牛磺酸是一种含硫β-氨基酸,具有抗氧化、抗炎、延缓衰老、调控激素分泌及脂质代谢、提高免疫功能及维持肠道健康等多种生物学功能。本文系统综述了牛磺酸的来源、合成代谢途径及其生物学功能,重点解析牛磺酸在家禽(肉鸡、蛋鸡、鸭和鹌鹑)生产中的剂量效应与作用机制。本文对饲粮中牛磺酸的添加量进行了系统梳理,为家禽生产中牛磺酸的精准添加及功能饲料开发提供了数据参考。肉鸡饲粮中添加剂量为0.05%~0.25%可显著提升日增重及饲料转化率,同时缓解慢性热应激导致的肌肉氧化损伤;蛋鸡日粮添加剂量为0.05%~0.3%可提高产蛋率、改善蛋壳厚度并抑制脂肪肝;鸭与鹌鹑的推荐剂量分别为0.1%和0.05%~0.1%,本综述为提高牛磺酸的利用效率和加强家禽产业的实际应用提供理论支持。
精准识别与动物经济性状显著相关的潜在功能基因位点,对提升动物个体育种效果和改良生产性能具有重要的理论与实践意义。随着组学技术的发展,整合多组学数据已成为提高基因鉴定准确性的有效策略。其中,表达数量性状基因座(expression quantitative trait locus, eQTL)分析为解析基因型与经济性状的关联机制以及基因表达的遗传调控网络提供了新的研究视角,使其成为后全基因组关联分析(post-genome-wide association studies, Post-GWAS)时代的重要研究方向。本文首先介绍了eQTL分析的基本原理与方法,然后重点探讨了整合eQTL与GWAS数据提升功能基因位点鉴定效率的策略与方法及其在重要家畜(牛、猪、鸡、羊)遗传育种方面的应用。最后归纳总结了在应用过程中存在的问题,为深入解析动物复杂性状的遗传机制提供了理论依据,同时为推进动物生物育种技术创新、助力种业振兴奠定了重要基础。
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。
旨在评价一款猫泌尿道处方罐在猫下泌尿道疾病(feline lower urinary tract disease,FLUTD)的辅助治疗作用。选取健康猫12只,随机分成泌尿道处方罐组(泌罐组)与对照组,每组6只,对照组饲喂全价成猫粮,泌罐组饲喂猫用泌尿道处方罐,试验期33 d。饲喂期间每日测定饮水量和判别情绪,在饲喂前后进行尿常规、尿沉渣及尿液Mg2+、C2O42-、PO43-与Ca2+浓度测定,并将饲喂后尿液进行代谢组学分析。结果显示:泌罐组猫在饲喂期间累计总摄入水量高于对照组,积极情绪“content”较对照组提高5%,泌罐组猫在饲喂后尿沉渣中结晶、管型及尿路上皮细胞数量显著减少(P<0.05),并与对照组差异显著(P<0.05);泌罐组尿液悬浊样本中Mg2+、C2O42-、PO43-与尿液Ca2+浓度在饲喂后显著下降(P<0.05),并与对照组相比存在显著差异(P<0.05)。代谢组学共检测到5 767个代谢物,共有的差异代谢物为380个,显著富集在色氨酸代谢通路。研究表明,该款泌尿道处方罐抑制磷酸铵镁尿石及草酸钙尿石形成、减少尿液上皮细胞及管型,对猫情绪舒缓有积极作用,并显著影响了色氨酸5-羟色胺代谢通路,在调控猫应激、压力上有积极作用,具有辅助治疗FLUTD的临床应用价值。
单细胞转录组测序技术(scRNA-seq)因其单细胞分辨率解析细胞异质性与动态基因表达的优势,正逐步革新家禽生物学研究方式。本文系统综述了单细胞转录组测序技术在家禽领域的应用进展:单细胞测序技术通过逐个分析家禽细胞,为提升产蛋效率、改良肉质和增强抗病能力提供了新方法。然而,当前研究仍面临家禽单细胞图谱覆盖不足、功能验证体系匮乏及农业转化成本高昂等瓶颈。未来需聚焦低成本测序技术开发、多组学数据整合(如scATAC-seq与代谢组)及CRISPR/Cas9家禽模型的靶向验证,以驱动精准育种与繁殖调控的智能化设计。本文为深入解析家禽细胞命运决定机制及其应用提供了理论基础与技术展望。
