畜禽微生物耐药组研究进展

目前,绝大部分抗生素用于给人类提供肉奶蛋等食品的畜禽,由此产生的抗生素耐药性对全球公众健康造成了巨大威胁。为了降低畜禽生产环节抗生素耐药性向人类的传播,首先需要明确畜禽消化道或产品微生物携带哪些耐药基因。耐药组指的是某个环境微生物群落全部耐药基因的总和,近年来对于畜禽生产过程中耐药组分析成为研究热点之一。本文综述了基于测序技术研究畜禽(猪、鸡、反刍动物)消化道以及乳中微生物耐药组组成及其影响因素的最新进展,并提出了未来研究方向,包括耐药组研究方法的标准化、基于宏转录组的耐药组基因表达研究,以及可移动遗传元件所携带的耐药基因等,旨在为调控畜禽养殖过程中耐药基因提供思路。     

畜禽粪便中抗生素抗性基因的分布特征及消减技术研究进展

随着集约化畜禽养殖业的不断发展,兽用抗生素的长期使用导致畜禽粪便抗生素抗性基因污染日益严重,对生态环境和人类健康造成严重危害。如何有效消减畜禽粪便中的抗生素抗性基因成为当前研究热点。本文系统总结了畜禽粪便中抗生素抗性基因的产生途径、分布和影响因素,并阐述了好氧堆肥、厌氧消化及其强化工艺消减畜禽粪便抗生素抗性基因的研究进展,根据现有工艺研究存在的问题展望了今后的重点研究方向,为畜禽粪便中抗生素抗性基因的消减提供理论基础和技术支撑。     

畜禽育种值估计模型的形成和发展

在现代畜牧生产活动中,无论养牛业、养猪业和养禽业,欲制订繁育计划,必须从大量的畜禽本身表型值所内含的丰富遗传信息中找到遗传与环境、基因与基因效应之间的数量关系,估计出种畜禽遗传的真实性,进行育种值评定,实现用基因型值选择代替表型值选     

基因编辑领域专家访谈：陈其军教授——记首个基因编辑安全证书获批

《生物工程学报》:我国首个基因编辑生物安全证书落地,您认为有什么意义?对其他作物育种、食品动物(畜禽)育种、微生物育种和疾病生物治疗是否也有促进作用?陈其军:首个基因编辑生物安全证书落地是个好消息,为从事作物基因编辑育种的研究人员提供了基本的参考,有助于推动国内基因编辑农作物新品种的市场化进程。对其他作物的基因编辑育种的推动作用不言而喻,但对于畜禽育种和疾病生物治疗是否有促进作用尚需观察相关领域的政策走向。     

堆肥化处理对畜禽粪便中四环素类抗生素及抗性基因控制的研究进展

随着四环素类抗生素在畜禽养殖中的广泛应用,畜禽粪便已成为四环素类抗生素和抗性基因的重要富集位点,其未经处理直接施用具有潜在的生态环境和人类健康风险。堆肥化处理可有效消减畜禽粪便中的四环素类抗生素,并且对抗性基因的扩散和传播具有一定的控制效果。本综述比较了不同的堆肥化工艺对粪肥中四环素类抗生素消减的效果,并重点讨论了其微生物降解机理,总结了堆肥化处理对粪肥中四环素抗性基因消减的研究进展,进一步讨论了堆肥化处理过程中抗性基因变化的微生态机理与控制策略,最后提出了采用热水解等预处理工艺去除抗生素压力和采用厌氧堆肥化工艺增强抗性基因控制的技术建议,以及从动态的角度采用高通量的检测技术来解析抗性基因消减机制的研究策略建议。     

畜禽PPARα基因研究进展

过氧化物酶体增殖物激活受体(Peroxisome proliferator-activated receptors,PPARs)是核激素受体家族中的配体激活受体,控制许多细胞内的代谢过程,PPARα作为过氧化物酶体增殖物激活受体家族重要成员之一,是调控机体脂质代谢的重要枢纽,在调控畜禽机体肝脏脂质代谢方面有重要作用。PPARα基因由四个结构域组成,多在机体肝脏和脂肪组织中表达,可作为细胞核受体被外源和内源的特异性配体结合并激活,进而结合靶基因发挥对肝脏脂质代谢的调控作用。就PPARα基因的结构特点及表达模式、PPARα基因对肝脏脂代谢的调控机制,以及现阶段PPARα在畜禽方面的研究进展进行阐述,旨在引起人们对PPARα基因调控脂质代谢的关注,并为畜禽肝脏脂质代谢过程的机理研究和相关疾病的治疗提供一些理论支持。     

磷脂转移蛋白基因在畜禽生产中的应用

磷脂转移蛋白（PLTP）是脂代谢中重要的转运蛋白,并且推测PLTP可能也在机体免疫和胚胎发育中起重要作用,与疾病抵抗力和胚胎发育程度相关。PLTP基因可能是影响畜禽经济性状的主效基因或与主基因相连锁,PLTP基因的HaeⅢ遗传标记可能是影响畜禽初生重和生长性状的重要标记基因。     

