层析,纯化猪血中的sPLG;同时,利用大肠杆菌重组表达猪组织型纤溶酶原激活剂(st-PA)和葡激酶(SAK),并通过包涵体提取对st-PA进行纯化、镍柱亲和层析结合凝胶过滤层析纯化SAK。通过检测纤溶酶特异性底物分解曲线、纤连蛋白降解试验以及体外猪血凝块溶解试验,评估本研究中制备的sPLG及激活剂SAK、st-PA的活性。结果发现,本研究建立的方法高效纯化了sPLG,每250 mL猪血浆可获得50 mg精纯的sPLG。制备的sPLG能被st-PA或SAK激活,分解纤溶酶特异性底物、降解纤连蛋白,并在体外溶解猪血凝块。综上,研究建立了高效制备高纯度sPLG、st-PA和SAK的方法,并通过st-PA和SAK验证了sPLG具备完整的纤溶酶原活性,为sPLG在猪病原入侵机制的研究提供了原材料。
旨在了解新疆地区奶牛乳腺炎肺炎克雷伯菌的流行情况与耐药特性。本研究从新疆奶牛集约化养殖集中的9个地区采集15个规模奶牛养殖场奶牛2 083份临床乳腺炎和隐性乳腺炎奶样,对样品中的肺炎克雷伯菌进行分离培养、革兰染色,并采用PCR及16S rRNA测序进行鉴定,对分离菌株采用微量肉汤稀释法检测耐药情况。结果表明,从奶样中分离出266株肺炎克雷伯菌,分离率为12.8%(266/2 083),临床乳腺炎和隐性乳腺炎奶样肺炎克雷伯菌分离率无显著差异(P>0.05)。采用微量肉汤稀释法测定266个分离株对16种抗菌药物的敏感性及产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)情况,结果显示分离株对四环素、头孢噻呋、头孢吡肟、头孢噻肟和头孢唑林的耐药率较高(23.7%~41.0%)。16.9%(45/266)的分离株为多重耐药菌,6.4%(17/266)的分离株产ESBLs。结果提示,新疆15家规模化奶牛场乳腺炎肺炎克雷伯菌平均分离率在全国处于相对较低水平。分离株对四环素和头孢类抗菌药物具有较强的耐药性,本研究为掌握奶牛乳腺炎肺炎克雷伯菌的流行特征及指导临床用药提供了依据。
鸡绿蛋壳特征的形成与内源性逆转录病毒EAV-HP启动蛋壳腺中溶质载体有机阴离子转运蛋白家族成员1B3(SLCO1B3)的高表达相关。作为代谢核心器官,鸡的肝脏中SLCO1B3高表达,但EAV-HP的插入突变下调鸡肝脏中SLCO1B3的表达,该过程中鸡肝脏的代谢组学研究未见报道。本研究以芦花鸡为研究对象,利用绿壳蛋判型引物确定38只芦花鸡中产绿壳蛋频率为47.4%;EAV-HP+/+和EAV-HP+/-整合均显著降低芦花鸡肝脏中SLCO1B3转录水平(P<0.05),尤其是EAV-HP+/+整合影响效果更为显著;代谢组学共筛选到80个差异代谢物,其中上调30个,下调50个;代谢物所富集到的通路主要涉及牛磺酸和次牛磺酸代谢、柠檬酸循环(TCA循环)、碳水化合物代谢、醚脂质代谢及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等生物过程。研究结果揭示了EAV-HP插入突变所致的SLCO1B3表达下调对芦花鸡肝脏代谢物及代谢通路的影响,为充分了解和利用内源性逆转录病毒改善鸡群生产性能提供研究思路和方向。
非编码小RNA(microRNA)可参与奶牛乳腺固有免疫应答,可作为病原菌感染宿主细胞和奶牛乳腺炎的潜在生物标志物之一,但克柔念珠菌(Candida krusei)感染奶牛乳腺上皮细胞(MAC-T)后microRNA的表达模式尚不清晰。本研究旨在分析Candida krusei诱导MAC-T中的差异表达microRNA(DEmicroRNA)及其功能,为揭示Candida krusei感染MAC-T的标志microRNA和后续研究microRNA调控宿主细胞免疫应答的调控机制提供基础。利用转录组(RNA-Seq)测序技术和生物信息学方法对克柔念珠菌感染(感染复数=1)后的MAC-T进行microRNA测序、DEmicroRNA分析及GO和KEGG功能富集分析。结果表明,在正常组和感染组MAC-T中共检测出1 465个microRNA,相比于正常组,感染组筛选出16个表达显著上调和7个表达量显著下调的microRNA。应用TargetScan和miRanda软件对11个极显著性差异表达microRNA进行靶基因预测,共预测到6 739个靶基因。GO和KEGG功能富集分析结果表明,上述11个极显著性差异表达microRNA可通过免疫相关信号通路而调节奶牛乳腺炎症,进一步分析发现,显著下调的bta-miR-2377,显著上调的bta-miR-2285i可能通过潜在靶基因参与MAPK、NF-κB、Toll样受体信号通路进而调控宿主细胞炎症的发生与发展过程。在Candida krusei诱导的奶牛乳腺上皮细胞中获得了23个DEmicroRNA,可能通过潜在靶基因调控奶牛乳腺上皮细胞炎症反应的发生与发展过程,为揭示microRNA调控克柔念珠菌诱导奶牛乳腺炎的致病机制提供了科学基础。
