公牛精子耐冻性相关基因多态性位点的挖掘与功能验证

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作者 李晓彤 王鹏宇 +6 位作者 方颖妍 于鸿希 张毅 王雅春 张元沛 李彦芹 姜力 《畜牧兽医学报》 北大核心 2025年第4期1981-1988,共8页

旨在挖掘影响公牛精子耐冻性的关键基因和分子标记并应用于奶牛的分子育种。本研究基于前期组学研究结果挖掘到ATP5F1A、DNASE2、LPO等11个与公牛精子耐冻性相关的重要候选基因,针对其外显子设计引物进行PCR混池测序检测遗传变异位点。... 旨在挖掘影响公牛精子耐冻性的关键基因和分子标记并应用于奶牛的分子育种。本研究基于前期组学研究结果挖掘到ATP5F1A、DNASE2、LPO等11个与公牛精子耐冻性相关的重要候选基因,针对其外显子设计引物进行PCR混池测序检测遗传变异位点。随后采用飞行时间质谱方法在130头健康的公牛资源群体中对重要位点进行基因型分析和关联分析。其中,精子高耐冻组公牛55头,鲜精平均活力为0.68,冻后平均活力为0.42;精子低耐冻组公牛75头,鲜精平均活力为0.65,冻后平均活力为0.32。结果最终检测到14个重要SNPs位点,其中ATP5F1A基因外显子上的rs110909003 SNP(C/T)位点与公牛精子的耐冻性显著相关(P=0.009)。利用Western blot检测该位点不同基因型公牛精子中ATP5F1A蛋白的表达,结果显示与TT型个体相比,CC型个体精子中ATP5F1A蛋白表达量显著上升。本研究挖掘到与公牛精子耐冻性显著相关的基因ATP5F1A,以及位于该基因内的重要分子标记rs110909003,推测其可能通过影响线粒体的氧化磷酸化过程影响精子的耐冻性。研究结果为荷斯坦种公牛冻后精液品质性状分子选育提供了重要信息。 展开更多

关键词 荷斯坦牛 精子 耐冻性 功能基因 分子标记

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不同嫩度徐州牛肌肉转录组比较分析

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作者 沈阳阳 安振江 +7 位作者 高林娜 夏淑雯 陈坤琳 丁强 高运东 薛金果 仲跻峰 王慧利 《中国畜牧兽医》 北大核心 2025年第2期522-533,共12页

[目的]探究徐州牛不同嫩度背最长肌间的基因表达差异,挖掘相关调控基因和信号通路,为进一步研究徐州牛肌肉生长调控的作用机制提供理论依据。[方法]本研究以江苏地方特色牛种——徐州牛为研究对象,屠宰后对背最长肌进行剪切力测定,依据... [目的]探究徐州牛不同嫩度背最长肌间的基因表达差异,挖掘相关调控基因和信号通路,为进一步研究徐州牛肌肉生长调控的作用机制提供理论依据。[方法]本研究以江苏地方特色牛种——徐州牛为研究对象,屠宰后对背最长肌进行剪切力测定,依据剪切力值大小分为高嫩度组6头(剪切力<5.5 kg)和低嫩度组4头(剪切力>7 kg),并对两组肌肉组织进行转录组测序,对数据进行过滤、质控、比对、定量后使用R语言DEseq2包筛选差异表达基因并进行功能富集分析。对差异极显著基因胱抑素B(cystatin B,CSTB)进行物种相似性比对及蛋白理化性质等分析。[结果](1)转录组结果显示,相对于低嫩度组,高嫩度组中有94个基因上调、37个基因下调,位于前二十的差异表达基因包括CSTB、VWF、DIRAS3、CDKN1A、CFB等。(2)GO和KEGG富集分析发现,差异表达基因主要涉及凝血、免疫效应、伤口愈合等生物学过程,以及参与脂质代谢的Wnt信号通路等。基因通路网络分析发现,生物过程和分子功能中共同存在CSTB、PRKG1、PLAUR等差异表达基因。(3)牛CSTB基因与羊的相似性最高,为97.96%,其次是猪;蛋白理化性质发现,CSTB含有98个氨基酸残基,不稳定系数为33.17(<40),为稳定蛋白;蛋白二级结构预测显示,CSTB主要是由延伸链和无规则卷曲构成;STRING在线数据库分析结果显示,CSTB可能与CTSH、WC1-10、CTSB等存在相互作用。[结论]本研究筛选出影响徐州牛肌肉不同嫩度的差异表达基因CSTB、VWF、DIRAS3、CDKN1A、CFB等。研究结果可为牛肉品质研究提供理论依据和数据支撑。 展开更多

