基因编辑技术是修饰特定基因的新型分子工具,可在基因序列中有效引入新的突变,为分析基因功能和与表型相关的DNA序列提供了有效的手段。自发现以来,基因编辑技术已经成功应用在各种动物、植物及其他生物中,为基因治疗及精准作物育种等领域提供了重要技术支撑。本文旨在回顾近年来基因编辑工具的发展,阐述了经典编辑工具、碱基编辑工具和其他新编辑工具的进展,以期为相关领域科研人员进一步了解、优化编辑系统提供参考。
全球有相当一部分人群因对猫过敏而受到影响,患者症状小到鼻炎,大到哮喘,甚至呼吸障碍,对过敏患者的生活造成严重影响。Fel d 1是目前公认的主要猫过敏原,是一种分泌型球蛋白,主要产生于猫的皮脂腺和唾液腺,在猫梳理毛发的过程中分布到猫毛上,并最终散播到空气中。为解决人类对猫过敏这一难题,相关研究人员尝试从多条途径减少Fel d 1的分泌或控制其传播,以达到缓解或消除猫过敏患者的过敏反应,如通过清洁猫毛、清洁室内环境、培育低过敏性猫、为猫注射疫苗等方法来实现。本文就猫过敏原的研究进展和对猫过敏的管理控制以及治疗措施进行综述。
随着饲料中抗生素类饲料添加剂的全面禁用,中草药饲料添加剂逐渐成为畜禽生产中替代抗生素的潜在产品。而中草药经过微生物发酵后,不仅能增加活性物质含量和中草药药效,还能产生新的活性成分,降低中草药毒副作用。将发酵中草药饲料添加剂添加到畜禽饲料中能够提高畜禽生产性能、改善健康状况、提升畜禽产品品质。本文归纳了发酵中草药的优点,讨论了发酵中草药饲料添加剂对动物生产的影响,并总结了中草药发酵饲料添加剂使用中存在的问题,以期为发酵中草药饲料添加剂在畜禽养殖中的研究和应用提供参考依据。
禽偏肺病毒病是由禽偏肺病毒(avian metapneumovirus, aMPV)引起的一种以急性上呼吸道感染、产蛋和蛋壳质量下降为特征的疾病。aMPV可感染鸡、鸭、鸽等多种禽类,在全世界范围内广泛流行,给养禽业带来了巨大的经济损失。本文从病毒基因组结构及其编码蛋白、流行现状、致病特性、病毒感染诱导的宿主免疫应答以及其诊断技术与疫苗等方面对aMPV进行综述,为今后该疾病的诊断和预防提供科学依据。
选种和选配是猪育种工作的核心内容,科学合理的选种选配是加快遗传改良的重要手段。随着生物育种技术的快速发展,基因组选择(genomic selection, GS)和基因组选配(genomic mating, GM)技术在猪遗传改良中发挥了巨大作用。GS是利用覆盖全基因组的分子标记对育种目标个体进行遗传潜能评估和预测的方法,其通过构建模型预测个体基因组育种值实现早期选种。GM则是通过优化交配组合产生更加优秀的后代实现优良性能的快速传递。本文综述了全基因组选择选配技术的发展、在猪育种中的应用研究进展及未来展望,旨在为基因组选择选配技术在我国猪育种的应用提供参考。
我国大多数集约化与规模化生猪养殖场存在着养殖密度过高、饲料利用率低、养殖成本居高不下以及环境污染等诸多问题。生猪精准营养供给是解决上述问题的关键。根据生长育肥猪的性别、营养需要、生理状态和生产要求等特征,制定个性化饲养方案,从而显著改善猪的生长性能,提高饲料利用率,降低养殖成本,减轻环境污染,有助于推动养猪业的可持续发展。本文对生长育肥猪精准营养供给研究进展进行归纳,主要从动态营养需要体系、营养精准供给方式和智能化设备等方面进行阐述。同时本研究也对今后的研究趋势做出展望,旨在为生长育肥猪营养精准供给的研究提供参考依据。
基因组选择的发展,在肉牛育种中留下了深刻的印记。中国肉牛品种多、群体规模小导致遗传育种工作的进度迟缓。多数研究表明参考群体大的纯种肉牛群体在多品种评估中的好处甚微,而对参考群体小的品种可以从多品种评估中受益,并且不会对纯种性能的评估产生不良影响。在肉牛遗传育种研究中,基因组信息的使用为改善肉牛的遗传改良提供了机会,以确定杂交品种等多品种参考群体带给肉牛遗传育种的利用价值。多品种基因组评估作为提高群体遗传增益的有利工具,能够通过使用多品种模型对肉牛群体进行基因组评估。本综述从肉牛基因组选择角度进行阐述,重点综述基因组选择在多品种肉牛中的使用情况,探讨了对肉牛使用基因组选择的影响机制,以期为多品种肉牛基因组选择的研究提供新思路,探索基因组选择的应用潜力。
