鸡巢发育相关基因的鉴定以及功能研究

疾病相关基因的鉴定和功能分析随着生物技术的不断进步，疾病相关基因的鉴定和功能分析已经成为了生物医学领域的热点研究课题之一。

疾病相关基因鉴定的目的是为了找出某种疾病的遗传基础，进而为治疗和预防该疾病提供一定的依据。

而功能分析则是探究该疾病相关基因在机体中所扮演的功能，有助于深入理解其发病机制和寻找相应的治疗靶点。

本文将从基因鉴定技术、常见的疾病相关基因和功能分析方法三个方面来探讨该话题。

一、基因鉴定技术1.全基因组关联分析（GWAS）GWAS基于大量个体的基因信息和临床数据，通过对基因和疾病之间的关联进行分析，找出与疾病相关的位点和基因。

该技术已被广泛应用于各种疾病的病因学研究中，如糖尿病、白血病、心脏病等。

2.基因组测序基因组测序可以揭示某种疾病的遗传基础，其中包括全基因组测序、外显子测序、转录组测序等。

这些测序技术可以帮助发现大量新的变异位点，为疾病相关基因的研究提供了更为详尽的信息。

3.CRISPR/Cas9CRISPR/Cas9是当前最热门的基因编辑技术，它可以利用CRISPR引导RNA （gRNA）选择性切割并编辑特定基因的DNA序列。

通过利用CRISPR/Cas9技术可以快速构建患者来源的疾病模型，以此加速疾病相关基因和疾病的研究进程。

二、常见的疾病相关基因1. BRCA1/2BRCA1/2基因是乳腺癌和卵巢癌的主要致病基因，其编码蛋白质参与了DNA 损伤修复和基因表达的调节。

在BRCA1/2基因突变的人群中，患上乳腺癌和卵巢癌的概率显著增加。

利用基因鉴定技术，可以及早发现高风险人群，进行相应的防范、治疗。

2. CFTRCFTR基因（囊性纤维化转运子基因）突变会导致囊性纤维化发生。

CFTR编码的蛋白参与细胞膜离子通道的调节，其功能异常容易导致肺部和消化系统疾病。

3. TP53TP53基因编码的蛋白质TP53是一个重要的肿瘤抑制因子，它可以通过监管DNA损伤修复和细胞凋亡等过程抑制癌症的发生。

家禽就巢性的影响因素及其内分泌调控机理研究进展颜培;廖娟;王钢;钱凡柯;喻世刚【摘要】就巢性是家禽进行繁殖必不可少的行为,对家禽的繁殖能力有很大影响.家禽就巢性作为一个低遗传力性状,其受环境、内分泌及遗传3种因素调控.其中环境因素中光照、温度、饲养管理模式等都对家禽就巢性具有显著影响.与禽类就巢性密切相关的繁殖内分泌激素主要包括:促性腺激素释放激素(GnRH)、催乳素(PRL)、促卵泡激素(FSH)、促黄体素(LH)、孕酮(R)和雌二醇(E2).遗传是家禽就巢性的决定因素,就巢性候选基因研究主要基于内分泌研究中的相关繁殖激素.随着基因组测序技术发展,大量就巢性相关新基因被证实,为就巢性分子遗传机制的研究提供了新的思路.目前,家禽就巢性的遗传调控机制仍不清楚,开展就巢性的分子调控机制研究,将极大地提高家禽产蛋性能,促进优良地方禽类的保护、开发和利用.作者对环境、内分泌和遗传控制就巢行为的研究进行综述,并对禽类就巢行为的发生和调控机制进行探讨.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2018(045)001【总页数】7页(P171-177)【关键词】家禽;就巢性;激素;基因【作者】颜培;廖娟;王钢;钱凡柯;喻世刚【作者单位】乐山师范学院,川南地方品种鸡产业化四川省高等学校工程研究中心,乐山614000;乐山师范学院,川南地方品种鸡产业化四川省高等学校工程研究中心,乐山614000;乐山师范学院,川南地方品种鸡产业化四川省高等学校工程研究中心,乐山614000;乐山师范学院,川南地方品种鸡产业化四川省高等学校工程研究中心,乐山614000;乐山师范学院,川南地方品种鸡产业化四川省高等学校工程研究中心,乐山614000【正文语种】中文【中图分类】S83家禽的繁殖周期分为休产期(inactive)、产蛋期(laying)、就巢期(brooding)和光照不应期(photorefractory)[1]。

基因功能的研究方法
一、计算机预测基因功能 二、实验确认基因功能 1．基因失活是功能分析的主要手段
1.1 基因敲除（Gene knock-out）
1.2 基因敲除的技术路线 1.3 基因敲除的主要应用领域及国内外研究进展 1.4 基因失活的表型效应有时不易分辨
2．转座子突变库的构建
2.1 插入序列 2.2 实验步骤
➢ 至于高等生物，因其某些表型具有难以捉摸的综 种内同源基因或平行基因(paralogous gene) 同一种生物内部的同源基因，它们常常是多基因家族的不同成员，其共同的祖先基因可能
存在于物种形成之后，也可能出现于物种形成之前。 将Ac因子转座酶的编码基因与组成型启动子如35S构建成嵌合基因表达载体，由于除去了转座因子两侧的反向重复顺序，转座酶的编
植物体细胞全能性； 已经建立了一套成熟的转基因系统，使外
源基因在转基因植株中成功表达。
➢植物中有许多转座子系统，它们的转座机
制已经清楚，通过转座子的随机插入可获 得大量的突变型，根据插入的转座子序列 合成探针，可分离被破坏的位点，并分析 它们的组成。
1.1 基因敲除（Gene knock-out） ➢ 概念：基因敲除除可中止某一基因的
表达外，还包括引入新基因及引入定 点突变。 即可以是用突变基因或其它基因敲除 相应的正常基因，也可以用正常基因 敲除相应的突变基因。
➢ 基因敲除是80年代后半期应用DNA同源重 组原理发展起来的一门新技术。80年代初， 胚胎干细胞（ES细胞）分离和体外培养的 成功奠定了基因敲除的技术基础。
根据这个特性，将编码DNA-BD的基因与已知蛋白质Bait protein的基因构建在同一个表达载体上，在酵母中表达两者的融合蛋白BD-
的贡献，也可列出很长的一串名单。 Bait protein。

植物基因鉴定与克隆及其生物学功能研究基因是生命的基本单位，是植物体内指导遗传的基本物质。

对于植物基因的鉴定与克隆，一直是植物生物学的研究热点之一。

在这方面，其研究的方法与技术手段也在不断地发展和完善。

下面，我将就植物基因鉴定与克隆及其生物学功能研究分别进行论述。

一、植物基因鉴定和克隆植物基因鉴定和克隆是指通过不同的技术手段，找到并分离出植物体内的基因序列，并将其克隆到载体上。

这些技术手段包括PCR扩增、蛋白质质谱分析、基因芯片等，其中PCR扩增应用最为广泛。

PCR扩增即聚合酶链式反应，是一种利用DNA聚合酶在高温下重复扩增DNA 的技术。

PCR技术的出现，极大地推动了基因鉴定和克隆的研究进程：通过合理设计引物，扩增出所需要的基因片段，然后将其进行克隆，就可以进一步对所鉴定到的基因进行研究。

蛋白质质谱分析是一种通过质谱手段对生物体内的蛋白质进行定量和鉴定的技术方法。

蛋白质具有丰富的结构和功能，在植物体内，蛋白质是各种生理过程的重要调节因子。

因此，通过蛋白质质谱分析技术，不仅可以鉴定出植物内部的基因序列，还可以同时对其蛋白质表达进行定量分析，揭示基因与蛋白质之间的关系，进一步为植物的进化研究提供了新的思路与模式。

