科研产出
牛甲状腺基因的功能及其与环境适应性的相关研究进展
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：甲状腺是牛重要的内分泌器官，通过分泌甲状腺激素（thyroid hormone,TH）发挥生物学作用，具有促进营养代谢、生长发育、完善神经功能和调控生理机能等功能。甲状腺的多功能性对动物维持健康机体必不可缺，在动物的生长发育和环境适应过程中影响深远。中国地方黄牛的遗传背景复杂，又经过各地长期杂交选育，形成了至少58个地方品种。为适应多样化的地理生态环境，中国黄牛基因组在扩散过程中产生不断的微进化，其中甲状腺相关基因可能在适应性方面发挥了重要作用。本文从动物生理学和基因组学角度，综述了近年来甲状腺调控功能与相关基因组遗传变异的研究进展。首先介绍甲状腺调控功能，甲状腺通过负反馈调节的方式动态调控体内的TH水平，进而调控动物的发育、代谢、节律和繁殖功能。甲状腺信号对于环境影响十分敏感，可对环境刺激做出相应的反应，主要体现在低温时增加产热、高温时减少内源性产热、调控免疫和神经细胞等抵抗疾病及其他不利因素。其次介绍目前甲状腺相关基因组遗传变异的研究进展，TH合成到发挥作用是一个复杂的过程，大量的基因参与了该过程的调控，部分基因的遗传变异对动物的健康与家畜的生产性能产生影响。近年来牛基因组相关研究发展迅速，对牛的起源、生产和抗逆性状相关基因的研究均有深入探讨。随着对牛基因组研究的深入，更多的牛甲状腺相关基因的新功能被挖掘出来。甲状腺相关基因对牛生长、代谢、环境适应等的关键性状均有影响，例如：DUOXA2参与了奶牛的细胞钙调节和西藏牛的高原适应性，其Leu20Pro变异对青藏高原黄牛具有潜在影响；TG是肉牛生产性状相关的关键调控基因之一，存在3个与公牛性成熟相关的SNPs，可显著降低公牛性成熟年龄。最后，本文展望了基因组重组测序技术和单细胞核转录组与染色质可及性测序技术在牛甲状腺相关基因遗传变异研究中的巨大潜力，从成本、作用以及应用实例等角度论证两种技术的可行性。基因组重测序可鉴定多种类型的变异位点，根据选择信号鉴定关键变异。单细胞核转录组与染色质可及性测序技术可直接研究在不同环境和发育阶段每个细胞内基因的表达差异，可用于验证关键调控基因的作用机理。探究牛甲状腺相关基因的功能及其与生长性能和环境适应性相关遗传变异，有利于进一步挖掘牛重要经济性状和抗逆性状新基因。本文介绍了甲状腺的调控机制和甲状腺相关基因对家畜生长、代谢、生物节律调控、繁殖功能以及环境适应的多方面影响，并对未来可用于甲状腺研究的新技术进行展望，以期为未来的甲状腺功能探究和牛生物育种提供参考。
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牛子宫微生物构成与疾病关系
《中国畜牧兽医 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：目前牛繁殖障碍是影响养牛业发展的重要因素之一。子宫是孕育新生命的核心场所，子宫微生态失衡不仅可损害子宫内膜功能，而且影响卵巢功能，从而导致不孕，对畜牧业经济造成巨大损失。近期研究发现，牛子宫内存在微生物群，除了正常菌群外还含有病原菌和条件致病菌，这些微生物会随着牛不同生长周期和不同临床状况而动态变化。诱发牛繁殖疾病的病原微生物主要包括细菌、真菌和病毒，其通过感染上皮细胞或分泌有毒代谢产物破坏生殖道稳态，而正常微生物群可通过与免疫系统相互作用阻止病原微生物定植，从而保持生殖道微生态平衡。因此，微生物群对牛生产繁殖有着重要影响。虽然目前影响微生物群变化因素的相关研究还不够深入，但已有试验证实激素、健康状况及环境等因素都对牛子宫微生物丰度与多样性造成不同影响。笔者通过对比健康和患病牛子宫微生物构成，并分析了子宫微生物失衡因素，从而为预防与治疗牛子宫相关疾病提供参考依据。
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类乌齐牦牛EGLN1基因克隆、生物信息学分析及差异表达
《黑龙江畜牧兽医 》 2019 北大核心