关键词 徐州牛 背最长肌 转录组测序 肌肉嫩度

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家畜动物胚胎干细胞建系及关键信号调控技术进展

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作者 王玉杰 张燕 +2 位作者 李广栋 王金鹏 肖遥 《中国畜禽种业》 2025年第1期40-48,共9页

胚胎干细胞是研发家畜动物革命性种质培育与改良新技术的基础,在提升我国畜牧业的竞争力方面具有重要意义。该文综述了牛、猪、羊胚胎干细胞分离建系技术取得的进展,并重点分析了FGF、Wnt、Activin等关键信号通路在维持细胞多能性中的... 胚胎干细胞是研发家畜动物革命性种质培育与改良新技术的基础,在提升我国畜牧业的竞争力方面具有重要意义。该文综述了牛、猪、羊胚胎干细胞分离建系技术取得的进展,并重点分析了FGF、Wnt、Activin等关键信号通路在维持细胞多能性中的调控机制,为家畜胚胎干细胞相关研究和技术研发提供参考。 展开更多

关键词 牛 猪 羊 细胞多能性 分子机制

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山东省荷斯坦奶牛体型性状遗传参数估计及系谱世代数的影响 被引量：9

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作者 宋月通 张汝美 +7 位作者 李彦芹 李荣岭 高运东 仲跻峰 薛光辉 王玉东 李建斌 孙东晓 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1384-1395,共12页

旨在估计山东省荷斯坦奶牛体型性状遗传参数,为育种方案制定提供参考。本研究收集了山东省2010—2020年间的144个牛场31963头头胎中国荷斯坦母牛的20个体型性状记录,其中性状评分由线性分转为功能分,将场、泌乳月、产犊月龄、鉴定员效... 旨在估计山东省荷斯坦奶牛体型性状遗传参数,为育种方案制定提供参考。本研究收集了山东省2010—2020年间的144个牛场31963头头胎中国荷斯坦母牛的20个体型性状记录,其中性状评分由线性分转为功能分,将场、泌乳月、产犊月龄、鉴定员效应为固定效应,以个体的加性遗传效应作为随机效应,利用DMU软件,采用AI-REML结合EM算法并配合动物模型进行遗传参数估计。结果表明,体型性状的遗传力属于中等偏低水平,其估计值变化范围为0.049(后肢侧视)到0.282(棱角性),性状间的遗传相关范围为-0.558(前乳头位置与乳房深度)至0.717(蹄踵深度与蹄角度)。体躯容量各性状间的遗传相关范围为0.118(体深与体高)至0.461(胸宽与腰强度);尻角度与尻宽的遗传相关为-0.251;肢蹄各性状间的遗传相关范围为-0.035(蹄踵深度与后肢后视)到0.717(蹄踵深度与蹄角度);泌乳系统各性状间的遗传相关范围为-0.558(前乳头位置与乳房深度)至0.587(悬韧带与前乳房附着)。另外,体型性状的遗传力估计标准误在查找的系谱世代数为3的情况下为最小,这可能是由于系谱数据完整性的限制导致了该种情况,具体还需要进一步验证。加强对体型性状中遗传力较高且与泌乳系统遗传相关较强性状的选择,有利于奶牛生产性能的提高。另外,在本研究数据中,使用前3代系谱估计的遗传力标准误最小,因此,利用前3代系谱估算遗传参数可能较佳。 展开更多

关键词 山东省 中国荷斯坦牛 体型性状 遗传参数 系谱世代数

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利用CRISPR/Cas9技术制备BLG基因敲除牛乳腺上皮细胞系

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作者 丁修虎 林志平 +8 位作者 赵芳 陈坤琳 仲跻峰 张燕 高运东 李惠侠 王慧利 张建丽 丁强 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4475-4488,共14页