基因芯片技术是利用计算机芯片技术，将数万个不同的碱基序列固定到一块极小的玻璃片上，并通过荧光标记来检测每一个基因在植物体内的表达情况。

基因芯片技术可以用于发现各种新的基因，并分析基因和基因间相互作用和调节关系。

此外，它还可以在多样化环境中检测环境对植物基因的影响，并进一步阐明这些影响与植物生长、发育、抗逆性等方面的关系，为植物育种工作提供理论支持。

二、植物基因生物学功能研究基因既是生物的基本单位，又是生命现象中最重要的调节因子之一，因此植物基因生物学功能研究也是植物生物学研究的核心。

对于植物基因生物学研究，目前主要从以下几个方面进行探究。

第一，基因在植物生长、发育等方面的作用与调节机制。

近年来，随着各种技术方法的不断完善与发展，许多植物体内的基因序列被逐渐解析，并对它们的功能进行了一定的分析。

植物生长发育相关基因的功能与调控研究从种子萌发到生长发育，植物是如何完成自身的生命之旅的？在这个过程中，植物如何识别环境变化和内部信号，调控基因表达，从而完成自身的进化和生长？这就需要了解植物生长发育相关基因的功能与调控。

植物生长发育相关基因功能的发现早期，通过对植物形态变异和杂交后代的分析，人们发现了许多植物性状的遗传性，并推测出了许多与植物发育和生长相关的基因存在。

随着分子生物学和基因工程技术的发展，越来越多的植物生长发育相关基因被鉴定和克隆，使我们对植物生长发育的理解更加深入。

植物生长发育中，植物激素是一个重要的调节因子。

例如，生长素（Auxin）可以调控植物细胞生长和分化，参与种子萌发和发芽，控制植物器官的形成和整体生长方向。

众所周知的GH3基因家族就是最早被证实参与生长素代谢和信号传导的基因家族。

除此之外，赤霉素（Gibberellins或GA）、细胞分裂素（Cytokinins 或CK）、脱落酸（Abscisic acid或ABA）和乙烯（Ethylene）等植物激素也都对植物生长发育有着不同层次和模式的调节。

除了植物激素调节，植物基因调控网络中还包括许多特异的转录因子和信号转导通路。

例如，AP2/ERF基因家族是植物中最大和最广泛的转录因子家族之一。

它们参与全年龄组植物的生长和逆境响应调节，每个成员基因具有多样性的功能和表达模式。

另外，MPK基因家族在植物中广泛存在，它们与多种生长发育信号调节通路紧密联系，参与调控植物生长发育和逆境适应。

在研究中也发现许多植物生长发育相关基因具有复合功能，不仅对植物生长发育具有调控作用，同时还可以影响植物对环境逆境因素的响应。

例如，DF1（DEFECTIVE IN F1, 黄化基因1）是拟南芥中广泛研究的基因之一，拟南芥中的两个DF1同源基因At1g63790（DF1a）和At3g46800（DF1b）参与调控植物生长发育和逆境响应。

其中DF1a主要与生长素信号通路相关，参与果实的发育和营养物质分配；而DF1b则主要参与脱落酸（ABA）调控环境胁迫响应的途径。

鸡卵巢的功效与作用鸡卵巢是鸡的生殖系统中一个重要的器官，它不仅仅是鸡的繁殖器官，更具有很多功效与作用。

鸡卵巢含有丰富的营养物质和活性成分，被广泛应用于医药、食品、美容等领域。

本文将从营养价值、医药应用、美容护肤等方面详细介绍鸡卵巢的功效与作用。

一、鸡卵巢的营养价值鸡卵巢富含高质量的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质等营养物质，这些物质对人体的健康有很多益处。

首先，鸡卵巢是一种很好的蛋白质来源，其中含有多种必需氨基酸，可以提供人体所需的氨基酸，对维持身体健康至关重要。

其次，鸡卵巢中含有丰富的不饱和脂肪酸，如亚油酸和亚麻酸等，可以调节血脂，降低胆固醇，预防心血管疾病的发生。

此外，鸡卵巢中还含有丰富的维生素A、维生素B群、维生素D和维生素E等，这些维生素对维护皮肤健康、促进肌肤新陈代谢、增强免疫力等都具有重要的作用。

鸡卵巢中含有丰富的矿物质，如钙、铁、锌、硒等，这些矿物质对人体的骨骼生长、免疫功能和抗氧化能力有着重要的影响。

二、鸡卵巢的医药应用鸡卵巢不仅在食品领域有着重要的价值，同时也被广泛应用于医药领域。

首先，鸡卵巢中含有丰富的抗氧化物质，如维生素E和硒等，可以提高人体的抗氧化能力，预防慢性疾病的发生。

此外，鸡卵巢中含有多种对人体有益的激素，如雌激素和孕酮等，可以帮助调节女性内分泌，缓解月经不调、更年期综合征等妇科问题。

鸡卵巢还具有抗肿瘤的作用，其中的物质能够抑制肿瘤细胞的生长和扩散，对于防治乳腺癌、子宫颈癌等具有辅助治疗的效果。

此外，鸡卵巢还具有促进骨骼生长的作用，对于骨质疏松等疾病的预防和治疗有一定的帮助。

三、鸡卵巢的美容护肤作用鸡卵巢在美容护肤领域也有着广泛的应用。

首先，鸡卵巢中富含的蛋白质能够增强肌肤的弹性和紧致度，减少细纹和皱纹的出现，提高皮肤的保湿度和光泽度。

其次，在鸡卵巢中还含有一种叫做卵磷脂的成分，这种成分能够提高皮肤的自我修复能力，促进肌肤细胞的再生，使皮肤更加健康光滑。

此外，鸡卵巢中的维生素A具有很好的抗衰老作用，它能够促进胶原蛋白的合成，使皮肤更加紧实和有弹性。

*基金支持:国家母鸡体系试验站(编号:CARS-40-S12),山东省现代农业产业技术体家禽首席岗位项目(编号:SDAIT-13-011-01),山东省农业科学院农业科技创新工程资助项目(CXGC2016A10),家禽研究所学科团队建设(CXGC2018E11),山东省农业科学院农业科技创新工程资助项目(CXGC216A10).△:标注为同等贡献作者。

**通讯作者:李桂明(1980-),男,硕士,副研究员,主要研究方向:兽药新药研发。

并列通讯作者:林树乾(1979-),男,博士,副研究员,主要研究方向:兽药新药研发。

1前言产蛋母鸡的卵巢含数百万个卵泡(Hutt ,1949),其中眼观可见的卵泡数高达数千个(Pearl&Schoppe ,1921)。

目前研究主要集中于直径>1mm 的卵泡,是因为这些卵泡正处于发育阶段(Marza &Marza ,1935),而6mm 左右的卵泡容易闭锁(Fell ,1923),>8mm 的卵泡通常可以发育至约40mm 并排卵。

>8mm 卵泡的闭锁对于生殖高峰期的禽类来说是罕见的,除非外界环境的应激导致母鸡停止产卵(Erpino ,1969,1973;Kern ,1972)。

卵泡的闭锁通常发生于季节性繁殖的禽类,在高产季节到达最高峰。

然而,只有在卵泡生长阶段才能评估卵泡闭锁对活跃卵巢功能的作用。

目前,大卵黄卵泡的生长已经被广泛研究,它们被认为是处于“快速增长母鸡卵巢中不同等级卵泡的闭锁研究*扈琴吉1△,董雯雯1△,连锐锐2,李福伟1,殷斌1,孙晓军1(译),林树乾1**,李桂明1,2**(校)(1.山东省农业科学院家禽研究所,山东济南250023;2.山东农业大学,山东泰安271018)摘要:在产蛋高峰期,母鸡的卵巢中含有30~100个卵黄色卵泡,直径在1~8mm 之间。