布鲁氏菌是引起人畜共患的布鲁氏菌病的病原菌,布鲁氏菌病是威胁我国公共卫生安全的重要疾病之一,我国每年因布鲁氏菌病造成的直接和间接经济损失高达数十亿美元。根据世界动物卫生组织和世界动物卫生信息系统统计的数据显示,除西欧、北美部分地区、澳大利亚之外,其他地区布鲁氏菌病流行情况仍然较为严峻。布鲁氏菌病的临床治疗一直以抗生素疗法为主,近年来的研究表明布鲁氏菌对临床常用的抗生素有明显的耐药趋势,给临床治疗带来了挑战。本文主要通过对2004—2024年进行的布鲁氏菌耐药性研究进行综述,分析布鲁氏菌的耐药现状和机制,为布鲁氏菌病的防控提供参考,减少因耐药导致慢性布病造成的直接和间接损失。
OMEGA编辑系统被认为是CRISPR-Cas系统的祖先,因其较小的尺寸和RNA引导的DNA切割能力成为基因编辑工具研究的热点。本文详细介绍了OMEGA编辑系统的基本结构和功能,并综述了通过对OMEGA系统核酸酶进行优化设计和引导RNA工程化改造等策略来提高其编辑效率和特异性;或通过融合脱氨酶实现碱基编辑,拓展其应用范围,为新工具的开发和优化提供参考。
玉米赤霉烯酮(ZEN)及其衍生物是全球危害最严重的真菌毒素之一, 严重威胁粮食安全和人类健康。ZEN的生物降解技术开发一直是研究的热点。其中酶降解法因其特异性和有效性受到了广泛关注, ZEN降解酶主要包括漆酶、锰过氧化物酶和内酯水解酶。相较于前两类酶, 内酯水解酶因其高活性、降解机制清晰且降解产物无毒等优点, 使其具有ZEN脱毒酶制剂开发潜力。但天然酶在工业生产条件下的稳定性较差, 难以满足产品制备和实际应用的要求。通过理性或半理性设计等优化手段提升天然酶的活性和稳定性是目前的热点研究方向。本文综述了微生物源ZEN内酯水解酶的基因挖掘、特性表征、分子改造手段及其应用, 旨在阐明生物脱毒法在工业生产和畜牧业应用中的优势与挑战, 为开发高活性、高稳定性ZEN脱毒酶制剂提供新思路。
我国是猪肉消费大国,提高猪肉产量和肉品质是猪遗传改良工作的重点研究方向。猪肉质性状受到品种、饲养管理、营养成分、环境因素以及屠宰后处理等多重因素的影响,调控机制相对复杂。传统评定方法难以全面揭示影响猪肉品质变化的潜在遗传机制。随着高通量测序技术的发展,将基因组、转录组、蛋白质组、表观组、代谢组和微生物组等技术相结合,为深入理解猪肉质性状的形成机制和遗传基础提供了更全面的视角。本文重点综述了组学技术及多组学联用方法在猪肉肉质性状中的应用进展,并探讨了其面临的挑战与未来发展前景,既为肉质性状的遗传机理解析提供方法,也为猪分子育种提供思路。
肉鸡胴体外观与肉质性状的遗传改良是当前肉鸡产业提质增效的关键研究方向。随着冰鲜鸡市场的快速发展和消费者对品质需求的提升,胴体外观(如皮肤色、毛孔密度、体尺)与肉质(如肉色、嫩度、肌内脂肪)成为影响市场竞争力的核心指标。本文系统综述了全基因组关联分析(GWAS)技术在家禽遗传育种中的应用进展,重点总结了近年来通过GWAS等组学技术筛选出的胴体外观与肉质性状相关候选基因,如影响体尺的LCORL、LDB2,调控皮肤色的BCO2、TYR,关联毛孔密度的Wnt3A,以及参与肉色形成的ATP5L、COL1A2等。此外,本文还讨论了肌内脂肪沉积基因(如FASN、PLA2G4F)和嫩度相关基因(如CAPN1、CAST)的功能及其育种价值。通过整合现有研究成果,本文旨在为肉鸡分子标记辅助育种提供理论依据,并为未来功能基因组学与精准育种研究指明方向。
旨在明确黑猪新品系“金乌猪”的脂肪沉积特性及脂质组成特点,为其进一步选育、推广奠定理论基础。本研究以7月龄“金乌猪”背部脂肪组织为研究对象,以出栏重相同((117±5) kg)的杜长大猪为对照,通过冰冻切片分析脂肪细胞大小与形态;采用非靶向脂质组学技术,结合Waters UPLC串联Q Exactive高分辨质谱仪检测脂质组成;通过Lipid Search软件注释数据,利用主成分分析PCA、偏最小二乘判别分析PLS-DA及变量投影重要度VIP值统计分析,以VIP值>1,FC>1.5或FC < 0.65,且P < 0.05为条件筛选差异脂质。切片分析结果发现“金乌猪”脂肪细胞直径((199±14) μm)显著大于杜长大猪((120±15) μm)(P < 0.05)。