西藏牦牛SRAP遗传多样性及分类进化研究

用4对SRAP分子标记引物对西藏11个牦牛类群和四川麦洼牦牛的DNA进行扩增,研究其遗传多样性和分类关系。结果表明,在335头牦牛中,共得到29个基因位点,其中有19个多态位点,多态率占65.52%。12个牦牛群体间的Nei’s遗传多样性和Shannon多样性指数分别为0.048 2和0.073 4,遗传相似系数在0.781 1-0.989 1。巴青牦牛和康布牦牛的遗传多样性指数较其他类群高,分别为0.095 5和0.090 0;桑日牦牛类群的遗传多样性指数最低,仅为0.008 5。这些结果表明,12个牦牛类群的SRAP遗传多样性较低。根据Nei’s遗传距离,利用UPGMAM构建聚类关系图结果显示,嘉黎牦牛、帕里牦牛、类乌齐牦牛、桑桑牦牛、康布牦牛、巴青牦牛、丁青牦牛、斯布牦牛和麦洼牦牛聚为一大类,然后依次才与桑日牦牛、工布江达牦牛和江达牦牛相聚在一起,显示在SRAP分子遗传标记所反映的牦牛基因组的遗传结构中,江达牦牛、工布江达牦牛和桑日牦牛与其他牦牛群体间的亲缘关系较远,牦牛的这种亲缘关系与其地理分布也不一致,说明这12个牦牛的起源、演化关系较复杂,有待于进一步研究分析。     

骨生苔藓在中国的新记录(英文)

在四川省马边大风顶国家级自然保护区的高山草甸上发现了生长在牦牛骨头上的苔藓。共有四种藓类植物:真藓科的真藓、刺叶真藓、丛藓科的短叶小石藓以及葫芦藓科的中华葫芦藓,它们都是顶蒴藓类。这是骨生苔藓植物在中国的首次记录报道。     

牦牛hnRNP K基因的克隆及序列分析

为研究hnRNP K基因的生物学功能及其在牦牛中的特异性,利用RT-PCR和粘性末端连接法,分两段克隆了牦牛hnRNP K基因cDNA序列。序列分析结果表明,牦牛hnRNP K基因cDNA序列长11706bp,开放阅读框(ORF)长1389bp,编码463个氨基酸。序列比对结果表明,牦牛与黄牛hnRNP K cDNA序列的同源性达99.1%,编码的氨基酸同源性达到97.0%;在牦牛氨基酸序列中有15个突变。通过同源建模的方法成功构建了牦牛hnRNP K蛋白质三级结构,结果表明牦牛hnRNP K属于A型结构,而黄牛hnRNP K蛋白属于B型结构,其差异是由第459-463位氨基酸序列由"ADVEG"突变为"SGKFF"所致。乙酰化分析结果显示,牦牛hnRNP K对基因转录的影响水平跟黄牛是一致,表明不同物种hnRNP K功能的差异可能跟其氨基酸序列的差异有关。成功克隆的牦牛hnRNP K基因的cDNA序列为进一步分析该基因的功能提供参考。     

利用不同方法从深加工牦牛肉产品中提取基因组DNA效果的比较

为了从深加工牦牛肉产品中获得片段较大、数量较多的基因组DNA,以用于分子追溯的检测,尝试并系统地比较了异硫氰酸胍法、酚-氯仿抽提法和试剂盒提取法的提取效果。通过定量分析、凝胶电泳和PCR片段大小梯度扩增等手段,对利用3种方法提取的基因组DNA的数量和质量进行了比较。结果显示,利用酚-氯仿抽提法提取的基因组DNA质量不佳,异硫氰酸胍法和试剂盒提取法的提取效果相当,PCR可以扩增出730 bp左右的核外基因细胞色素b,而核内基因只能扩增出300bp左右的核基因DNA片段(内乳铁蛋白基因,271 bp;BoLA-DRB3基因,302 bp)。综合考虑提取时间、费用、数量和质量等各方面的因素,认为异硫氰酸胍法操作简便、快速、廉价、有效,是较好的从动物深加工肉产品中提取基因组DNA的方法。     