一般母鸡体内卵泡数量与卵泡直径成反比,例如鸡体内有约20个直径为1~2mm 和1个直径为7~8mm 的卵泡,直径>8mm 的卵泡数约为4~7个。

白羽肉鸡的繁殖力与繁殖行为研究导言白羽肉鸡是目前养殖业中使用广泛的肉鸡品种之一，以其优良的肉质而闻名。

然而，了解白羽肉鸡的繁殖力和繁殖行为对于养殖效益的提高至关重要。

本文将重点研究白羽肉鸡的繁殖力以及相关的繁殖行为，并对如何优化这些因素进行讨论。

一、白羽肉鸡的繁殖力繁殖力是衡量鸡类育种质量的一个重要指标。

白羽肉鸡的繁殖力可以通过以下几个方面来评估：1. 孵化率白羽肉鸡的孵化率是衡量其繁殖力的关键指标之一。

孵化率是指在一定时间内，所有受精卵中成功孵化出活鸡的比例。

高孵化率意味着白羽肉鸡的繁殖能力较强。

研究表明，白羽肉鸡的孵化率受到孵化环境、饲养管理和遗传因素等多种因素的影响。

2. 单窝产蛋量白羽肉鸡的单窝产蛋量是指一只母鸡在一个生产周期内所产下的蛋的数量。

高产蛋量意味着鸡的繁殖力较强。

然而，要想提高白羽肉鸡的单窝产蛋量，需要注意的是饲养管理、饲料配方和鸡群的健康状况等方面的因素。

3. 产蛋周期白羽肉鸡的产蛋周期是指一只母鸡从开始产蛋到停产之间的时间。

较短的产蛋周期意味着较高的繁殖能力。

研究发现，白羽肉鸡的产蛋周期受到品种、年龄和遗传因素等的影响。

采取合适的养殖管理措施和饲料供给可以缩短产蛋周期并提高繁殖力。

二、白羽肉鸡的繁殖行为白羽肉鸡的繁殖行为是指母鸡在产蛋和孵化过程中的行为表现。

了解和优化这些行为对于提高孵化率和繁殖力至关重要。

1. 筑巢行为白羽肉鸡在产蛋前会表现出筑巢行为。

筑巢是母鸡为了保护蛋和幼雏而进行的行为。

研究表明，提供适宜的巢穴和材料可以促进白羽肉鸡的筑巢行为，从而提高孵化率。

2. 孵卵行为白羽肉鸡在产蛋后会进行孵卵行为，这是保证卵温和孵化成功的重要行为。

研究发现，母鸡的孵卵行为受到温度、光照和环境条件等因素的影响。

提供合适的孵化环境以及适当的饲养管理可以促进白羽肉鸡的孵卵行为，并提高孵化率。

3. 食欲和活动白羽肉鸡的食欲和活动水平也与繁殖力密切相关。

适当的饲养管理和饲料供给可以促进母鸡的食欲和活动，从而提高其繁殖能力。

植物免疫抗性基因的鉴定和功能研究植物的生长发育和抗病性是受多种因素调控的复杂过程，其中对于揭示植物抗病机制具有重要意义。

近年来，随着分子生物学和基因工程技术的不断发展，研究人员对植物免疫抗性基因进行了系统的鉴定和功能研究，为解决植物疾病防控和提高农作物抗病能力提供了重要的理论依据。

一、植物免疫抗性基因的鉴定植物对病原菌的抵抗能力主要通过植物免疫系统来实现，其中包括PAMPs （病原体相关分子模式）识别、R基因介导的抗病反应等。

通过对不同植物品种中抗病相关基因的筛选和鉴定，研究人员发现了一系列植物免疫抗性基因，如R基因、PTI（PAMPs-triggered immunity）相关基因等。