脂质组学分析发现“金乌猪”有95种脂质的丰度(34种上调,61种下调)与杜长大猪存在显著差异,主要集中于磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰丝氨酸(PS)和甘油三酯(TG)。功能富集分析发现,差异脂质功能涉及到细胞膜组分、甘油磷酸胆碱(促进神经递质合成)、甘油磷脂(参与细胞膜结构及信号传递)、内质网和不饱和脂肪酸等。差异脂质与脂肪细胞直径关联分析表明,脂肪细胞直径与PC类脂质呈负相关,与TG类、PE类、PS类脂质呈正相关。综上,与杜长大猪相比,“金乌猪”背部脂肪组织中脂肪细胞体积大、脂质沉积多;其中TG、PE、PS等脂质丰度高,PC脂质丰度低。本研究从组学层面揭示了“金乌猪”的脂质组成特征,为黑猪品种特性解析提供了理论依据。
品种鉴定是保种工作的基础,在家畜遗传资源管理、品种纯度评估、育种策略实施、产品溯源、供应链管理以及保障食品与生物安全等方面具有重要作用。本文综述了常见畜禽(猪、牛、羊、狗、鸡)品种鉴定的传统与现代方法,系统总结了近年来利用机器学习进行品种鉴定的研究进展。传统鉴定方法(如形态学评估、动物理化指标分析)因准确性有限、操作繁琐且耗时,已难以适应大规模品种鉴定的需求。随着智慧畜牧研究的深入发展及高通量组学技术的不断成熟,基于机器学习的品种鉴定方法应运而生,并逐步获得广泛应用。本文梳理了当前品种鉴定领域的重要研究成果,深入探讨了多种机器学习算法的优势与局限,分析了其在实际应用中存在的问题,为相关技术的进一步发展提供参考,也为农业动物的分子育种与精准管理提供理论支持。
旨在通过网络药理学、分子对接及试验验证相结合共同探究鬼针草对鸡细菌性腹泻的治疗作用机制。本研究利用中药系统药理学分析平台(TCMSP)检索鬼针草药理成分和靶点,GeneCards、OMIM、DisgeNET数据库分析细菌性腹泻相关靶点基因并利用Venny数据库确定交集靶点。Cytoscape 3.10.2软件绘制“鬼针草-成分-靶点-腹泻网络图”;利用STRING数据库构建蛋白互作网络(PPI),并鉴定核心基因;利用DAVID数据库进行GO富集和KEGG通路富集分析;采用AutoDock用于分子对接验证;建立鸡大肠杆菌腹泻模型,观察其肠道组织形态影响及ELISA验证靶蛋白含量。鬼针草治疗鸡细菌腹泻的主要活性成分为:木犀草素、金鸡菊甙、6, 7-二羟基苯并呋喃和槲皮素,对应215个靶点基因;去除重复后与疾病共交集82个靶点,以白细胞介素-6 (interleukin-6, IL-6)、白细胞介素-1β (Interleukin-1 beta,IL-1β)、胱天蛋白酶3 (Caspase-3,CASP3)、基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinase-9,MMP9)和缺氧诱导因子1亚基α (Hypoxia-inducible factor 1-alpha, HIF-1α)为关键核心靶点;GO功能富集分析显示鬼针草主要作用靶点涉及凋亡过程、炎症反应等;KEGG通路富集分析显示鬼针草主要作用靶点富集在HIF-1α、C型凝集素受体、IL-17、TNF等信号通路;分子对接结果表明鬼针草主要活性成分与关键靶点具有良好的连接活性。组织切片和ELISA结果显示,鬼针草显著缓解了肠道组织损伤,并显著降低了空肠中IL-6、IL-1β、CASP3、MMP9和HIF-1α蛋白水平(P < 0.05、P < 0.01或P < 0.000 1)。通过网络药理学和试验验证发现,鬼针草可能通过调节IL-6、IL-1β、CASP3、MMP9和HIF-1α表达量来调控肠道炎症的发生发展,进而影响HIF-1α、IL-17、TNF等信号通路,为深入进行鬼针草治疗鸡细菌性腹泻的作用机制研究提供新思路与新方法。