水牛、大额牛和牦牛抑制素α亚基编码基因外显子1多态性分析

为了揭示牛科物种INHA基因的遗传特征,该文采用PCR产物直接测序法对水牛、大额牛和牦牛INHA基因外显子1及其侧翼序列进行多态性检测,并结合已发表的包括牛科物种在内的一些哺乳动物数据进行了比较分析。结果表明,在水牛INHA基因外显子1中存在c.73C>A替换,为同义替换,河流型和沼泽型水牛编码产物一致;在大额牛的INHA基因外显子1中发现c.62C>T、c.187G>A替换,分别引起INHA中氨基酸发生p.P21L、p.V63M改变,两者均为相同性质氨基酸的替换;在牦牛中发现c.62C>T、c.129A>G替换,前者也引起编码氨基酸发生p.P21L替换,后者为同义替换。在INHA基因5’侧翼区所测出的序列中,水牛、大额牛和牦牛等物种内均未发现SNP位点,但在种间发现存在c.-6T>G的替换,大额牛、牦牛和普通牛均为c.-6G,而水牛为c.-6T。在INHA基因内含子中,水牛的第31～36位核苷酸处发现有6个碱基的缺失,即c.262+31₂62+36delTCTGAC;该位点在河流型水牛中野生型（+/+）占主体,而在沼泽型水牛中则缺失型（-/-）占主体。在大额牛、牦牛和普通牛等其它牛科物种的内含子中均未发现该缺失,但与水牛相比,大额牛、牦牛和普通牛内含子中发现缺失c.262+78₂62+79delTG。序列比对显示,INHA基因外显子1序列中c.43A和c.67G为水牛中所特有,而c.173A和c.255G为大额牛、牦牛和普通牛所共有,c.24C、c.47G、c.174T和c.206T为山羊所特有。大额牛、牦牛和普通牛间INHA基因外显子1序列差异较小,而山羊和水牛与它们间的差异相对较大。     

不同碳源诱导下牦牛瘤胃厌氧真菌Orpinomyces sp. YF3的产酶机制

为探究体外发酵牦牛瘤胃源厌氧真菌Orpinomyces sp. YF3在不同碳源诱导下的产酶机制，本研究利用厌氧培养管在10 mL基础培养基中分别添加不同碳源复杂度的葡萄糖(glucose, Glu)、滤纸(filter paper, Flp)、微晶纤维素(avicel, Avi)各8 g/L作为唯一碳源进行体外发酵，检测发酵液中的纤维降解酶活性和挥发性脂肪酸，并利用转录组学探究Orpinomyces sp. YF3的产酶机制。结果表明葡萄糖诱导下的发酵液中羧甲基纤维素酶、微晶纤维素酶、滤纸酶和木聚糖酶的活性，及乙酸的比例显著升高(P＜0.05)，丙酸、丁酸、异丁酸的比例显著降低(P＜0.05)。进一步分析发现与纤维降解酶相关的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)在Glu组中显著上调。基因本体论(gene ontology, GO)功能富集显示DEGs主要集中在木聚糖酶、纤维素酶、葡萄糖和碳水化合物等的分解代谢过程及相关酶活性，京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路分析富集到的纤维降解酶相关的差异通路主要是淀粉和蔗糖代谢途径、其他聚糖降解途径。以上结果表明，以葡萄糖为碳源底物的Orpinomyces sp. YF3可增加纤维素降解酶活性，提高乙酸比例，通过调控纤维降解酶基因的表达及相关代谢通路来提高对底物的降解能力，提高能量利用效率。这为Orpinomyces sp. YF3在实际生产中的应用提供了理论基础。     

西藏牦牛微卫星DNA的遗传多样性

为了解西藏牦牛品种或类群的遗传多样性和亲缘关系,文章选用8对微卫星标记引物,利用PCR和复合电泳银染技术,通过计算基因频率(P)、有效等位基因数(Ne)、群体杂合度(He)、多态信息含量(PIC)和遗传距离(D),对西藏11个牦牛类群共480个个体进行了遗传多样性和系统进化分析。结果表明:(1)8个微卫星标记在西藏牦牛类群中均表现出多态性,且均属高度多态位点,遗传多样性丰富;(2)8个微卫星标记的平均多态信息含量在西藏牦牛类群中均高于0.5,其中HEL13最高为0.8496,TGLA57最低为0.7349;在11个牦牛类群中,桑日牦牛的平均多态信息含量最高(0.7949),该群体内部存在较多的遗传变异;丁青牦牛最低(0.7505),则群体相对较纯;(3)在11个牦牛类群中,其杂合度大小分别为:桑日(0.8193)>江达(0.8190)>桑桑(0.8157)>巴青(0.8150)>康布(0.8123)>嘉黎(0.8087)>工布江达(0.8054)>斯布(0.8041)>类乌齐(0.8033)>帕里(0.8031)>丁青(0.7831),西藏东部牦牛的遗传多样性较西部的遗传多样性大,预示西藏东部可能是牦牛的发源地之一;(4)根据遗传距离,用UPGMA法构建聚类关系,表明西藏11个牦牛类群可以分为三大类,即嘉黎牦牛、帕里牦牛、桑桑牦牛、巴青牦牛、类乌齐牦牛、康布牦牛聚为一类,斯布牦牛、工布江达牦牛、桑日额牛、江达牦牛聚为一类,丁青牦牛单独成为一类。综上所述,西藏牦牛的遗传多样性较丰富,所选微卫星标记可用于西藏牦牛遗传多样性的评估。     