基于网络药理学、分子对接技术挖掘马齿苋主要活性成分抑制奶牛乳腺炎的关键靶点,体外细胞试验验证其可能的作用机制。利用TCMSP数据库检索马齿苋的活性成分及对应靶点,使用GeneCards数据库和OMIM数据库检索奶牛乳房炎的疾病靶点,并于马齿苋活性成分靶点进行交集整合,并构建PPI网络。DAVID数据库进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,AutoDock软件进行分子对接验证。最后,CCK-8法测定马齿苋提取物对奶牛乳腺上皮细胞的影响,LPS诱导MAC-T构建体外炎症模型,RT-qPCR检测关键靶点、IL-17信号通路以及炎症相关因子表达情况。结果显示:共筛选到马齿苋10种活性成分及188个对应靶点,从GeneCards和OMIM数据库中筛选出2 495个奶牛乳腺炎的相关靶点,通过Venn平台共找到40个共表达靶点。通过PPI网络得到ALB、TNF、IL6、IL1B、MMP9等10个关键靶点,涉及AGE-RAGE、脂质和动脉粥样硬化、癌症、IL-17、PI3K-AKT等信号通路。体外细胞试验表明,马齿苋能够增加MAC-T中ALB的含量,并提供IL-17信号通路下调炎症因子MMP9、TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-8、IFN-γ基因的转录,上调抑炎因子IL-10基因的转录。本研究揭示了马齿苋中能够通过抑制IL-17信号通路来抑制炎症因子的释放,从而抑制奶牛乳腺炎症反应。
本研究旨在探究小檗碱(berberine,BBR)抗金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S. aureus)感染的作用靶点及分子机制。首先基于网络药理学筛选BBR与S. aureus感染的共同靶点;构建PPI网络并进行GO/KEGG富集分析;通过分子对接验证BBR与核心靶点的结合活性;通过构建小鼠感染模型,利用组织切片观察肝脏和脾脏的病理变化,并通过qPCR验证筛选靶标基因的mRNA的表达量。结果表明:1)成功筛选出BBR与S. aureus之间共有109个交集靶点,通过网络药理学的分析最终获得了251个GO条目和62个KEGG条目,主要富集在MAPK、PI3K-Akt、GnRH等通路上,分子对接结果显示,BBR与交集靶点中Casp3和Jun等6个蛋白具有较好的结合能;2)BBR可缓解S. aureus的感染引起的肝脏组织病变;同时可显著上调小鼠肝脏中Casp3 mRNA的转录量,Jun mRNA的转录量。综上所述,本研究初步筛选出BBR发挥抗S. aureus的潜在靶点为Casp3和Jun,同时构建S. aureus感染小鼠模型,进一步证实BBR可通过调控Casp3和Jun的mRNA转录,缓解肝和脾的病变,本研究结果为BBR抗S. aureus感染药物的开发和应用提供理论依据。
旨在研究常山散对感染球虫不同发育阶段雏鸡肠道机械屏障的影响。试验分为6组,分别为攻虫前1天、攻虫当天,攻虫后第2、3、4和5天进行给药,每个试验组包括Ⅰ组(健康对照组)、Ⅱ组(感染对照组)和Ⅲ组(常山散推荐剂量组)。给药结束采集各组鸡盲肠制作病理切片,应用Image Pro PLUS 6.0图像软件对肠紧密连接蛋白Occludin和Claudin-1进行免疫组化分析,测定肠道杯状细胞和黏蛋白的分泌情况。结果表明:与Ⅰ组相比,Ⅱ组和Ⅲ组Occludin蛋白、Claudin-1蛋白和肠黏蛋白表达量显著降低(P<0.05),杯状细胞数显著减少(P<0.05)。与Ⅱ组相比,攻虫前1天至攻虫后第3天给药,Ⅲ组以上三种蛋白表达量明显升高(P<0.05),杯状细胞数增多;但随着球虫在鸡体内不断发育和给药时间的推迟,攻虫后第4和5天给药Ⅱ组和Ⅲ组以上3种蛋白表达量很少(P>0.05),杯状细胞消失。综上,常山散可减轻球虫对宿主肠道的破坏,促进肠道屏障蛋白分泌,减轻球虫对肠道结构的损害;且攻虫后越早给药,对球虫造成的肠道损伤改善效果越好。