旨在利用CRISPR/Cas9系统构建BLG基因敲除牛乳腺上皮细胞系(bovine mammary epithelial cells,bMECs),同时检测BLG基因敲除后对细胞的影响。本研究利用体外切割试验筛选获得靶向牛的BLG基因的第一外显子序列的3条sgRNA,与CRISPR/Cas9表... 旨在利用CRISPR/Cas9系统构建BLG基因敲除牛乳腺上皮细胞系(bovine mammary epithelial cells,bMECs),同时检测BLG基因敲除后对细胞的影响。本研究利用体外切割试验筛选获得靶向牛的BLG基因的第一外显子序列的3条sgRNA,与CRISPR/Cas9表达载体电转染入bMECs,利用浓度为1.8μg·mL^(-1)嘌呤霉素和6μg·mL^(-1)稻瘟菌素双药筛和PCR分析鉴定获得BLG基因编辑的单克隆细胞株;利用Western blot(WB)验证细胞BLG表达;绘制生长曲线和CCK-8试验检测BLG基因敲除对bMECs细胞增殖的影响;同时根据sgRNA序列,对基因组上潜在脱靶位点进行PCR测序分析。经筛选和PCR序列分析,共筛选获得了9株BLG基因编辑细胞株,其编辑效率为90%(9/10),其中4株细胞株BLG基因大片段删除。序列分析结果显示,单克隆细胞株编辑位点呈现片段插入缺失和碱基替换等多种编辑类型,WB结果显示敲除细胞株BLG蛋白表达显著降低,且细胞生长曲线和CCK-8检测结果表明BLG基因敲除的细胞生长速度加快。本研究利用CRISPR/Cas9技术成果构建了牛乳腺上皮细胞BLG基因高效敲除方法,BLG基因敲除后可显著影响牛乳腺上皮细胞的增殖,为探究BLG敲除牛在乳腺上皮细胞水平探究其功能机制提供细胞模型。 展开更多

关键词 BLG基因 牛乳腺上皮细胞系 CRISPR/Cas9 基因编辑

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头胎荷斯坦牛乳尿素氮及其与产奶性状和体细胞评分的遗传分析

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作者 张淼 裴芬 +11 位作者 鞠林 赵秀新 杨健 薛光辉 徐千雯 刘燕 张元沛 蔡高占 高运东 俞英 王晓 李建斌 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期5527-5537,共11页

旨在研究山东省荷斯坦牛乳尿素氮的遗传参数及其与产奶性状(产奶量、乳蛋白率、乳脂率)和体细胞评分的遗传相关和表型相关。本研究使用山东省2016—2022年间15497头头胎荷斯坦牛的99732条DHI记录数据,将场、产犊年、产犊季节、产犊月龄... 旨在研究山东省荷斯坦牛乳尿素氮的遗传参数及其与产奶性状(产奶量、乳蛋白率、乳脂率)和体细胞评分的遗传相关和表型相关。本研究使用山东省2016—2022年间15497头头胎荷斯坦牛的99732条DHI记录数据,将场、产犊年、产犊季节、产犊月龄、泌乳阶段效应作为固定效应,以个体加性遗传效应以及永久环境效应作为随机效应,利用DMU软件,采用AI-REML结合EM算法配合重复力模型进行遗传参数估计。结果显示:乳尿素氮、产奶量、乳脂率、乳蛋白率和体细胞评分的遗传力分别为0.129、0.252、0.188、0.257、0.110,均为中低遗传力;重复力分别为0.132、0.513、0.231、0.320、0.339,除乳尿素氮外,均为中等重复力;乳尿素氮与产奶量、乳脂率、乳蛋白率和体细胞评分的遗传相关分别为:-0.02、0.20、0.04和-0.11;表型相关分别为:0.01、0.05、0.01和-0.015近乎为0。结果表明,乳尿素氮与产奶性状及体细胞评分存在较弱遗传和表型相关,在不影响产奶性状的前提下,对乳尿素氮这一性状进行选择是可能的,同时可以将其纳入荷斯坦牛育种工作中。 展开更多

关键词 乳尿素氮 中国荷斯坦牛 遗传分析

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基于不同方法的微量细胞全基因组遗传变异检测和比较分析

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作者 石庆珍 徐鸿洋 +4 位作者 张燕 张毅 王雅春 韩建永 姜力 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4311-4324,共14页