通过分子标记和功能验证等手段，可以准确鉴定这些基因，并深入探究其在植物抗病过程中的作用机制。

二、植物免疫抗性基因的功能研究植物免疫抗性基因在抗病过程中发挥着重要的作用，其功能研究对于揭示植物抗病机制具有重要意义。

通过基因敲除、转基因等技术手段，人们可以研究植物免疫抗性基因在植物抗病中的作用机制以及抗病效果。

同时，还可以对植物抗病反应信号传导途径进行深入研究，揭示不同免疫基因在植物抗病中的相互作用及调控机制。

三、植物免疫抗性基因的应用植物免疫抗性基因在植物疾病防控和优化农业生产中具有广泛的应用前景。

通过利用免疫基因进行转基因改良，可以提高植物对病原菌的抵抗能力，减少农药使用量，降低生产成本。

同时，还可以利用免疫基因进行杂交育种，培育抗病性更强、产量更高的新品种，提高农作物的抗病能力和抗逆性。

四、植物免疫抗性基因的未来展望随着植物免疫抗性基因研究的不断深入，人们对植物抗病机制的认识也将不断深化。

未来，可以通过整合生物信息学、蛋白质组学等多学科技术手段，进一步解析植物免疫抗性基因在植物抗病过程中的作用机制，寻找更多新的抗病基因。

同时，还可以结合CRISPR/Cas9等基因编辑技术，精准地改良植物免疫抗性基因，为农业生产提供更多的技术支持。

产蛋鸡卵泡发育的组织学结构的研究引言：产蛋鸡是常见的农业家禽之一，其主要特点是能够产蛋。

卵泡发育是鸡的生殖系统中一个重要的过程，对于鸟类的繁殖具有重要意义。

本文将对产蛋鸡卵泡发育的组织学结构进行研究。

一、卵泡发育的基本过程鸟类的卵泡发育过程分为卵泡形成、卵泡发育和卵泡排卵三个阶段。

1.卵泡形成：在雌性鸟类的卵巢皮层中，有多个原始卵泡，其中一个卵泡会发育成为主要的卵泡。

在这个过程中，卵泡内的卵母细胞开始增殖和成熟。

2.卵泡发育：在卵泡发育阶段，卵泡内部的卵母细胞会逐渐增大，并且形成一个称为卵黄囊的结构。

同时，领卵细胞也会逐渐分裂并形成领卵丝，为卵黄囊输送养分。

3.卵泡排卵：当卵泡发育到一定程度后，会发生排卵现象。

这时，卵泡会破裂而释放出卵细胞，从而形成雌性鸟类的卵子。

1.鸡卵巢的结构：鸡的卵巢主要由卵泡和间质组织组成。

卵泡是卵母细胞和支持细胞的复合体，由外层卵泡细胞和内层卵母细胞构成。

间质组织则是卵泡之间的结缔组织。

2.卵泡内部的组织结构：卵泡内部存在着不同发育阶段的卵泡。

原始卵泡中，卵母细胞围绕着领卵细胞，形成一种特殊的结构。

而在发育过程中，卵泡内的卵母细胞会逐渐增大，并且形成卵黄囊。

3.血供与营养供应：卵泡的发育过程需要血液的供应以及充足的营养物质。

血液通过卵巢的血管进入卵泡，为卵泡提供氧气和养分。

同时，领卵丝也会为卵黄囊输送养分，支持卵泡的发育。

三、卵泡发育的影响因素卵泡发育的过程受到多种因素的影响，其中包括营养、激素、环境以及遗传等。

1.营养：适当的营养摄入能够促进卵泡发育。

主要包括蛋白质、脂肪以及多种维生素和矿物质。

2.激素：激素对卵泡发育具有重要调节作用。

例如，雌性激素雌二醇能够促进卵泡的发育和成熟。

3.环境：环境因素也会对卵泡发育产生影响。

例如，温度、光照以及群体密度等因素都会对卵泡的发育产生一定的影响。

4.遗传：遗传因素也在卵泡发育中起到重要作用。

不同品种和家系的鸡对于卵泡发育的反应可能存在差异。

如何鉴定候选基因的方法引言：随着生物学和遗传学的发展，人们对基因的研究越来越深入。

候选基因是指通过一系列的筛选和鉴定，被认为与某种特定性状或疾病相关的基因。

鉴定候选基因的方法是基因研究中至关重要的一步。

本文将介绍几种常用的鉴定候选基因的方法。

一、全基因组关联研究（GWAS）全基因组关联研究是一种常用的鉴定候选基因的方法。

该方法通过比较患者群体和对照群体的基因组DNA序列差异，寻找与特定性状或疾病相关的基因变异。

GWAS可以帮助我们发现一些常见疾病的遗传基础，如心血管疾病、糖尿病等。

通过这种方法，我们可以鉴定出一些与疾病相关的候选基因。

二、功能基因组学功能基因组学是通过研究基因的功能和相互作用来鉴定候选基因的方法。

功能基因组学可以帮助我们了解基因在细胞内的功能，以及基因与其他基因、蛋白质之间的相互作用关系。

通过研究基因的功能和相互作用，我们可以鉴定出与特定性状或疾病相关的候选基因。

三、基因表达谱研究基因表达谱研究是通过研究基因在不同组织或不同发育阶段的表达水平来鉴定候选基因的方法。

不同组织或不同发育阶段的基因表达水平差异往往与特定性状或疾病的发生发展密切相关。

通过比较不同组织或不同发育阶段的基因表达谱，我们可以鉴定出与特定性状或疾病相关的候选基因。

四、家系研究家系研究是通过研究家族中多代人的遗传信息来鉴定候选基因的方法。

家系研究可以帮助我们了解基因在家族中的传递规律，以及与特定性状或疾病相关的基因变异。

通过研究家族中多代人的遗传信息，我们可以鉴定出与特定性状或疾病相关的候选基因。

五、功能性研究功能性研究是通过研究基因在生物体内的生物学功能来鉴定候选基因的方法。

功能性研究可以帮助我们了解基因在生物体内的功能机制，以及与特定性状或疾病相关的基因功能变异。

通过研究基因的功能，我们可以鉴定出与特定性状或疾病相关的候选基因。

结论：鉴定候选基因是基因研究中的重要一环。

全基因组关联研究、功能基因组学、基因表达谱研究、家系研究和功能性研究是常用的鉴定候选基因的方法。

发挥重要作用ꎮ 目前多种动植物体内的 ＨＳＰ７０ 已经得到系统鉴定ꎬ但对于鸡 ＨＳＰ７０ 尚缺乏全面分析ꎬ鉴于此ꎬ本
研究采用生物信息学方法对鸡基因组进行挖掘、鉴定和分析ꎮ 结果表明ꎬ在鸡基因组中鉴定出 １７ 个 ＨＳＰ７０ 基因家
族成员ꎬ它们分散在 ７ 条染色体上ꎬ出现 ６ 次串联重复ꎬ且无共线性ꎮ ＨＳＰ７０ 家族蛋白质理化性质差异较大ꎬ氨基
江苏农业学报( Ｊｉａｎｇｓｕ Ｊ.ｏｆ Ａｇｒ.Ｓｃｉ.) ꎬ２０２３ꎬ３９(３) :７７０￣７７６
ｈ ｔｔｐ: / / ｊｓ ｎ ｙ ｘ ｂ.ｊａ ａ ｓ.ａ ｃ.ｃ ｎ
７７０
朱 淼ꎬ李欣燃. 鸡 ＨＳＰ７０ 家族基因鉴定及功能分析[ Ｊ] .江苏农业学报ꎬ２０２３ꎬ３９(３) :７７０￣７７６.
病毒感染鸡的转录组数据分析结果表明ꎬ在新域疫病毒感染过程中ꎬ多数 ＨＳＰ７０ 基因家族成员表达量发生不同程
度下调ꎬ其中 ＨＳＰＡ８( ｒｎａ￣ＮＭ＿２０５００３.３) 和 ＨＳＰＡ２( ｒｎａ￣ＮＭ＿００１００６６８５.１) 表达量下调明显ꎬ二者有望成为新城疫防
治的新靶点ꎮ 本研究结果不仅为鸡 ＨＳＰ７０ 生物学功能研究奠定基础ꎬ还为其他物种相关研究提供理论参考ꎮ
１ 材料与方法
子质量进行分析ꎻ通过 ＷｏＬＦ ＰＯＲＳＴ( ｈｔｔｐｓ: / / ｗｏｌｆｐ￣
站 ( ｈｔｔｐｓ: / / ｓｅｒｖｉｃｅｓ. ｈｅａｌｔｈｔｅｃｈ. ｄｔｕ. ｄｋ / ｓｅｒｖｉｃｅ. ｐｈｐ?
ＴＭＨＭＭ￣２.０) 获取鸡 ＨＳＰ７０ 家族蛋白质氨基酸序列
长度 和 跨 膜 次 数ꎻ 使 用 ＭＥＭＥ ( ｈｔｔｐ: / / ｍｅｍｅ￣ｓｕｉｔｅ.
底物 结 合 域 ( ＳＢＤ) 以 及 可 变 Ｃ 端 形 成 的 “ ｌｉｄ” 结

基因组学技术在家禽遗传育种中的应用随着生物技术的不断发展，基因组学逐渐成为家禽遗传育种中不可或缺的工具。

基因组学技术可以从分子水平上对遗传信息进行深入研究，为家禽育种提供更丰富的基因资源和更精准的遗传分析手段。

本文将介绍基因组学技术在家禽遗传育种中应用的几个方面。

1. 基因鉴定与筛查DNA序列分析是现代基因组学技术的核心，通过基因鉴定与筛查，可以发现家禽基因与特定表型特征的联系，进而在选择和育种过程中进行有针对性的筛选。

基因鉴定可用于鉴定一定的单基因遗传病，如正常代谢依赖的矿物元素、维生素等；而筛查常应用于探究具有复杂性状的基因和调控因子，如性状延迟修饰与量性状基因组联合分析。

2. 基因组学标记辅助选择基因组学标记在家禽遗传育种中发挥着重要作用。

通过对不同种群家禽进行千基因分型，可以建立起基因多态情况的详细数据库。

标记辅助选择技术中，分子标记作为基因型描述符，将鸡群染色体上的QTL与性状相关的致密光谱定位到编目基因组组织标注图中，并在亲代繁殖群中选择标记基因分型和性状性状表现间的统计分析中发现显性和隐性遗传效应信息。

当前，基因组学标记已被广泛应用于家禽病害抗性、生长性能、气候适应能力等方面的研究中。

3. 基因表达定量分析基因表达一般是由转录因子及其对其嵌入基因组DNA中的DNA结构达成的特有转录结晶决定。

成熟的基因表达定量技术使得育种工作可以在基础免疫学、胚胎发育、营养过程以及免疫表现这四个层面应用上进行进一步的研究。

基因表达定量作为对家禽基因组学的基础贡献，Aflatoxin耐受、抗体病毒、接种细胞等表达特征的研究消费了大量数据，为育种基因组学的生物信息学技术提供了宝贵资源。