抗生素耐药基因在畜禽粪便-土壤系统中的分布、扩散及检测方法

抗生素耐药基因作为一种新型的环境污染物已引起研究者的高度关注。畜禽养殖业长期将抗生素添加到饲料中,在促进动物生长、预防和治疗动物疾病等方面起了重要作用。这些抗生素大多数不能被动物完全吸收,在动物肠道中诱导出耐抗生素细菌和抗生素耐药基因,并随着粪便排出体外。畜禽粪便作为重要的抗生素、耐抗生素细菌和抗生素耐药基因储存库,通过堆粪、施肥等农业活动进入土壤环境中,可刺激土壤中耐抗生素细菌和抗生素耐药基因的富集。耐药基因借助于基因水平转移等方式在土壤介质中进一步传播扩散,甚至进入植物中随食物链传播,对生态环境和人类健康造成极大的威胁。为了正确评估抗生素耐药基因的生态风险,本文结合国内外相关研究,系统阐述了畜禽粪便-土壤系统中抗生素耐药基因的来源、分布及扩散机制,同时探讨了细菌耐药性的主要研究方法,指出堆肥化处理仍是目前去除抗生素耐药基因的主要手段,并对今后的研究方向进行展望。     

家养动物复杂性状基因定位的统计分析和实验设计

复杂性状基因定位的研究是人类、动植物研究中的1个热点领域。在畜禽的研究中,其目的是定位与生产性状、繁殖性状和疾病相关的基因。在人类中,复杂性状基因定位的研究具有极大的挑战性。尽管基因定位的结果积累得很快,但能得以确认的结果却很少。关于畜禽基因定位的研究结果同样也增长很快,目前在鸡、猪、奶牛等物种中几个大尺度的基因定位工作也正在开展中。虽然在不远的将来能够得到新的、可确信的结果,但是如何精确地理解这些复杂性状的基因仍然需要一定的时间。近来,复杂性状基因定位的方法已被用于通过基因表达的数据研究转录调节因子的定位工作中,这是基因定位研究中1个新的领域。基因定位的统计分析和实验设计是基因定位研究中的关键性步骤,研究的目的在于讨论畜禽复杂性状基因定位的统计分析和实验设计的研究进展及今后的发展。     

畜禽遗传资源系统保存的理论与模拟实验研究：Ⅰ.畜禽遗传资源系统保存…

本文提出了畜禽遗传资源系统保存的概念、基本思想及其群体遗传结构变化的数学模型。该理论是将一定时空内某一畜种所拥有的全部基因作为保存对象、既将活体保存作为基本方法,又将其有机地与高新生物技术结合在一起;既追求系统地保存控制畜种特性的基因资源,又可达到保存地方品种的目的。在假定无世代重叠,群休内存在选择、突变、迁移,且考虑漂变效应的情况下,本文所构建的两个数学模型可分别用来描述一个座位上多个主基因频率     

基因编辑技术的发展及在畜牧业中的应用

畜牧业作为支撑我国农业经济的一大支柱,对提高人民生活质量,促进农业经济发展,具有重大意义。自上个世纪80年代美国成功在植物基因组上实现稳定基因编辑以来,转基因技术取得了飞速的发展。基因修饰动物的发展在推动生命科学研究的同时,也深刻地影响到了诸如农业、畜牧业、医疗业等诸多行业的发展。在畜牧业,基因编辑技术主要应用于:优化畜产品生产、提高畜禽抗病能力、生产特种畜产品和通过基因编辑手段进行畜禽类去势等方面。此外,基因编辑技术还可以用于畜牧业饲料添加,通过降低畜牧业饲养成本,间接提高畜牧业生产经济效率。     

鸭SCD1基因对PC3细胞脂质性状的效应分析

为了探究鸭SCD1基因对PC3细胞脂质性状的影响,本研究构建了鸭SCD1基因的真核表达载体,转染前列腺PC3癌细胞,测定SCD1基因的表达量及脂质指标,分析SCD1基因对各脂质指标的影响,结果表明,鸭SCD1基因表达与甘油三酯、总胆固醇及低密度脂蛋白(LDL)呈极显著正相关,与高密度脂蛋白(HDL)呈极显著负相关,这表明,鸭SCD1基因的表达能够促进PC3细胞的脂质代谢速率,能够为PC3细胞的快速癌变增值提供必要的脂质需求及能量供应,据此推测,鸭SCD1基因的表达有可能对鸭的癌症病变的发生与发展有一定影响,在今后畜禽疾病防控研究中,可以通过分子标记技术,加强SCD1基因的监测,为畜禽的高效生产提供保障。     

基因编辑技术及其在畜牧业中的应用研究进展

基因编辑技术为畜牧业进行新型分子育种开创了新天地,传统的转基因技术由于整合位点不可控、遗传不稳定等因素而难以在畜牧业发挥作用。胚胎干细胞(ES细胞)和同源重组(HR)相结合可以做到定点整合、稳定遗传,但因为畜禽干细胞难以获得而无法推广。以锌指核酸酶(ZFN)、TALEN和CRISPR/Cas9为代表的新型基因编辑技术结合体细胞核移植(SCNT)以及显微注射技术,为畜禽遗传改良开辟了新思路。本综述了ES结合HR的传统基因编辑技术和ZFN、转录激活因子样效应物核酸酶(TALEN)和成簇有规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)以及其相关蛋白(Cas9,Cpf1)的研究及其在畜禽基因编辑中的应用进展。     