旨在用不同方法对微量细胞全基因组遗传变异进行检测和比较分析。本研究首先以3、5、7、10个猪耳缘成纤维细胞为试验材料,利用不同方法提取微量细胞基因组,进行全基因组测序(whole genome sequencing,WGS),比较不同细胞数及不同提取方... 旨在用不同方法对微量细胞全基因组遗传变异进行检测和比较分析。本研究首先以3、5、7、10个猪耳缘成纤维细胞为试验材料,利用不同方法提取微量细胞基因组,进行全基因组测序(whole genome sequencing,WGS),比较不同细胞数及不同提取方法之间的遗传变异检测性能。随后利用牛囊胚的5个和7个滋养外胚层细胞获得的基因组进行全基因组测序和SNP芯片技术的比较分析,每组均进行3次重复。结果表明,针对不同细胞数,基于全基因组扩增技术(whole genomic amplification,WGA)的MDA(multiple displacement amplification)方法均比其他方法的DNA产物浓度、测序质量及SNP检出性能效果更优。使用REPLI-g^((R)) Single Cell Kit扩增7、10细胞数的DNA浓度显著高于3、5细胞数,但质量评估的各项性能基本无显著差异,且不同细胞数检测到的SNP位点数量相似。5、7细胞数的Illumina Bovine GGP芯片SNP位点call rate分别为74.09%和81.52%。全基因组测序相较于芯片可以获得更丰富的遗传变异信息,但两种检测手段共同检测到的SNP以及基因型相同的位点数占比较低。综上所述,本研究系统比较了不同细胞数下不同微量细胞基因组提取方法以及不同全基因组遗传变异检测技术的各项性能,结果显示利用REPLI-g^((R)) Single Cell Kit扩增7细胞进行二代测序可得到较为准确且稳定的结果,本研究建立了一套较为可靠的家畜胚胎微量细胞样品基因组提取和遗传变异检测方案,为将来实现准确的胚胎基因组选择和胚胎质量评估具有重要的意义和价值。 展开更多

关键词 微量细胞 胚胎 全基因组扩增 重测序 SNP芯片 遗传变异

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山东地区隐性乳房炎牛乳中β-内酰胺酶blaZ基因与微生物相关性研究

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作者 刘志旭 韩文昌 +6 位作者 李彦芹 张利文 刘燕 苑昭伟 李建斌 王晓 曹荣峰 《中国畜牧兽医》 2025年第5期2318-2327,共10页

【目的】探究山东地区隐性乳房炎牛乳中β-内酰胺酶blaZ基因与微生物的关系,为防控奶牛隐性乳房炎和减少生牛乳中的耐药基因提供理论依据。【方法】2023年2月-2023年6月,随机取山东省15市33个奶牛场478头奶牛乳478份,分别用PCR方法检测b... 【目的】探究山东地区隐性乳房炎牛乳中β-内酰胺酶blaZ基因与微生物的关系,为防控奶牛隐性乳房炎和减少生牛乳中的耐药基因提供理论依据。【方法】2023年2月-2023年6月,随机取山东省15市33个奶牛场478头奶牛乳478份,分别用PCR方法检测blaZ基因和15种微生物的基因。基于R语言的pheatmap函数绘制blaZ基因与微生物的相对丰度热图,并用R语言的glm函数进行Logistic回归拟合。选取山东省5市506头隐性乳房炎奶牛乳506份,重复上述方案。【结果】山东地区15市478份随机抽样牛乳中blaZ基因阳性率为19.25%,小型牧场blaZ基因阳性率高;牛乳中的凝固酶阴性葡萄球菌、酵母菌和肠球菌属相对丰度较高,且与blaZ基因呈正相关(P<0.01;P<0.05);而blaZ基因仅与相对丰度不高的克雷伯菌属呈负相关(P<0.05)。隐性乳房炎牛乳中blaZ基因阳性率为52.17%,牛乳中酵母菌、肠球菌属和凝固酶阴性葡萄球菌的相对丰度较高,blaZ基因仅与凝固酶阴性葡萄球菌呈正相关(P<0.01),且仅与乳房链球菌呈负相关(P<0.01)。【结论】山东地区隐性乳房炎牛乳中blaZ基因表达量高于随机抽样牛乳,在山东地区的牛乳中,blaZ基因主要源自于凝固酶阴性葡萄球菌,引起该地区隐性乳房炎的主要致病菌也是该菌。 展开更多

关键词 奶牛隐性乳房炎 β-内酰胺酶blaZ基因 Logistic回归 微生物丰度

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奶牛活体采卵-体外受精效率的影响因素研究 被引量：9

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作者 王腾飞 张燕 +6 位作者 王彦平 赵善江 朱化彬 王玲玲 麻柱 戴蕴平 庞云渭 《中国畜牧兽医》 CAS 北大核心 2021年第2期574-580,共7页