牛场规模化程度不断扩大,个体发情的精准鉴定成为繁殖管理重点。行为表现、生理变化与自身卵泡发育密切相关,是鉴别发情母牛、确定最佳配种时间的重要标记。利用现代科技深入揭示这些标记的发情周期变化规律与调控机制,提高自动化发情鉴定效率成为该领域的研究焦点。为此,本文综述了母牛发情行为变化、生理特征的国内外研究进展,分析了相关发情鉴定技术存在的问题,并回顾了发情母牛唾液、尿液、乳汁特异化合物的研究状况,旨在为研发新型高效的发情鉴定自动化技术提供参考。
酪蛋白是牛奶中主要的蛋白质,β-酪蛋白是酪蛋白中的一种,A1 β-酪蛋白和A2 β-酪蛋白是β-酪蛋白表现出的两种不同的基因型。由于氨基酸序列67号位置上的差异导致二者的结构不同,从而引起生理功能上的差异,其功能差异与人类健康存在一定的关联。本文介绍了牛奶中A1和A2 β-酪蛋白在结构上的差异以及在胶束组装、伴侣活性和制品凝胶的差异,综述了目前研究发现的二者与人类健康的一些联系,主要体现在胃肠道症状、Ⅰ型糖尿病、心血管疾病和精神疾病上,并总结现有对A1 β-酪蛋白和A2 β-酪蛋白的检测方法,旨在加强对牛奶中A1 β-酪蛋白和A2 β-酪蛋白的认识,为后续研究二者在营养学上的其他表现提供理论依据。
肌细胞(又名肌纤维) 是组成骨骼肌的基本单位, 约占畜禽机体的50% 左右, 与畜禽产肉性能、骨骼保护密切相关, 对调节畜禽机体代谢和内分泌有重要作用, 同时也为畜禽的运动提供了动力。骨骼肌是一种较为复杂的组织, 而组成这些组织的基本单位是肌细胞, 骨骼肌在发育时期需要多种类型的单核和多核细胞相互作用, 这是形成优质肉类的关键。近些年, 随着科学技术的快速发展, 对鉴定骨骼肌发育相关细胞有了更多且全面的技术, 而单细胞测序技术在其中运用的最为广泛, 它的运用对组成骨骼肌的细胞类型和相关细胞发育异质性的研究提供了技术支持, 对肉品质的研究有重大意义。本文综述了通过细胞形态学观察、分子标记物、免疫组织化学、免疫荧光、原位杂交、单细胞测序的方法鉴定与骨骼肌发育过程相关的细胞, 归纳与骨骼肌发育相关细胞的标记基因, 为了解骨骼肌的结构和功能, 为探索骨骼肌发育机制提供参考, 为肉品质的研究提供理论基础, 也在不同品种的个体选育中具有重要意义和实践价值。
生殖细胞是生命体遗传物质传递的主要载体,在家畜育种过程中发挥重要作用。人们对畜产品需求的不断增加促进了精确育种技术的发展。基因编辑技术显著提升基因强化和疾病治疗成效,这一进展凸显了将该技术应用于家畜生殖细胞研究的重要性。与其他基因编辑技术相比,CRISPR/Cas9系统和CRISPR/Cas12系统的研究较为深入。CRISPR/Cas技术已在多项研究中取得突破性进展,被视为一种极有潜力的育种改良手段。本文主要针对两种CRISPR/Cas系统及CRISPR/Cas9系统在家畜生殖细胞中的应用进行综述,对家畜生殖细胞形成过程进行简要概括,阐述CRISPR/Cas9系统和CRISPR/Cas12系统的原理、构成和衍生技术,介绍CRISPR/Cas9系统在家畜生殖细胞中的应用,对基因编辑技术广泛应用于家畜生殖细胞进行展望,旨在为未来畜牧基因编辑领域的研究提供参考。
单细胞转录组测序技术(single cell RNA sequencing, scRNA-seq)能够以高精度分辨率鉴定单个细胞类型和细胞状态,打破普通转录组测序(bulk RNA sequencing, RNA-seq)无法探究目标细胞具体表达特征的困境,在各个领域的探索中起到重要作用,目前广泛应用于人类及小鼠发育生物学、肿瘤学、免疫学、复杂疾病、肠道微生物组及临床应用等诸多领域。近年来,scRNA-seq在畜牧业领域也开展了一些开创性的研究并获得了一系列的成果,主要集中在动物繁殖性能、胚胎发育、关键性状解析等方面,但相较于在人类上的应用还较为薄弱,在其他领域的应用也仍有待深入。本文主要综述了scRNA-seq的工作流程及其在家养动物中应用的研究进展,以期为提高scRNA-seq分析效率以及在家养动物中的创新应用提供参考。