旨在分析发酵玉米秸秆的营养成分组成并测定其在生长育肥猪上的有效能值及氨基酸标准回肠消化率,评价发酵玉米秸秆在猪上应用的可行性。试验1采用套算法测定发酵玉米秸秆的育肥猪消化能和代谢能。选用12头初始体重为(65±3.08)kg的健康“杜×长×大(DLY)”三元杂交去势公猪,采用2×2交叉设计,随机分为两组,每组6个重复,每个重复1头猪。试验日粮包括玉米-豆粕型基础日粮和发酵玉米秸秆日粮。试验2采用无氮日粮法测定发酵玉米秸秆的生长猪表观和标准回肠氨基酸消化率。选用6头安装T型瘘管、初始体重为(42.7±3.3)kg的健康DLY三元杂交去势公猪,采用2×2交叉设计,随机分为两组,每组3个重复,每个重复1头猪。结果表明,发酵玉米秸秆的育肥猪消化能值和代谢能值分别为5.85和5.61 MJ·kg-1,发酵玉米秸秆的必需氨基酸和非必需氨基酸标准回肠消化率分别为73.82%和65.09%,总氨基酸和粗蛋白质的标准回肠氨基酸消化率为70.33%和61.60%。结果提示,该发酵玉米秸秆作为非常规饲料原料,其氨基酸标准回肠消化率与《中国饲料成分及营养价值表(第35版)》中小麦麸、玉米DDGS等常规饲料原料接近,且价格低廉,具有较高的饲用价值,可为解决我国饲料原料短缺问题提供技术支撑。
针对蛋鸡开产性状进行遗传评估,旨在解析开产体重、开产日龄遗传结构。表型数据源自东乡绿壳蛋鸡-白来航鸡F2分离群体。以600K基因芯片对1 534只F2代试验鸡进行基因型分型。SNPs数据经质量控制后,进行基因型数据填充。以一步法全基因组关联分析获得开产性状关联的遗传标记。对显著性位点进行基因注释以及GO富集分析,进一步理解这些候选基因的生物学含义。鸡开产体重属于高遗传力性状,遗传力在0.62~0.65之间;开产日龄属于中等偏高遗传力性状,遗传力在0.35与0.42之间;开产体重与开产日龄遗传相关系数为0.24~0.37。鸡1号染色体5-羟色胺受体2A(5-hydroxytryptamine receptor 2A, HTR2A)、钙结合蛋白样39(calcium binding protein 39 like, CAB39L)附近存在与开产体重显著关联的QTL,另有343个支持位点超过基因组显著水平,显著性SNPs分别解释11.74%、9.34%开产体重表型方差;4号染色体筛选到开产体重QTL,候选基因为非SMC凝聚素Ⅰ型复合物G亚基(non-SMC condensin Ⅰ complex subunit G,NCAPG),可解释5.68%表型方差,附近有89个SNPs超过基因组显著水平阈值;鸡9号染色体G蛋白偶联受体149 (G protein-coupled receptor 149, GPR149)附近存在开产体重QTL,可解释1.33%的表型方差。开产日龄QTL位于5号染色体石蛋白2(stonin 2, STON2)基因附近以及9号染色体Mg2+/Mn2+依赖性蛋白磷酸酶样1(protein phosphatase, Mg2+/Mn2+ dependent 1L, PPM1L)附近,分别解释1.80%、1.22%表型方差。应用一步法GWAS,在鸡9号染色体物理位置22 Mb附近新发现与开产体重、开产日龄关联的遗传座位,还在5号染色体物理位置40 Mb附近新发现一个开产日龄关联的遗传座位。GO富集分析进一步表明,开产体重表型变异与性腺发育相关,开产日龄表型变异与钙离子转运相关。
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。
在哺乳动物的发情周期中有大量的卵泡被募集,每个发情周期单胎动物一般只有一个卵泡优势化排卵,而多胎动物也只有少数卵泡被优势化选择,剩余的大量卵泡发生闭锁。近些年来,围绕卵泡优势化选择的研究取得了一系列重要进展,但相关机理尚未完全揭示。胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor 1,IGF-1),被证实在卵泡发育过程中起到重要作用,本文综述了IGF-1在哺乳动物卵泡发育中的作用及机制,主要论述其在卵泡的优势化选择,促进卵泡生长发育,抑制颗粒细胞凋亡和维持雌性哺乳动物正常繁殖力方面的研究进展。