为建立稳定高效的活体采卵-体外受精技术体系,提高体外胚胎生产效率,本研究先利用屠宰场采集的新鲜卵巢卵母细胞进行体外受精,通过胚胎发育潜力来筛选最佳的体外胚胎培养液;再进一步研究不同种公牛精液和供卵母牛对活体采卵-体外受精效... 为建立稳定高效的活体采卵-体外受精技术体系,提高体外胚胎生产效率,本研究先利用屠宰场采集的新鲜卵巢卵母细胞进行体外受精,通过胚胎发育潜力来筛选最佳的体外胚胎培养液;再进一步研究不同种公牛精液和供卵母牛对活体采卵-体外受精效率的影响。结果显示,CR1aa培养液和mCR1aa培养液卵裂率差异不显著(P>0.05),但mCR1aa组的囊胚发育率显著提高(28.1%vs 20.6%,P<0.05);选取的3头荷斯坦种公牛精液的活体采卵-体外受精胚胎的卵裂率差异不显著(P>0.05),但1号种公牛精液体外受精后囊胚率(38.7%)显著高于2号和3号(23.8%&22.9%)(P<0.05);随机选择的3头活体采卵供体母牛(H1、H2、H3)获得的头均可用卵母细胞数无显著差异,但H1和H2供体母牛体外受精胚胎的卵裂率和囊胚率均显著高于H3供体牛(P<0.05),且H1供体牛体外受精囊胚率显著高于H2供体牛(P<0.05)。结果表明,mCR1aa培养液能显著提高体外受精囊胚发育率,适用于体外胚胎生产;种公牛精液和供体母牛个体差异会直接影响活体采卵-体外受精胚胎的生产效率,为奶牛活体采卵-体外受精生产技术体系的优化提供参考。 展开更多

关键词 奶牛 活体采卵 体外受精 体外胚胎 囊胚

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表没食子儿茶素没食子酸酯对牛冷冻精液品质及受精能力的影响 被引量：5

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作者 黄自强 王玲玲 +5 位作者 庞云渭 郝海生 杜卫华 赵学明 刘岩 朱化彬 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2154-2162,共9页

本试验旨在探究牛冷冻-解冻精液中添加不同浓度表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate,EGCG)对精液品质及受精能力的影响。在牛冷冻-解冻精液中添加不同浓度(0、5、10和20μmol·L^(-1))EGCG,38.5℃孵育1h后,检测精... 本试验旨在探究牛冷冻-解冻精液中添加不同浓度表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate,EGCG)对精液品质及受精能力的影响。在牛冷冻-解冻精液中添加不同浓度(0、5、10和20μmol·L^(-1))EGCG,38.5℃孵育1h后,检测精子动力学参数、结构完整性、精子中相关酶活力和体外受精能力。结果表明,10μmol·L^(-1)EGCG处理显著提高了精子活力(TM,%)和鞭打频率(BCF,Hz,P<0.05);与对照组相比,5、10和20μmol·L^(-1)EGCG处理组精子质膜和顶体完整率显著升高(P<0.05);5和10μmol·L^(-1 )EGCG处理组精子线粒体膜完整率显著升高(P<0.05);10和20μmol·L^(-1 )EGCG处理能够显著提高精子中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活力,10μmol·L^(-1 )EGCG处理降低乳酸脱氢酶(LDH)活力和丙二醛(MDA)含量(P<0.05);10和20μmol·L^(-1 )EGCG处理显著提高了精子受精后早期胚胎卵裂率和囊胚率(P<0.05)。综上表明,10μmol·L^(-1)EGCG处理牛冷冻-解冻精液能提高精液品质及受精能力。 展开更多

关键词 EGCG 精子动力学 结构完整性 酶活性 体外受精

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基于ddPCR检测荷斯坦牛自由马丁现象的研究

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作者 王玉娇 李彦芹 +7 位作者 张汝美 蔡高占 赵秀新 顾祥国 李俊婷 姚文龙 李建斌 仲跻峰 《黑龙江动物繁殖》 2022年第3期18-22,共5页

为了鉴定异性双胎牛性器官发育紊乱疾病——牛自由马丁(freemartinism)综合征,试验选择7头中国荷斯坦异性孪生双胎的母牛进行微滴数字PCR(droplet digital PCR,ddPCR)检测,并根据异性孪生母犊不孕的个体染色体为XX/XY嵌合、正常母牛染... 为了鉴定异性双胎牛性器官发育紊乱疾病——牛自由马丁(freemartinism)综合征,试验选择7头中国荷斯坦异性孪生双胎的母牛进行微滴数字PCR(droplet digital PCR,ddPCR)检测,并根据异性孪生母犊不孕的个体染色体为XX/XY嵌合、正常母牛染色体为XX来判定是否为嵌合体。结果表明:此7个样本均存在XX/XY染色体嵌合,均为异性孪生不孕母犊。说明ddPCR方法用于鉴定牛自由马丁现象是有效的。 展开更多

关键词 荷斯坦牛 自由马丁 微滴数字PCR(ddPCR) 外周血 嵌合体

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