旨在探索三七(Panax notoginseng,PN)茎叶的皂苷提取方法,并研究其对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)攻毒下仔猪生长性能、腹泻指数及肠道健康的影响。利用超声波提取法,通过单因素试验,优化超声时间、液料比、乙醇体积分数等三七茎叶总皂苷的提取条件。试验选用24头初始体重为(7.13±0.74) kg的“杜×长×大”三元断奶仔猪,随机分为对照组(基础日粮)、LPS组(基础日粮)、DEX(地塞米松)+LPS组(基础日粮)和PN+LPS组(基础日粮+0.4%三七茎叶提取物),每组6头猪。在试验第28天采集仔猪血清、结肠组织及结肠食糜样品,检测血清生化及结肠炎症相关指标,分析结肠微生物群构成并观察结肠组织形态。结果表明:1)三七茎叶在料液比1∶25(g∶mL)、超声时间1.5 h和乙醇体积分数60%时,总皂苷提取率最高;2)与模型组相比,PN处理的仔猪采食量明显升高(P<0.05),腹泻指数有降低趋势(P=0.06);3)添加PN能有效改善LPS诱导结肠组织形态,预防黏膜损伤;4)PN预饲能降低LPS攻毒仔猪结肠中普氏菌属(Prevotella_9)的丰度(P<0.05);5)PN处理能在mRNA水平促进结肠IL-4表达(P<0.05),并降低TNF-α表达量(P<0.05)。综上所述,饲粮中添加0.4%三七茎叶提取物可以改善仔猪生长性能,缓解LPS造成的仔猪肠道形态受损,调节肠道微生物群组成并缓解肠道炎症,从而改善仔猪腹泻。
旨在评估电子鼻检测奶牛粪便建立的子宫炎预警模型准确性。本研究使用电子鼻检测50头健康和22头子宫炎奶牛发病前粪便以及血液样本挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs),正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)模型初步分析数据。按7∶3划分训练集和测试集,建立预警模型并评估电子鼻预测子宫炎的性能。结果发现,健康和子宫炎奶牛发病前的粪便以及血液明显区分并各自聚类,在本研究中粪便是建立预警模型的最佳样本来源。选择决策树(Decision Tree,DT)、随机森林(Random Forest,RF)、K-邻近算法(K-Nearest Neighbors,KNN)、梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)和线性判别分析(Linear Discriminant Analysis,LDA)5种不同的机器学习算法建立模型,结合模型评估指标和受试者特征(Receiver Operating Characteristic,ROC)曲线分析预测效率。研究发现测试集准确率(Accuracy,ACC)分别达到0.88、0.96、0.88、0.91、0.98,曲线下面积(Area Under Curve,AUC)分别是0.86、0.98、0.95、0.98、1.00。因此,RF和LDA模型预测性能表现最佳,电子鼻预测子宫炎的发生具有较高的准确性。综上,电子鼻检测奶牛发病前粪便VOCs能达到预警子宫炎的目的,在奶牛疾病的预警诊断中有很大的应用前景。
猪链球菌(Streptococcus suis,SS)影响养猪业的重要病原菌之一。本文基于多酶恒温快速扩增(multienzyme isothermal rapid amplification,MIRA)技术建立快速检测SS及其血清2、7、9型3种主要临床血清型的新方法,该方法可在20~41 ℃温度下5~30 min内完成扩增,具有良好的特异性和敏感性;应用MIRA方法能够快速检测临床分离菌株中相应血清型,且与PCR方法的符合率为100%。上述结果表明,本研究所建立的MIRA方法可为临床诊断猪链球菌感染提供简便快捷的方法。
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