4. 基因组信息技术基因组信息技术是基于基因组信息和计算机技术开发出的育种工具。

基因组信息技术可以通过分析海量基因信息数据，找出在育种中具有重要意义的基因信息，同时可以把这些基因信息嵌入到家禽遗传育种中去，从而取得较好的效应。

探索动物转基因的奥秘试题一、判断题：1、目前，转基因动物的技术已发展成熟，制备转基因动物的效率均在50%以上。

（）2、严格说，转基因动物是指可生殖系遗传的转基因动物，不包括那些只有部分组织细胞的基因组中整合有外源基因的转基因动物。

（）3、1997年，英国的罗斯林实验室利用绵羊耳部细胞的细胞核移植到去细胞核的卵细胞中，成功得到了克隆羊“多利”。

（）4、显微注射法是制备转基因动物最简单、最常用的方法之一，该方法注射就是指将外源DNA注射到胚胎早期的雌原核中。

（）5、目前，转基因动物制备技术发展迅速，已经无任何技术问题存在。

（）6、目前，逆转录病毒介导法是制备转基因鸡最为成功的方法。

（）7、动物克隆是指通过无性繁殖由一个细胞产生一个和亲代遗传性状一致，形态非常相像的动物。

（）8、早期的动物克隆研究均是用两栖类和鱼类作材料，直道20世纪80年代，哺乳动物的研究才逐渐开展起来。

（）9、克隆人对那些不孕夫妇来说，可以无性生殖弥补有性生殖的缺陷和无奈，所以世界上大多说国家允许克隆人。

（）10、日本的Cibelli等人在1998年采用母牛输卵管和子宫内膜细胞为核供体获得了世界首例体细胞克隆牛。

（）11、转基因牛的生产是一项复杂的工程,原核显微注射和体细胞核移植是转基因牛的主要生产方法。

（）12、20 世纪90 年代初,美国Genzyme Transgene 公司才通过原核显微注射法获得了世界上第 1 头转基因牛。

（）13、利用转基因动物-乳腺生物反应器来生产基因药物是一种全新的生产模式，与以往的制药技术相比，具有不可比拟的优越性。

（）14、世界上第一批转基因猪是由Hammer等人在1985年利用原核注射技术成功的到的。

（）15、猪的受精卵与与其他哺乳动物的无差异，所以利用原核注射技术的方法生产转基因猪无需使用原核显示技术。

（）16、我国的首批荧光转基因克隆猪是由东北农业大学的刘忠华教授课题组在2006年成功研制的。

畜牧兽医学报 2023,54(9):3613-3622A c t a V e t e r i n a r i a e t Z o o t e c h n i c a S i n i c ad o i :10.11843/j.i s s n .0366-6964.2023.09.003开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):蛋鸡卵泡发育及其表观遗传调控机制研究进展茹 盟,曾文惠,彭剑玲,曾庆节,殷 超,崔 勇,魏 庆,梁海平,谢贤华*,黄建珍*(江西农业大学动物科技学院,南昌330045)摘 要:家禽的繁殖性能㊁产蛋性能与卵泡的正常发育和排卵密切相关㊂家禽卵巢中大部分的卵泡在发育过程中发生闭锁,只有大约不到5%的卵泡可以从原始卵泡发育至成熟卵泡并排卵㊂鸡的卵泡发育主要受内在因素(激素和细胞因子等)和外在因素(营养水平等)调节㊂近来,越来越多的研究发现表观遗传也在卵泡发育中起着重要的调控作用㊂表观遗传学是指在D N A 序列不发生改变的情况下,基因表达及表型产生可遗传的变化㊂因此,文章综述了蛋鸡卵泡发育的过程及主要影响因素,同时从D N A 甲基化㊁组蛋白修饰㊁非编码R N A 调控以及R N A 修饰4个方面综述了表观遗传在卵泡发育中的可能调控机制,旨在为提高家禽生产性能提供一定的理论基础㊂关键词:蛋鸡;卵泡发育;影响因素;表观遗传中图分类号:S 831.3 文献标志码:A 文章编号:0366-6964(2023)09-3613-10收稿日期:2023-03-15基金项目:国家自然科学基金(31960690;31460648)作者简介:茹 盟(1996-),女,河南新乡人,博士生,主要从事动物营养代谢病及其表观调控研究,E -m a i l :1814230475@q q.c o m *通信作者:谢贤华,主要从事动物遗传育种与繁殖研究,E -m a i l :x i e x i a n h u a 19880521@163.c o m ;黄建珍,主要从事动物营养代谢病及其表观调控研究,E -m a i l :h a n g813813@163.c o m R e s e a r c h P r o g r e s s o n F o l l i c l e s D e v e l o p m e n t o f H e n s a n d I t s E p i ge n e t i c R e g u l a t o r y Me c h a n i s m R U M e n g ,Z E N G W e n h u i ,P E N G J i a n l i n g ,Z E N G Q i n g j i e ,Y I N C h a o ,C U I Y o n g ,W E I Q i n g,L I A N G H a i p i n g,X I E X i a n h u a *,HU A N G J i a n z h e n *(C o l l e g e o f A n i m a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,J i a n g x i A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ,N a n c h a n g 330045,C h i n a )A b s t r a c t :T h e r e p r o d u c t i v e p e r f o r m a n c e a n d e g g p r o d u c t i o n p e r f o r m a n c e o f p o u l t r y i s c l o s e l y re -l a t e d t of o l l i c l e s d e v e l o p m e n t a n d o v u l a t i o n .I n p o u l t r y ov a r i e s ,l e s s t h a n 5%o f f o l l i c l e s c a n d e -v e l o p fr o m p r i m o r d i a l f o l l i c l e t o m a t u r e f o l l i c l e a n d o v u l a t e ,a n d m o s t f o l l i c l e s b e c o m e a t r e s i a d u r i n g d e v e l o p m e n t .T h e d e v e l o p m e n t o f f o l l i c l e s i s i n f l u e n c e d b y in t r i n s i c f a c t o r s a n d e x t r i n s i c f a c t o r s .R e c e n t l y ,m a n y s t u d i e s h a v e f o u n d t h a t e p i g e n e t i c m e c h a n i s m a l s o p l a y s a n i m p o r t a n t r o l e i n t h e r e g u l a t i o n o f f o l l i c l e d e v e l o p m e n t .E p i g e n e t i c s i s h e r i t a b l e c h a n g e s i n g e n e e x pr e s s i o n a n d p h e n o t y p e w i t h o u t c h a n g i n g i n t h e D N A s e qu e n c e .T h e r e f o r e ,t h e r e v i e w d e s c r i b e d t h e p r o c e s s o f f o l l i c l e d e v e l o p m e n t a n d t h e m a i n i n f l u e n c i n g f a c t o r s i n f o l l i c l e d e v e l o p m e n t i n l a y i n gh e n s .M o r e o v e r ,i n t h i s r e v i e w ,t h e p o s s i b l e e p i g e n e t i c s r e g u l a t o r y m e c h a n i s m s i n c l u d i n g DN A m e t h y l a t i o n ,h i s t o n e m o d i f i c a t i o n ,n o n -c o d i n g R N A r e gu l a t i o n a n d R N A m o d i f i c a t i o n i n f o l l i c l e d e v e l o p m e n t w e r e s u mm a r i z e d .I n c o n c l u s i o n ,t h e r e v i e w p r o v i d e s a t h e o r e t i c a l b a s i s f o r i m p r o -v i n g p o u l t r y pr o d u c t i o n p e r f o r m a n c e .K e y wo r d s :l a y i n g h e n s ;f o l l i c l e d e v e l o p m e n t ;i n f l u e n c e f a c t o r s ;e p i g e n e t i c s *C o r r e s p o n d i n g au t h o r s :X I E X i a n h u a ,E -m a i l :x i e x i a n h u