饲料效率是评价畜牧生产效率高低的一项重要指标,它是畜禽育种研究的重要性状之一。在过去几十年里,肉蛋奶产量等畜禽生产性状已经取得显著遗传进展。随着饲料成本的逐年提高,近几年饲料效率性状逐渐受到育种工作者的高度关注。欧美国家已陆续将饲料效率作为育种目标纳入综合选择指数,我国也开始相关研究并取得了研究进展。本文介绍了饲料效率的概念、常用衡量指标、遗传参数估计,并综述了国内外常见畜禽饲料效率性状的研究进展,为进一步解析畜禽饲料效率性状遗传机制和优化育种方案提供参考。
动物疫病不仅严重危害动物健康,阻碍养殖业良性发展,而且对人类健康构成潜在威胁。开发灵敏、特异、快速的诊断方法对于疫病防控尤为重要。PCR是目前检测病原体核酸的金标准,但是它存在检测周期较长,需要精密仪器和专业技术人员,无法应用于现场即时检测等局限性。成簇规律间隔短回文重复序列及其相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein, CRISPR/Cas)具有敏感性高、特异性强和操作简便等优点,可为动物疫病诊断提供新的方法和契机。CRISPR-Cas9靶向核酸的特异性和CRISPR-Cas12/Cas13“附属切割”活性使其在核酸检测中显示出巨大的应用前景。本文简述了CRISPR/Cas系统的分类,对3种常用的CRISPR/Cas系统的核酸检测策略进行系统阐述,并对其在动物疫病诊断中应用的最新研究进展进行综述,最后讨论了它的优势、面临的挑战及未来发展方向,以期为动物疫病诊断新方法的开发提供参考。
旨在探讨仿生消化法估测生长猪饲料原料消化能(DE)、代谢能(ME)和净能(NE)的准确性和可加性,为快速获得生长猪饲料的有效能值提供参考。采用单因素完全随机设计,以生长猪仿生消化法测定12个能量饲料、9个蛋白质饲料,以及由上述21个饲料原料配制的17个饲粮的酶水解物能值(EHGE),每个处理5个重复,每个重复1根消化管。通过EHGE、粗蛋白(CP)和酸性洗涤纤维(ADF)估测DE、ME及NE值。比较饲料原料有效能(DE、ME、NE)估测值与GB/T 39235—2020中同本研究同名的17个饲料原料的能量利用率乘以总能(GE)实测值得出的体内有效能值的差异及相关性,以验证仿生消化法估测饲料有效能的准确性。根据饲料原料的有效能估测值计算饲粮有效能加权值,并根据饲粮EHGE估测有效能的数学模型获得饲粮的有效能值,比较两者的差异以验证仿生消化法估测饲料有效能值的可加性。结果表明,采用GB/T 39235—2020计算的17个饲料原料的DE、ME、NE对EHGE结合CP、ADF估测的有效能值线性回归模型的决定系数(R2)分别为0.774,0.778和0.870。回归诊断分析发现,米糠、小麦麸和玉米胚芽粕偏离了其他14个饲料原料样品体内值与估测值的线性关系(DFFITS>$ 2 \sqrt{\frac{p}{n}} $)。剔除上述3个样品后,GB/T 39235—2020计算的体内有效能对估测值线性回归的决定系数高于0.93。17个试验饲粮的EHGE实测值对加权计算值,DE、ME和NE的估测值对加权计算值的线性回归与Y=X重叠(R2>0.95,P < 0.01)。上述结果表明,仿生消化法可以满意地估测14个饲料样品的有效能值,但低估了米糠和小麦麸的有效能值,却高估了玉米胚芽粕的DE和ME。仿生消化法测定的EHGE及通过EHGE估测的DE、ME、NE均具有良好的可加性。
