【目的】基于非靶向代谢组学技术,对荷斯坦奶牛初乳和常乳中的代谢物进行鉴定与分析。【方法】选择年龄、体况及预产期相近、胎次相同的健康围产期经产荷斯坦奶牛12头,分别于分娩后1 h和21 d采集乳汁,离心并收集乳清,依次记为初乳组(C_0...【目的】基于非靶向代谢组学技术,对荷斯坦奶牛初乳和常乳中的代谢物进行鉴定与分析。【方法】选择年龄、体况及预产期相近、胎次相同的健康围产期经产荷斯坦奶牛12头,分别于分娩后1 h和21 d采集乳汁,离心并收集乳清,依次记为初乳组(C_0)和常乳组(C_21)。采用代谢组学技术对初乳组和常乳组乳清进行分析,结合正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)和学生t检验,以变量投影重要度(variable importance in the projection,VIP)>1,P<0.05为标准筛选差异代谢物,并对筛选出的差异代谢物进行聚类分析、显著差异代谢物筛选和KEGG通路分析。【结果】在荷斯坦奶牛初乳组(C_0)和常乳组(C_21)共筛选到97种差异代谢物,通过聚类热图可以看出,大多数代谢物在初乳组的含量高于常乳组;差异代谢物随机森林图显示,排名靠前的9种显著差异代谢物分别为乌头酸、柠康酸、龙胆酸、泛酸、牛磺酸、氧戊二酸、柠檬酸、6’唾液酸乳糖和精胺。KEGG通路富集分析显示,8条主要的代谢通路分别为酮体的合成与降解、牛磺酸与次黄嘌呤代谢、丙酮酸代谢、嘌呤代谢、嘧啶代谢、氨基糖与核苷酸糖代谢、三羧酸循环和丁酸代谢。【结论】荷斯坦奶牛初乳中脂质、氨基酸和核苷酸代谢物的含量高于常乳,而常乳中糖类代谢物含量高于初乳,初乳与常乳中代谢物水平的差异为后续代谢物机制的研究奠定了理论基础。展开更多
奶牛能量负平衡(negative energy balance,NEB)是奶牛产后泌乳初期常会发生的一种代谢性疾病,当奶牛摄入能量无法满足其消耗能量时就会达到NEB状态。奶牛处于NEB状态时易引起患病率增加、妊娠率降低、生产性能下降,给集约化奶牛生产带...奶牛能量负平衡(negative energy balance,NEB)是奶牛产后泌乳初期常会发生的一种代谢性疾病,当奶牛摄入能量无法满足其消耗能量时就会达到NEB状态。奶牛处于NEB状态时易引起患病率增加、妊娠率降低、生产性能下降,给集约化奶牛生产带来很大的经济损失。随着分子、组学技术的广泛应用,奶牛泌乳初期NEB对牛卵泡发育的影响机制得到进一步揭示。本文根据近年来相关报道,综述奶牛早期泌乳NEB对牛卵泡发育分子机制相关研究进展并进行展望,以期为减少NEB对奶牛繁殖性能的不利影响提供理论参考。展开更多
【目的】基于高叶酸小鼠睾丸转录组数据,筛选叶酸调控牛和小鼠繁殖力的同源基因,以期为通过叶酸改善雄性动物繁殖力奠定理论基础。【方法】选取24只健康、生长状况相近的11周龄C57BL/6雄性小鼠,随机分为3组(n=8):CON、A和B组,分别饲喂2...【目的】基于高叶酸小鼠睾丸转录组数据,筛选叶酸调控牛和小鼠繁殖力的同源基因,以期为通过叶酸改善雄性动物繁殖力奠定理论基础。【方法】选取24只健康、生长状况相近的11周龄C57BL/6雄性小鼠,随机分为3组(n=8):CON、A和B组,分别饲喂2、7和15 mg/kg叶酸,连续饲喂57 d。饲喂结束后分别测定3组小鼠左、右睾丸和精囊的重量,精子密度以及缓慢前进的精子比例,通过Illumina NovaseqTM6000高通量测序进行小鼠睾丸转录组测序分析,对测序结果进行差异表达基因(DEGs)、GO功能注释和蛋白互作网络(PPI)分析,筛选叶酸调控精液品质和繁殖力的关键基因,并结合荷斯坦种公牛繁殖力相关同源基因和数量性状基因座(QTLs)数据,进一步筛选叶酸调控牛和小鼠雄性繁殖力的同源基因。【结果】相较于CON组,B组小鼠左、右精囊重量均极显著增加(P<0.01),A和B组小鼠精液中缓慢前进的精子比例均极显著降低(P<0.01)。经RNA-Seq分析发现,在A vs CON组中筛选出423个DEGs,在B vs CON组中筛选出661个DEGs,A vs CON和B vs CON组中共有的上调DEGs 85个、下调DEGs 40个。通过GO功能注释分析发现,A vs CON组的DEGs显著富集在叶酸代谢和精液品质调控相关的GO条目,B vs CON组的DEGs显著富集在叶酸代谢和生殖器官发育相关的GO条目,A vs CON和B vs CON两个组共有的上调DEGs显著富集在叶酸代谢和精液品质调控相关等功能,共有的下调DEGs显著富集在一碳代谢过程和单精受精作用功能。通过DEGs的PPI网络分析发现,筛选出的核心节点(hub)基因可能通过影响精液品质而影响雄性动物繁殖力。同时本研究中筛选出的hub基因均为奶牛的同源基因,并找出了不同浓度叶酸影响荷斯坦种公牛繁殖力的同源基因及其附近的QTLs,包括每次妊娠的授精次数QTL、精子活力QTL等。将hub基因进一步与前人荷斯坦种公牛精子转录组差异表达基因进行比对,筛选出叶酸调控牛和小鼠繁殖力的同源基因:Serpinb1b基因(牛同源基因为SERPINB1)。【结论】饲喂7和15 mg/kg叶酸能够降低精液中缓慢前进的精子比例,通过转录组测序筛选出的Serpinb1b基因(牛同源基因为SERPINB1)是叶酸调控雄性动物繁殖力的关键基因之一,可为畜牧业实际生产中大型乳用动物荷斯坦牛的养殖及选育提供参考信息。展开更多