绿色革命与生物文化入侵

无论是生物多样性还是文化多样性的保护，都是对我们这个时代的最大挑战。近几十年来，由于外来物种有意还是无意的大量引入，即所谓“生物文化入侵”，对本地生物多样性和文化多样性造成了严重的威胁，其中引人注目的一个方面是，各地作物和畜禽品种被淘汰所造成的基因资...     

畜禽生产性状主效基因定位技术与方法研究进展

鉴定畜禽重要生产性状形成的关键遗传因子,揭示其产生的分子遗传机制,对动物新品种的培育及特色遗传资源的开发利用具有重要意义。高通量分析技术诞生前,标记数量性状位点(quantitative trait loci,QTL)连锁分析和候选基因分析法作为鉴定畜禽生产性状QTL和主效基因主要方法,但由于其技术局限性,性状因果基因鉴定的效率并不高。人类基因组计划(human genome project, HGP)开启了以大数据为特征的生命科学研究的序幕,在HGP完成后的20余年间,快速发展的高通量分析技术使人们研究生物学问题的思路和方法发生了巨大改变。本综述就近年来被广泛用于畜禽重要性状的候选基因定位的方法与技术进行了较全面的综述,以期为同行提供参考。     

畜禽遗传资源系统保存的理论与模拟实验研究──I．畜禽遗传资源系统保存的理论分析

本文提出了畜禽遗传资源系统保存的概念、基本思想及其群体遗传结构变化的数学模型。该理论是将一定时空内某一畜种所拥有的全部基因作为保存对象,既将活体保存作为基本方法,又将其有机地与高新生物技术结合在一起;既追求系统地保存控制畜种特性的基因资源,又可达到保存地方品种的目的。在假定无世代重叠,群体内存在选择、突变、迁移,且考虑漂变效应的情况下,本文所构建的两个数学模型可分别用来描述一个座位上多个主基因频率或数量性状群体均数的动态变化。     

基因佐剂的研究进展

基因佐剂是免疫佐剂家族的成员之一,随着研究的深入逐渐发现基因佐剂在佐剂应用中的重要价值.简要概括基因佐剂的概念和作用机制,同时总结了基因佐剂候选靶基因的几个发展方向,对基因佐剂的应用前景也进行了简单探讨,以期为基因佐剂在畜禽疾病防治和医学中的深入研究和应用提供参考.     

选择的遗传效应及其估计

木文较系统地研究了选择对动物改良效果的遗传作用和选择效果的系统估计方法。结果表明,动 物改良效果大小取决于选择性状的目标基因频率能否随选择向有利的方向变化; 文章所提出的选择效 果估测模型对不同动物选择结果的拟合相关指数在。.75以上,其中对畜禽选择洁果的拟合程度要比昆 虫和鼠类的低。     

畜禽粪污中残留抗生素降解方法进展

畜禽养殖业的迅速发展和疾病的日益复杂导致了兽用抗生素的广泛使用,但大部分抗生素不能被机体完全吸收,最终以原形或者代谢产物形式由粪尿排出,导致了畜禽粪便中大量残留抗生素。残留抗生素多途径进入土壤、水体,由此引起的潜在生态风险及抗性基因传播备受关注。本文总结了抗生素残留的降解方法:堆肥、厌氧消化、高级氧化、植物修复等,并对各种降解方法中的影响因素进行了阐述,以期为畜禽粪污的无害化处理和资源化利用提供参考。     

畜禽养殖环境中抗生素抗性基因污染的研究进展

畜禽养殖中抗生素不当使用导致的抗生素抗性基因(ARGs)污染问题日益严重,引起了国际社会的广泛关注。养殖环境中的ARGs不但可通过吸附、解吸、迁移等途径发生跨介质扩散,也可通过水平基因转移(HGT)使耐药性跨菌属传播,甚至通过食物链传递给人类,对公众健康造成潜在威胁。然而,目前缺少以大健康视角总结分析畜禽养殖环境ARGs赋存特征、关键环境过程和阻控技术的研究,导致对ARGs传播风险的评估和污染阻控对策的制定难以有效开展。本文在分析不同国家、畜种、环境介质中ARGs污染水平差异的基础上,阐述了ARGs在畜禽养殖环境中的关键环境过程和主要影响因素,重点论述了当前畜禽养殖业ARGs的污染阻控技术,最后结合大健康的方法理念,指出了目前研究存在的不足和亟需加强的方面,尤其强调了明确ARGs时空演变规律和环境过程机制、开发绿色高效的污染阻控技术的重要性与紧迫性,以期为畜禽养殖环境中ARGs健康风险评估和污染阻控技术的开发提供理论依据。