脂肪组织是机体的重要组成部分,不仅具有储存能量、保护组织和调节体温等作用,还能通过分泌细胞因子参与代谢调节,在肥胖及相关并发症的发病过程中发挥着重要作用。大量研究已证实,肠道微生物与宿主脂肪代谢及其相关疾病之间具有紧密联系。本文综述了肠道微生物影响脂肪沉积的主要因素,包括脂肪细胞、脂肪酸组成和脂肪相关血液指标。探讨肠道微生物如何通过一系列途径参与调节脂肪吸收、生成和分解过程,同时详细阐述了肠道微生物与脂肪代谢紊乱引起的疾病之间的关联。本文旨在完善和加深对肠道微生物调控脂肪沉积及其相关代谢疾病的了解,为下一步的研究和临床实践提供理论基础和借鉴。
啄羽是蛋鸡生产中一个常见的严重破坏行为,会造成被啄鸡羽毛和皮肤受损,甚至相互啄食导致鸡只死亡。啄羽不仅对蛋鸡的健康和福祉造成了负面影响,也进一步影响蛋鸡养殖效益,因此受到蛋鸡产业和研究的广泛关注。本文将综合已有的研究成果,探讨蛋鸡啄羽行为的外在影响因素和遗传调控机制,以促进对蛋鸡啄羽行为的深入理解,并提出未来研究方向。为制定可持续解决方案,进一步改善蛋鸡福利水平和提高生产效益奠定基础。
单细胞测序技术是在单个细胞水平上对基因组、转录组、表观组进行高通量测序分析的一项前沿技术。它能够揭示细胞群体差异和细胞发育谱系关系,反映细胞群体的异质性及细胞间的相互作用,在肿瘤发生、干细胞生物学等多个领域发挥重要作用。动物骨骼肌组织是以肌纤维为主,包含肌卫星细胞、成纤维-成脂祖细胞和巨噬细胞等多种细胞在内的非均质组织。受益于单细胞测序技术的迅速发展,人们对骨骼肌中细胞群体组成、不同群体之间互作的了解逐渐加深。本文围绕骨骼肌中细胞群体组成及细胞间互作,聚焦肌卫星细胞与生态位细胞的“交叉对话”在调控骨骼肌生长、代谢及再生等过程中的作用,对已有的研究成果进行简单的综述,以期为调控产肉动物生长及改善肉质提供新思路。
基因组选择的广泛应用大大加快了畜禽的遗传进展。随着畜禽芯片的商业化和测序成本的不断降低,可获得的畜禽基因组信息越来越丰富。基因型标记数量远远超过具有表型数据的样本个数,基因组信息之间的关系更加复杂等问题也随之出现,使得最佳线性无偏预测(best linear unbiased prediction,BLUP)和Bayes等传统评估模型的使用受到极大限制。机器学习算法不依赖于预定的方程模型,可以更好地处理非线性关系,为以上问题提供了解决方案,因此逐步被应用于基因组选择中。本文综述了基因组选择的发展,阐述了几种常用于基因组选择中的机器学习算法的原理,并对机器学习在畜禽基因组选择中的应用现状和实现方式进行了总结,最后对机器学习在畜禽育种中面临的问题进行了探讨并对其发展进行了展望。
旨在基于长纯合片段(ROH)和选择信号iHS分析北京黑猪群体的遗传结构,挖掘与经济性状相关的候选基因。本研究的对象为北京黑猪群体,平均日龄为210 d。对729头北京黑猪的illumina Porcine 50K芯片数据进行质控和填充后,进行ROH和iHS的分析。本研究选择参与组成ROHs的前1%的SNPs作为ROH岛的阈值,将超过此阈值的区域称为ROH岛。保留标准化的|iHS|值中排在前1%的所有SNPs位点,将位点上下游各延伸200 kb作为选择信号iHS得到的强受选择区域。将选择信号的强受选择区域与ROH岛重叠的区段定为本研究的候选区域。本研究最终保留724个体和45 585个SNPs,通过ROH分析共识别到10个ROH岛,这些岛内包含449个SNPs。iHS分析的结果显示,保留得分排在前1%的位点后,共有376个强受选择位点。最终,在iHS的强受选择区域与ROH岛的5个重叠区域内注释到18个基因,其中包括一些已知的影响猪肉质和生长发育过程的基因。本研究分析了北京黑猪群体ROH的分布,并结合选择信号,揭示了北京黑猪受选择的位点和候选基因,该研究结果为深入探讨北京黑猪的群体特性及经济性状的遗传机制提供重要参考。
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)