a 19880521@163.c o m ;HU A N G畜牧兽医学报54卷J i a n z h e n,E-m a i l:h a n g813813@163.c o m家鸡(G a l l u s g a l l u s d o m e s t i c u s)包括肉鸡(产肉)和蛋鸡(产蛋),在我国具有巨大的农业生产价值㊂在生产中,鸡蛋是优选蛋白来源之一,含有人类全部的必需氨基酸且所含营养物质易吸收,是最主要的经济来源[1]㊂蛋鸡产蛋全程可分为3个阶段:产蛋前期㊁高峰期和后期㊂从产第一颗蛋到产蛋率达到80%之前的这段时间是产蛋前期,在此之后,蛋鸡产蛋率大幅度上升进入产蛋高峰期;高峰期维持一段时间之后,蛋鸡产蛋率会慢慢下降至80%,此时为产蛋后期㊂如今生产上一般通过调控外在因素来提高蛋鸡产蛋率,然而禽蛋生产仍未达到最优化㊂蛋鸡过快进入产蛋后期导致蛋鸡的产蛋率从产蛋高峰的90%急速下降到50%~70%㊂产蛋率下降的主要原因是等级前卵泡数量下降㊁闭锁和退化卵泡增加,进入等级的排卵前卵泡数量降低,从而导致排卵率降低[2]㊂在畜禽的研究中,表观遗传调控可能通过激活或者是沉默卵泡发育过程中的关键基因来调控这一过程,因此深入研究表观遗传调控机制可能对提高蛋鸡产蛋率有一定的指导意义㊂1蛋鸡卵泡的发育蛋鸡右侧卵巢在生长过程中发生退化,只有左侧卵巢正常发育并具有生殖能力㊂性成熟后左侧卵巢由大小不同的卵泡通过卵巢系膜韧带连接成一串葡萄状㊂卵泡根据发育程度不同分为原始卵泡㊁初级卵泡㊁次级卵泡和成熟卵泡㊂成熟卵泡主要由膜细胞层㊁颗粒细胞层和卵母细胞层组成,主要成分是卵黄蛋白原(v i t e l l o g e n i n,V T G)㊁极低密度脂蛋白y (v e r y l o w-d e n s i t y l i p o p r o t e i n y o l k-t a r g e t e d,V L D L y)和活性蛋白(主要包括α㊁β㊁γ蛋白)[3]㊂在卵泡发育过程中,卵泡的不同细胞层也随之增殖分化㊂膜细胞层在次级卵泡中出现并分化成㊁内外两层,当卵泡发育至成熟卵泡后变厚,且内㊁外两层更为明显㊂在原始卵泡中,颗粒细胞层未分化,为扁平状,在次级卵泡中变为多层,当卵泡发育成成熟卵泡后又变为单层,且体积增大㊂卵母细胞层一直处于初级卵母细胞状态,直至卵泡发育至成熟卵泡后才发育成次级卵母细胞,之后卵泡破裂,卵母细胞逸出,遗留下来的组织被称为排卵后卵泡(p o s t o v u l a t o r y f o l l i-c l e,P O F)[4]㊂在完成排卵之后,家禽P O F不能像哺乳动物卵泡一样形成黄体,而是开始逐渐退化,并在几天后消失[5]㊂家禽卵泡发育是一个连续且分级的过程,原始卵泡发育后向卵巢皮质表面凸出,形成等级前卵泡,之后经卵泡选择进入等级卵泡期,然后依次进行排卵或卵泡闭锁终止,其发育过程如图1所示㊂功能成熟的卵巢中含有数百个等级前卵泡[6],包括小白卵泡(s m a l l w h i t e f o l l i c l e s,S W F s)㊁大白卵泡(l a r g e w h i t e f o l l i c l e s,L W F s)㊁小黄卵泡(s m a l l y e l l o w f o l l i c l e s,S Y F s)和5~7个生长中的排卵前卵泡(其按体积顺序划分为F N㊁ ㊁F4㊁F3㊁F2和F1),以及5~7个P O F[7-8]㊂国内外大量研究发现,不同等级卵泡分类有着不同的方法,具体见表1㊂在产蛋高峰期时,生殖活跃的母鸡的卵巢每天募集1个S Y F 发育至等级卵泡[9],等级卵泡继续快速生长发育,从F6卵泡发育到F1卵泡,直到排卵㊂然而母鸡一生中超过95%的卵泡没有发育至成熟排卵,它们在发育过程中发生退化㊁解体,最后被吸收[10]㊂鸡卵泡的生长发育在很大程度上是通过卵黄的积累完成的㊂卵黄蛋白通过血管化的卵泡细胞膜层进入卵泡后,穿过基膜,通过颗粒细胞(g r a n u l o s a c e l l s,G C s)之间的紧密连接进入卵母细胞[11],该过程是由极低密度脂蛋白(v e r y l o w-d e n s i t y l i p o p r o t e i n,V L D L)受体介导的胞吞作用完成的[12]㊂表1卵泡的分类T a b l e1C l a s s i f i c a t i o n o f f o l l i c l e s序号S e r i a l n u m b e r分类方法S o r t i n g t e c h n i q u e参考文献R e f e r e n c e 1S W F(1~2mm),L W F(3~5mm),S Y F(6~8mm),F6(9~12mm),F5-F1(9~40mm)[13-14] 2S W F(2~4mm),L W F(4~6mm),S Y F(6~8mm)[15] 3S W F(1~3mm),L Y F(3~5mm),S Y F(6~8mm)[16] 4卵泡(3~5mm㊁6~8mm㊁>8mm)[17] 5S Y F(5~8mm),F6(9~12mm)[18] 6L W F(2~4mm),S Y F(4~8mm)[19] 41639期茹盟等:蛋鸡卵泡发育及其表观遗传调控机制研究进展当母鸡产蛋率到达产蛋后期时,母鸡卵巢中大多数卵泡(等级前卵泡)发生卵泡闭锁㊂细胞凋亡使禽类卵泡发生闭锁,且主要是颗粒层细胞的凋亡[20]㊂但最近的研究表明,自噬在卵泡发育中也起着重要的作用[21]㊂自噬是指在自噬基因的调控下自身细胞成分和受损细胞器受到溶酶体降解的过程,是生殖细胞的一种自我保护机制[22-23]㊂研究发现,卵泡刺激素(f o l l i c l e-s t i m u l a t i n g h o r m o n e, F S H)通过低氧诱导因子1α(h y p o x i c-i n d u c i b l e f a c-t o r-1α,H I F-1α)信号诱导卵巢G C s自噬来促进卵泡闭锁[24],然而F S H也可以抑制卵巢G C s自噬来增强细胞活力[25]㊂因此,细胞凋亡和自噬对于蛋鸡卵泡发育至关重要,这将确保蛋鸡在产蛋期间有足够的卵泡可发育成成熟卵泡㊂图1家禽卵泡发育过程F i g.1T h e p r o c e s s o f f o l l i c u l a r d e v e l o p m e n t i n p o u l t r y2影响蛋鸡卵泡发育的主要因素蛋鸡卵泡发育过程受到许多内在和外在因素的调控,内在因素主要包括激素及细胞因子的调节,外在因素主要是营养水平的调节和氧化应激㊂2.1内在因素对卵泡发育的调节2.1.1激素对卵泡发育的调节鸡的卵泡发育受下丘脑-垂体-卵巢(h y p o t h a l a m i c-p i t u i t a r y-o v a r i a n, H P O)轴上的多种激素共同调控㊂下丘脑分泌的促性腺激素释放激素(g o n a d o t r o p h i n r e l e a s i n g h o r-m o n e,G n R H)主要是通过控制促性腺激素的分泌而发挥对卵泡发育的调节作用[26]㊂垂体分泌的促性腺激素是黄体生成素(l u t e i n i z i n g h o r m o n e,L H)和F S H,主要影响卵巢类固醇激素的合成㊂在蛋鸡体内,适宜的F S H和L H浓度可以迅速地刺激卵泡生长㊁发育和排卵,从而增加产蛋量[27]㊂类固醇激素(如孕激素和雌激素)合成于卵巢和卵泡,是维持卵泡正常发育㊁增强动物繁殖性能所必需的,其合成途径如图2所示㊂孕激素(p r o g e s t e r o n e,P)有促进排卵的作用㊂雌激素(e s t r a d i o l,E2)是禽类雌性动物卵巢发育的关键调节物,具有调节性腺分化和发育㊁生殖行为及肝脏中卵黄前体物质合成的功能㊂蛋鸡卵泡发育还受其他内分泌激素的影响,比如胃促生长素(g h r e l i n)[28]㊁k i s s p e p t i n[29]㊁瘦素(l e p-t i n)[30]等㊂2.1.2细胞因子对卵泡发育的调节转化生长因子β超家族(t r a n s f o r m i n g g r o w t h f a c t o r-β, T G F-β)㊁表皮生长因子(e p i d e r m a l g r o w t h f a c t o r, E G F)和其他细胞因子是影响蛋鸡卵泡发育的重要因素[31-32]㊂在鸡卵泡的发育过程中,Z h o u等[33]研究发现T G F-β1可刺激G C s分泌胶原蛋白,促进膜细胞增殖,从而通过细胞间的通讯促进卵泡的发育㊂E G F可通过参与S m a d s信号通路㊁T A C E/A D-AM17信号通路㊁MA P K信号通路等多种与卵泡发育相关的信号通路来调控家禽卵泡的发育[34]㊂因此,这些细胞因子具有调控细胞增殖与分化㊁类固醇激素生成㊁卵泡选择㊁控制排卵率的作用[35]㊂2.2外在因素对卵泡发育的调节2.2.1蛋鸡营养水平对卵泡发育的调节日粮能量充足是蛋鸡生殖性能的保障㊂研究表明,在日粮中保持适当的能量水平可提供足够的能量和营养摄入,以满足其体重增加㊁骨骼和生殖系统发育的需5163畜 牧 兽 医 学 报54卷图2 家禽类固醇激素的生成过程[31]F i g .2 T h e p r o c e s s o f s t e r o i d h o r m o n e s p r o d u c t i o n i n p o u r t y[31]求[36]㊂然而,营养过剩会导致鸡体重增加至过肥,引起多囊卵巢综合症[37]㊁脂肪肝[38]等代谢性疾病,从而导致鸡产蛋率急剧下降甚至死亡,最终造成巨大的经济损失㊂长期的高糖高脂饮食会造成机体高胰岛素血症和高脂血症,使卵巢卵泡发育受损[39],降低血清中类固醇激素(包括P ㊁E 2和睾酮)的水平[40]㊂相较于自由饮食,8~18周龄蛋鸡进行适当的能量限制(85.97%,2450k c a l AM E n㊃k g -1)可以提高蛋鸡整个产蛋期的蛋重和产蛋量[41]㊂由此可知,营养水平是蛋鸡产蛋性能的重要影响因素㊂2.2.2 环境对卵泡发育的调节 卵巢氧化应激是影响蛋鸡卵泡发育的重要外界因素㊂L i 等[42]研究发现,热应激通过激活F a s L /F a s 和肿瘤坏死因子(t u m o r n e c r o s i s f a c t o r -α,T N F -α)通路诱导细胞凋亡,导致等级卵泡数量减少,闭锁卵泡增加,蛋鸡产蛋率急剧下降,从而降低蛋鸡的产蛋性能㊂此外,遮光也可以造成蛋鸡卵巢氧化应激,其通过各种途径影响蛋鸡卵泡发育,从而降低其产蛋效率[43]㊂研究发现,抗氧化剂可以缓解蛋鸡卵巢的氧化应激,从而改善蛋鸡的卵泡发育,提高蛋鸡产蛋性能[44]㊂这可能是缓解环境对卵泡发育影响的有效措施之一㊂3 卵泡发育的表观遗传调控机制动物卵泡的发育涉及基因有序的转录激活和抑制等一系列复杂的生命过程,这对雌性的繁殖性能至关重要㊂在D N A 序列不改变的前提下,表观遗传修饰引起基因表达改变或细胞表型发生变化是卵泡发育中重要的调控机制之一[45]㊂表观遗传主要通过D N A 甲基化㊁组蛋白修饰㊁非编码R N A 调控㊁R N A 修饰以及染色质重塑等5种方式在转录和转录后水平对卵泡发育相关基因的表达进行调控㊂3.1 卵泡发育的D N A 甲基化调控D N A 甲基化是指在D N A 甲基转移酶(D N Am e t h yl t r a n s f e r a s e s ,D NMT s )的催化下,以S -腺苷甲硫氨酸(S -a d e n o s i n e m e t h i o n i n e ,S AM )作为甲基供体,将胞嘧啶转化为5-甲基胞嘧啶(5-m e t h yl -c yt o s i n e ,5m C )的过程[46]㊂这是一种在转录水平调控基因表达的表观遗传修饰方式,也是目前了解和研究最多的表观遗传调控机制之一㊂大量研究发现,D N A 甲基化与卵泡发育之间存在密切联系㊂例如,大麻处理的小鼠卵巢颗粒细胞出现D N A 甲基化水平增加,且其中三分之二的D N A 甲基化差异位点影响基因的转录[47]㊂多囊卵巢综合征(p o l y-c y s t i c o v a r i a n s y n d r o m e ,P C O S )患者的血清㊁卵巢㊁下丘脑㊁骨骼肌㊁脂肪组织均检测到基因的异常D N A 甲基化,且这些基因所在的通路与P C O S 的胰岛素抵抗㊁脂质代谢和卵泡发育密切相关[48]㊂另有研究表明,与类固醇合成相关基因[49-50]及与卵泡凋亡和细胞周期相关基因的异常D N A 甲基化会导致卵泡发育异常[51]㊂D N A 甲基化异常甚至可以导致细胞癌变,表现为总体上甲基化水平降低而局部甲基化水平升高[52]㊂D N A 甲基化主要发生在启动子区域C p G 岛㊂C p G 差异甲基化区(d i f f e r e n t i a l m e t h y l a t e d r e gi o n s ,D M R s )是重要的表观遗传修饰标记和参与基因转录的功能区[53]㊂正常情况下,G C s 启动子区域的C pG 岛发生甲基化,抑制基因的61639期茹盟等:蛋鸡卵泡发育及其表观遗传调控机制研究进展转录,细胞发育正常,而在卵巢癌中,C p G岛不发生甲基化,下游基因被激活,细胞发育异常(图3)[54]㊂因此,蛋鸡也可以作为动物模型来研究人类卵巢癌[55]㊂图3D N A甲基化在颗粒细胞发育中的作用[54]F i g.3T h e r o l e o f D N A m e t h y l a t i o n i n g r a n u l o s a c e l l d e v e l o p m e n t[54]3.2卵泡发育的组蛋白修饰调控组蛋白修饰也是调控卵泡发育的主要表观调控机制之一,主要通过组蛋白的N端发生乙酰化㊁甲基化㊁泛素化㊁磷酸化等修饰影响基因的转录[56]㊂其中甲基化和乙酰化修饰为调控蛋白提供附着位点影响染色质的结构和活性㊂组蛋白乙酰化是一种可逆的动态过程,乙酰化和去乙酰化分别由组蛋白乙酰转移酶和组蛋白去乙酰化酶调控[57]㊂研究发现,组蛋白乙酰化可促进转录,而去乙酰化可以促进基因沉默或抑制[58]㊂在鸡的卵泡发育过程中,L i 等[59]利用不同等级卵泡的G C s通过C h I P-s e q分析得到H3K27a c(活性增强子上的典型组蛋白标记物)图谱,之后通过A T A C-s e q和s c R N A-s e q联合分析,发现基因表达和染色质结构变化是一致的㊂组蛋白乙酰化也会影响类固醇激素生成相关基因的表达,在小鼠卵巢G C s中,丁酸盐通过H3K9a c调控P P A Rγ和P G C1α信号通路上基因的表达促进类固醇激素生成[60]㊂组蛋白甲基化是最稳定的组蛋白修饰,其中组蛋白H3和H4的赖氨酸(K)侧链上单㊁双㊁三甲基化在卵泡和卵母细胞的发育等生理过程中起着至关重要的作用[61-62]㊂研究表明,当特异性敲除卵母细胞中组蛋白去甲基化酶的编码基因K d m2a后,其激素敏感性降低,且卵母细胞发育停滞㊁形态异常增多[63]㊂此外,衰老引起蛋鸡繁殖能力下降㊁卵泡发育受损的机制可能与组蛋白甲基化失调有关㊂在老年小鼠卵泡发育过程中,卵母细胞H3K36m e3降低,线粒体凝集增加,细胞凋亡增加导致发情周期缩短,E2浓度降低,卵巢内卵泡数量减少,输卵管上皮组织结构紊乱[64]㊂3.3卵泡发育的非编码R N A调控非编码序列是一种基因转录后表达调控因子,在细胞增殖㊁分化㊁凋亡等生理过程中发挥着至关重要的作用[65]㊂大量关于非编码R N A调控蛋鸡卵泡发育的研究主要集中在m i R N A(m i c r o R N A)㊁l n c-R N A(l o n g n o n-c o d i n g R N A)㊁c i r c R N A(c i r c u l a r R N A)㊂m i R N A是短链非编码R N A,在转录后调节基因表达㊂最近,许多研究揭示了卵巢卵泡发育的m i R N A调控机制[66]㊂S o n g等[67]研究发现,雌性小鼠暴露于多种拟除虫菊酯类杀虫剂后,次级卵泡数量显著减少,闭锁卵泡数量增加,颗粒细胞凋亡增加,通过R N A-s e q分析发现其卵巢内m i R-152-3p㊁m i R-450b-3p和m i R-196a-5p水平显著上调㊂m i R N A 在蛋鸡卵巢发育过程中的调控作用也多有研究㊂相较于低产蛋鸡,高产蛋鸡卵巢的R N A-s e q结果显示11个主要参与类固醇激素生物合成的m i R N A表达增高,并且另外3个m i R N A(g g a-m i R-34b㊁g g a-m i R-34c和g g a-m i R-216b)参与调控细胞增殖㊁周期㊁凋亡等过程[68]㊂另有研究表明,m i R-1a和m i R-7163畜牧兽医学报54卷21的表达量在鸡成熟期和未成熟期的卵巢及不同等级的卵泡中出现极显著变化[69]㊂g g a-m i R-449b-5p靶向G F2B P3基因调控鸡卵巢G C s类固醇激素的合成[70],m i R-196b-5p表达量的降低会促进G C s 的凋亡和抑制G C s的增殖[71],m i R-143-3p靶向卵泡刺激素受体,对G C s分化和卵泡发育至关重要[72]㊂因此,m i R N A通过调控卵巢发育和激素生成相关的靶基因发挥作用㊂l n c R N A是长度超过200个核苷酸,缺乏蛋白质编码功能的长链非编码R N A,在卵泡发育中发挥着不可或缺的作用[73]㊂据报道,高产蛋鸡(海兰褐)与低产蛋鸡(坝上长尾鸡)卵泡的R N A-s e q结果发现了550种差异l n c R N A,且这些l n c R N A主要参与卵母细胞减数分裂㊁卵母细胞成熟和细胞周期等生物学过程[74]㊂卵泡发育抑制因子(i n h i b i t o r y f a c-t o r o f f o l l i c u l a r d e v e l o p m e n t,I F F D)是一个与卵泡发育相关的l n c R N A,可以通过抑制G C s增殖和E2分泌促进G C s凋亡来抑制卵泡发育[75]㊂c i r c R N A是一种新型的非编码R N A,在蛋鸡的卵泡发育上也有相关研究㊂W a n g等[72]对不同光照处理的蛋鸡S Y F s构建G C s的c i r c R N A图谱,发现这些c i r c R N A主要富集在卵巢类固醇生成㊁MA P K 和P I3K-A k t信号通路㊂3.4卵泡发育的R N A修饰R N A甲基化修饰包括N6-腺苷酸甲基化(N6-a d e n y l a t e m e t h y l a t i o n,m6A)㊁N1-腺苷酸甲基化(N1-a d e n y l a t e m e t h y l a t i o n,m1A)㊁胞嘧啶羟基化(5-m e t h y l c y t o s i n e,m5C)㊂m6A是一种普遍存在的R N A修饰,在细胞活力㊁增殖㊁周期中起着重要的调节作用[76]㊂在2019年,F a n等[77]首次运用高通量测序技术发现m6A在蛋鸡卵泡选择过程中的调控作用㊂M e R I P-s e q的结果发现,m6A甲基化程度在蛋鸡的G C s和膜细胞中存在差异,并且W n t通路上多个关键基因的m R N A甲基化程度与m R N A 表达水平更高,表明m6A修饰可能通过调节W n t 通路发挥其重要作用㊂m6A修饰对其他动物卵泡发育的调控也有一定研究㊂m6A可以修饰牦牛卵巢中B N C1㊁HOM E R1㊁B M P15㊁B M P6㊁G P X3和W N T11等与性激素分泌相关基因的m R N A甲基化程度,调节牛卵泡生长发育,影响牦牛的发情周期[78]㊂在猪的卵泡发育过程中,C a o等[79]对颗粒细胞构建m6A修饰图谱,表明m6A修饰可能调控G C s类固醇生成和卵子生成相关通路,以此来影响卵泡发育㊂4小结综上所述,在D N A序列不发生改变的情况下,表观遗传调控对蛋鸡卵泡发育起着重要的作用㊂在了解家禽卵泡发育如何受激素㊁细胞因子㊁环境及营养等影响的基础上,深入研究家禽卵泡发育的表观遗传调控机制,是后续提高蛋鸡产蛋性能和繁殖性能的重点㊂目前,表观遗传对蛋鸡卵泡发育的研究基本上都是在颗粒细胞层和颗粒细胞模型上进行的,且主要聚焦在非编码R N A的调控机制㊂因此,禽类卵泡发育的表观遗传调控机制可以在整体水平上多角度深入研究㊂可以借鉴小鼠上的研究思路,同时结合新的三代测序㊁代谢组㊁单细胞测序和空间转录组等新技术扩展表观遗传对卵泡发育调控机制的新思路㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1] K R A L I K G,K R A L I K Z.P o u l t 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植物生长调控基因的鉴定与功能分析研究植物的生长发育过程受到许多基因的调控。