牦牛NLRP基因家族全基因组鉴定及转录组分析

NLRP基因家族在哺乳动物基因组中分布广泛,在免疫应答和生殖相关过程中发挥重要作用。本研究根据已报道的人类NLRP基因,利用PFAM、CDD、UniProt等数据库,采用ClustalW、MEGA X、ExPASy、MEME、GSDS和STRING等软件对牦牛NLRP家族成员进行全基因组鉴定和分析,并且基于高通量测序数据分析NLRP基因在牦牛不同组织中的表达情况。研究共鉴定出8个不同的NLRP基因家族成员,包括NLRP2、NLRP3、NLRP5、NLRP6、NLRP8、NLRP9、NLRP12、NLRP14,其中NLRP9有2个可变剪切。牦牛NLRP蛋白均有多个磷酸化位点,GRAVY值均小于0,属于亲水性蛋白;不稳定系数均大于40,均为不稳定蛋白,无跨膜结构。系统进化树显示同一家族成员氨基酸序列相似性高,在 6个物种中都聚在一起,免疫相关基因与生殖发育相关基因在进化中已经分开。蛋白互作网络显示牦牛NLRP蛋白与其他物种已经研究的功能相似,不仅与参与免疫相关的蛋白互作,也与生殖标记蛋白互作。如NLRP3与多种参与炎症反应的蛋白PYCARD、MLKL、GSDMD互作,NLRP5也与生殖细胞标记蛋白GDF9、BMP15、ZAR1等互作。转录组分析结果显示,牦牛NLRP基因在6种组织中的表达较为微弱或者不表达,具有组织特异性。牦牛NLRP家族在结构及理化性质上与其他物种同源基因具有相同的特点,部分试验和预测证实其同样参与了免疫和生殖相关过程。本研究结论不仅对牦牛NLRP基因家族进行了系统分析,同时为进一步研究牦牛先天免疫和生殖相关过程提供理论依据。     

牦牛DBI基因的分子特征及其在乳腺组织中的表达与定位

地西泮结合抑制因子(Diazepam binding inhibitor,DBI)与酰基辅酶A具有高亲和力,在动物组织中广泛存在,与脂肪酸代谢、类固醇激素合成密切相关。为研究DBI基因的分子特征及该基因在乳腺发育中的作用,对牦牛DBI基因编码区进行克隆,进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR (Quantitative real-time PCR,qPCR)、蛋白免疫印迹技术(Western blotting,WB)和免疫组织化学(Immunohistochemistry,IHC)方法对牦牛泌乳前期、泌乳期和干乳期的乳腺组织中DBI的相对表达量和表达部位进行研究。DBI序列分析显示：牦牛DBI基因编码区序列长264 bp,编码87个氨基酸残基,与牛的同源性高达99.62％;qPCR数据表明：牦牛泌乳前期乳腺组织中DBI基因的相对表达量显著高于泌乳期和干乳期(P< 0.05);WB结果显示：牦牛泌乳前期乳腺组织中DBI蛋白的表达量最高,干乳期次之,泌乳期最低(P< 0.05);IHC结果表明：不同发育时期的牦牛乳腺组织中DBI的表达部位并无明显差异,主要表达于乳腺腺泡上皮细胞、导管上皮细胞及小叶间质细胞。DBI在不同发育时期牦牛乳腺组织中的相对表达量具有明显差异(P< 0.05),揭示DBI可能参与牦牛乳腺发育的过程,这为进一步探究DBI基因在生物体中的作用提供相应的理论参考。     

牦牛分类地位研究概述

牦牛的分类地位一直存在着争议,牦牛究竟是属于牛亚科牛属还是属于牛亚科牦牛属,到目前为止还没有形成一个明确的定论.本文通过对牦牛与牛亚科其他属在古生物学证据、形态学特征、血液蛋白多态性、微卫星多态性、mtDNA序列变异、rDNA的RFLP数据和功能基因序列信息等各方面研究资料的比较分析,发现牦牛无论在古生物学证据、形态学特征,还是在分子生物学特征上均表现出与牛属中的普通牛Bos taurus、瘤牛Bos indicus不同,而与美洲野牛Bison bison的亲缘关系更近一些,因此将牦牛划分为牛亚科中1个独立属(即牦牛属),似乎比将牦牛作为牛属中的1个亚属或1个种更合适.