摘要：为了对牦牛egl-9家族缺氧诱导因子1 (EGLN1)基因的CDS区核苷酸序列进行克隆,预测其编码的蛋白结构和功能,并分析其在牦牛和黄牛心脏、肺脏、肝脏及大脑等器官中的表达差异,试验根据GenBank中公布的黄牛EGLN1基因mRNA序列设计特异性引物,运用RT-PCR技术获取牦牛EGLN1基因的cDNA序列,对牦牛EGLN1基因CDS区核苷酸序列与蛋白质结构进行生物信息学分析,并构建系统进化树,利用荧光定量PCR技术检测黄牛和牦牛心脏、肺脏、肝脏、大脑中EGLN1基因的相对表达水平。结果表明:牦牛EGLN1基因CDS区序列长度为1 263 bp,编码420个氨基酸;EGLN1的半衰期为30 h,属于碱性蛋白,表现为亲水性,无信号肽及跨膜结构;磷酸化位点共30个,存在3个低复杂区域和1个P4Hc结构功能域;二级结构以无规则卷曲为主,三级结构由无规则卷曲、α-螺旋、延伸链和β-转角构成。牦牛和其他9种动物EGLN1基因序列构建系统进化树中,牦牛与水牛亲缘关系最近,同源性高达99.3%,与褐家鼠亲缘关系较远。EGLN1基因在黄牛和牦牛肝脏、大脑、心脏、肺脏4个器官中均有表达,表达量依次递减;EGLN1基因在牦牛各器官中的相对表达量均显著高于黄牛(P<0.05),其中牦牛肝脏中的相对表达量约为黄牛的5.5倍。说明EGLN1基因可作为牦牛低氧适应性研究的重要基因之一。
关键词： 牦牛 黄牛 egl-9家族缺氧诱导因子1基因 基因克隆 组织表达 生物信息学分析 荧光定量PCR
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牦牛HYOU1基因克隆及组织表达分析
《生物技术通报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为探究HYOU1基因在牦牛中的组织表达谱,通过对西藏牦牛HYOU1基因的CDS区进行克隆测序,分析该基因的结构和功能,采用RT-PCR技术检测黄牛和牦牛肺脏、心脏、肝脏、乳腺、大脑及肌肉中HYOU1基因的相对表达量。结果表明:(1)HYOU1基因CDS区长度为3 006 bp,其中A、G、C和T含量分别为25.0%、31.1%、26.7%和17.1%,存在一定碱基偏好性;发现1个(ACG→ACA)SNP位点,为同义突变。(2)生物信息学分析表明该蛋白呈中性,为较不稳定、亲水性分泌信号蛋白;存在一个跨膜螺旋(TMhelix)区位于13-35氨基酸位置;二、三级蛋白结构分析发现其主要的空间构象为:无规则卷曲及α-螺旋。(3)聚类分析显示,西藏牦牛与野牦牛的遗传距离最近,与瘤牛及普通牛的遗传距离次之,与水牛最远。(4)RT-PCR结果显示HYOU1基因在黄牛和牦牛肝脏、乳腺、肺脏、大脑、心脏、肌肉6个组织中均有表达,且相对表达量依次递减;在相同组织中,黄牛组织的表达量均显著高于牦牛组织中的表达量(P<0.05),其中黄牛肝脏组织的表达量为牦牛表达量的4.4倍。
关键词： 牦牛 黄牛 HYOU1基因 生物信息学分析 组织表达谱
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西藏黄牛瘤胃微生物及瘤胃液物质特征值研究
《畜牧兽医科学(电子版) 》 2019
摘要：选取10头西藏黄牛,对黄牛瘤胃微生物进行研究,分析瘤胃液物质特征值,对黄牛瘤胃中可溶性糖含量及N源进行测定,选取培养基对真菌、细菌进行分离、改良、培养,进而得出瘤胃内可溶性糖及不同N均处于动态变化的过程,其中微生物含量和黄牛瘤胃中的养分以及食物在瘤胃内停留的时间有关,此外,还对黄牛瘤胃内纤毛虫的数量及变化趋势进行鉴定。
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西藏农区牛对纤维素的代谢及GM(1,1)模型的建立
《畜牧与兽医 》 2010 北大核心
摘要：通过对西藏农区不同年龄牛对饲草、粪中的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、半纤维素(Hemicellulose)三类纤维素的代谢差异情况分析,了解西藏牛的基本代谢状态。试验对西藏地区实地饲养农户的10头牛进行全饲料、全粪便法收集,采用滤袋法对三类纤维素含量进行测试,发现三类纤维素随着牛年龄的增长,消化率均表现为下降的趋势。经χ2检验,尽管年龄与纤维素消化率的差异不显著(P>0.05),但纤维素的消化率随年龄增长而下降的线性相关性较好(R>0.99),因此,对三类纤维素分别建立了GM(1,1)的灰色预测模型,此模型可应用于饲料配方和实际生产中。
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