旨在探究菊粉(inulin)对热应激状态下泌乳奶牛生产性能、免疫应答、抗氧化状态及激素水平的影响。选取体况相近的健康高产荷斯坦奶牛24头,采用完全随机分组设计随机分为4组(每组n=6),分别在基础日粮中按照每头牛0、200、300、400 g·d-1(CON组,Inulin-2组,Inulin-3组和Inulin-4组)的剂量添喂菊粉,每组奶牛具有相近的泌乳日龄(days in milk,DIM)、产奶量和胎次。试验期10周,包括2周预试验阶段和8周正式试验阶段。本研究在炎热的夏季进行,整个试验周期内平均温湿度指数(temperature-humidity index,THI)均大于68,表明奶牛全期处于热应激状态。结果表明,饲喂菊粉对热应激奶牛直肠温度(rectal temperature,RT)和呼吸频率(respiratory rate,RR)无显著影响(P>0.05);随着菊粉添加量的增加,奶牛产奶量呈二次增加趋势(0.05≤P<0.1),其中Inulin-3和Inulin-4组产奶量显著高于CON组(P<0.05);随着菊粉饲喂量的增加,血清肌酐浓度呈显著二次下降(P<0.05),在Inulin-3组达到最低值,并显著低于CON组(P<0.05);血清白细胞介素(interleukin,IL)-1β浓度呈显著二次下降(P<0.05),在Inulin-3组中观察到最低值,并显著低于CON组(P<0.05),血清肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α浓度呈二次下降趋势(0.05≤P<0.1),在Inulin-3组达到最低值,且显著低于CON组(P<0.05);血清总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)呈二次上升趋势(0.05≤P<0.1),在Inulin-3组达到最高值,且显著高于CON组(P<0.05)。综上所述,日粮中添加菊粉可以通过改善免疫性能、抗氧化状态和激素分泌来缓解高产奶牛的热应激,同时还可提高产奶量和改善乳成分。对于热应激状态下的泌乳奶牛,推荐菊粉添加剂量为300 g·d-1。
布鲁氏菌病(brucellosis)是由布鲁氏菌(Brucella spp.)侵染引起的一种人畜共患细菌病, 严重危害人类健康和养殖业发展。布鲁氏菌是一种胞内寄生菌, 逃避宿主天然免疫反应实现胞内寄生是布鲁氏菌毒力的重要体现。脂多糖(LPS)是布鲁氏菌编码的重要毒力因子之一。相较于其他革兰阴性菌, 布鲁氏菌LPS的主要成分、空间结构、连接方式均有不同, 使其表现出特有的低内毒素性, 并且在协助布鲁氏菌逃逸宿主天然免疫系统的识别以及调控免疫应答过程中起关键作用。本文聚焦布鲁氏菌LPS, 对其特殊结构、生物合成过程及其免疫逃逸机制进行综述, 为全面了解布鲁氏菌LPS的生物学功能奠定基础。
随着组学技术的飞速发展,各层次组学的高通量检测技术不断涌现。代谢组学作为20世纪后期兴起的一个新近研究领域,不仅可以对生物体内的所有代谢物进行识别与检测,还可以借助先进的分析技术与数据处理平台对收集到的代谢物信息进行深入、全面的解析。它不仅可以全面、动态地监测猪生长发育过程中体内的代谢变化,而且还可结合多组学数据联合分析为经济性状的机理解析提供新方法。本文主要概述了代谢组学在猪生长、肉质、繁殖、抗病等重要经济性状研究中的最新进展,探讨其面临的挑战和应用前景,为未来代谢组学在猪重要经济性状研究中的应用提供参考。
主管单位:中国科学技术协会 主办单位:中国畜牧兽医学会 编辑单位:《畜牧兽医学报》编委会,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 出版单位:《中国畜牧兽医杂志》有限公司 主 编:文杰 联系电话:010-62815987 国内总发行:中国邮政集团公司北京市报刊发行局 邮发代号:82-453 国外总发行:中国国际图书贸易集团有限公司(中国国际书店)北京399信箱 国外代号:M446 国内订价:50元(全年600元)