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。
机器学习方法是全基因组选择研究的重要分支, 深度学习是近年来机器学习领域新的研究热点。本文介绍了机器学习以及深度学习全基因组选择研究的原理和应用发展, 分别从模型框架、模型参数、特征选择等方面对深度学习全基因组育种值估计研究进展进行了阐述, 探讨了深度学习全基因组选择研究中面临的一些的问题, 并对未来进行了展望。
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。
猫上呼吸道疾病(feline upper respiratory tract disease,FURTD)是一种在猫中广泛传播的以上呼吸道、口腔和眼部症状为主的疾病。引起FURTD的病原多样,除常见的猫杯状病毒(feline calicivirus,FCV)、猫疱疹病毒Ⅰ型(feline herpesvirus type 1,FHV-1)、猫衣原体(Chlamydia felis,C. felis)、猫支原体(Mycoplasma felis,M. felis)、支气管败血波氏杆菌(Bordetella bronchiseptica,Bb)外,临床中还有许多其他的病原偶见感染。临床中常出现由多种病原体混合感染的情况,并且病原的不断进化容易造成致病性的增强和组织嗜性的改变,这种病因的复杂性往往使得FURTD的防治较为困难。同时,由于许多病原感染引起猫的症状相似,仅凭临床症状无法准确判断出病因,准确认识不同病原的特性、掌握不同的病原检测方法对FURTD的病因快速诊断和提出高效的治疗方案至关重要。目前,不同病原引起的FURTD病例常被报道,而针对FURTD的诊断方法、治疗以及疫苗研制都尚未成熟,本文将对该疾病的常见和新发病原、诊断方法、治疗手段和防控措施进行系统地阐述,旨在为FURTD的防治工作提供更多的思路。
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。
改善肉质是猪育种工作的重要目标之一。肉质性状受遗传、饲料营养和管理等多种因素的影响,新近研究提示肠道微生物也可能是其中一个关键因素。肠道微生物是一个复杂的系统,随着猪出生后与外界环境的接触,逐渐形成并完善,且在猪生长发育过程中具有重要作用。猪肠道微生物方向之前的研究主要集中在对宿主营养物质的消化吸收以及免疫系统的影响方面;近年来,出现了通过肠道微生物改善猪肉品质这一新领域的探究,主要聚焦肌纤维类型转换、肌内脂肪沉积含量和骨骼肌代谢这三方面。因此,本文在简要介绍肌肉发育和肌内脂肪沉积以及肠道微生物组成与作用的基础上,对肠道微生物调控肌纤维类型转换、肌内脂肪沉积和骨骼肌代谢改善肉质的研究进行了综述,旨在为进一步通过肠道微生物调控猪肉质的探索提供科学依据。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
脂肪含量是影响家畜肉品质的主要因素之一。肌肉中的脂肪分布与肉的颜色、适口性、风味、嫩度和系水力等关系密切,肌内脂肪是评价肉品质的关键指标。肠道微生物和线粒体作为机体最庞大的微生态系统和细胞的“动力工厂”,在脂质代谢和细胞代谢间起到了重要的桥梁作用。目前,有关肠道微生物组及线粒体组的研究较为广泛,但两者的互作对脂肪沉积的影响尚不明确。本文通过综述肠道微生物及其代谢物功能与脂肪酸代谢,脂肪沉积与线粒体功能研究,以及肠道微生物及其代谢物与线粒体互作对脂肪沉积的调控机制,为通过肠道微生物及线粒体改善动物肉品质提供参考和思路。
随着奶牛产奶量的提高,我国奶业产业链也在不断优化和升级,朝着现代化、规范化和国际化的方向迈进。然而,高产奶牛的繁殖性能却在逐渐降低,目前,这已成为奶牛相关研究工作者面临的共同问题。卵泡发育与繁殖效率关系密切,卵泡正常发育是奶牛发情、排卵等繁殖活动的先决条件。其中,卵泡颗粒细胞能够与卵母细胞和卵泡膜细胞相互作用分泌多种激素和因子,同时,作为多种激素和细胞因子的受体影响卵泡发育。因此,本文总结了关于卵泡颗粒细胞功能与卵泡发育的相关研究,并以卵泡颗粒细胞在卵泡发育过程中的作用和颗粒细胞对卵母细胞的影响为重点进行综述,以期为今后相关研究提供理论参考。
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