文摘【目的】基于非靶向代谢组学技术,对荷斯坦奶牛初乳和常乳中的代谢物进行鉴定与分析。【方法】选择年龄、体况及预产期相近、胎次相同的健康围产期经产荷斯坦奶牛12头,分别于分娩后1 h和21 d采集乳汁,离心并收集乳清,依次记为初乳组(C_0)和常乳组(C_21)。采用代谢组学技术对初乳组和常乳组乳清进行分析,结合正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)和学生t检验,以变量投影重要度(variable importance in the projection,VIP)>1,P<0.05为标准筛选差异代谢物,并对筛选出的差异代谢物进行聚类分析、显著差异代谢物筛选和KEGG通路分析。【结果】在荷斯坦奶牛初乳组(C_0)和常乳组(C_21)共筛选到97种差异代谢物,通过聚类热图可以看出,大多数代谢物在初乳组的含量高于常乳组;差异代谢物随机森林图显示,排名靠前的9种显著差异代谢物分别为乌头酸、柠康酸、龙胆酸、泛酸、牛磺酸、氧戊二酸、柠檬酸、6’唾液酸乳糖和精胺。KEGG通路富集分析显示,8条主要的代谢通路分别为酮体的合成与降解、牛磺酸与次黄嘌呤代谢、丙酮酸代谢、嘌呤代谢、嘧啶代谢、氨基糖与核苷酸糖代谢、三羧酸循环和丁酸代谢。【结论】荷斯坦奶牛初乳中脂质、氨基酸和核苷酸代谢物的含量高于常乳,而常乳中糖类代谢物含量高于初乳,初乳与常乳中代谢物水平的差异为后续代谢物机制的研究奠定了理论基础。
文摘奶牛能量负平衡(negative energy balance,NEB)是奶牛产后泌乳初期常会发生的一种代谢性疾病,当奶牛摄入能量无法满足其消耗能量时就会达到NEB状态。奶牛处于NEB状态时易引起患病率增加、妊娠率降低、生产性能下降,给集约化奶牛生产带来很大的经济损失。随着分子、组学技术的广泛应用,奶牛泌乳初期NEB对牛卵泡发育的影响机制得到进一步揭示。本文根据近年来相关报道,综述奶牛早期泌乳NEB对牛卵泡发育分子机制相关研究进展并进行展望,以期为减少NEB对奶牛繁殖性能的不利影响提供理论参考。
文摘【目的】基于高叶酸小鼠睾丸转录组数据,筛选叶酸调控牛和小鼠繁殖力的同源基因,以期为通过叶酸改善雄性动物繁殖力奠定理论基础。【方法】选取24只健康、生长状况相近的11周龄C57BL/6雄性小鼠,随机分为3组(n=8):CON、A和B组,分别饲喂2、7和15 mg/kg叶酸,连续饲喂57 d。饲喂结束后分别测定3组小鼠左、右睾丸和精囊的重量,精子密度以及缓慢前进的精子比例,通过Illumina NovaseqTM6000高通量测序进行小鼠睾丸转录组测序分析,对测序结果进行差异表达基因(DEGs)、GO功能注释和蛋白互作网络(PPI)分析,筛选叶酸调控精液品质和繁殖力的关键基因,并结合荷斯坦种公牛繁殖力相关同源基因和数量性状基因座(QTLs)数据,进一步筛选叶酸调控牛和小鼠雄性繁殖力的同源基因。【结果】相较于CON组,B组小鼠左、右精囊重量均极显著增加(P<0.01),A和B组小鼠精液中缓慢前进的精子比例均极显著降低(P<0.01)。经RNA-Seq分析发现,在A vs CON组中筛选出423个DEGs,在B vs CON组中筛选出661个DEGs,A vs CON和B vs CON组中共有的上调DEGs 85个、下调DEGs 40个。通过GO功能注释分析发现,A vs CON组的DEGs显著富集在叶酸代谢和精液品质调控相关的GO条目,B vs CON组的DEGs显著富集在叶酸代谢和生殖器官发育相关的GO条目,A vs CON和B vs CON两个组共有的上调DEGs显著富集在叶酸代谢和精液品质调控相关等功能,共有的下调DEGs显著富集在一碳代谢过程和单精受精作用功能。通过DEGs的PPI网络分析发现,筛选出的核心节点(hub)基因可能通过影响精液品质而影响雄性动物繁殖力。同时本研究中筛选出的hub基因均为奶牛的同源基因,并找出了不同浓度叶酸影响荷斯坦种公牛繁殖力的同源基因及其附近的QTLs,包括每次妊娠的授精次数QTL、精子活力QTL等。将hub基因进一步与前人荷斯坦种公牛精子转录组差异表达基因进行比对,筛选出叶酸调控牛和小鼠繁殖力的同源基因:Serpinb1b基因(牛同源基因为SERPINB1)。【结论】饲喂7和15 mg/kg叶酸能够降低精液中缓慢前进的精子比例,通过转录组测序筛选出的Serpinb1b基因(牛同源基因为SERPINB1)是叶酸调控雄性动物繁殖力的关键基因之一,可为畜牧业实际生产中大型乳用动物荷斯坦牛的养殖及选育提供参考信息。