了解植物基因的鉴定与功能分析对于揭示植物生物学的基本原理以及应对种植业的挑战至关重要。

本文将介绍植物生长调控基因的鉴定与功能分析的研究方法和技术。

一、植物基因鉴定的主要方法1.1 基因组学方法基因组学是基于全基因组的研究方法，能够识别和鉴定植物中的大量基因。

通过基因组学方法，可以进行大规模的基因表达谱研究，从而找出与植物生长发育相关的基因。

1.2 反式遗传学方法反式遗传学方法通过对突变体的研究，鉴定和分析植物中的基因功能。

这些突变体可能是基因缺失、插入等导致的，在研究中可以发现与植物生长调控相关的基因。

1.3 CRISPR/Cas9技术CRISPR/Cas9技术是一种新的基因编辑方法，可以精确地切除或修改植物基因。

通过该技术，可以研究特定基因在植物生长调控中的功能。

二、植物基因功能分析的主要方法2.1 基因表达分析基因表达分析是研究基因在植物不同组织或特定生长阶段的表达模式。

通过分析基因的表达量和模式，可以推测该基因在植物生长过程中的功能。

2.2 亚细胞定位分析亚细胞定位分析能够确定基因产物在细胞中的定位。

通过融合荧光蛋白等标记物到目标基因上，可以观察该基因产物在细胞核、质体、叶绿体等细胞器中的定位情况。

2.3 互作蛋白分析互作蛋白分析通过鉴定与目标基因产物相互作用的蛋白质，来推测该基因在调控生长发育中的网络关系。

这种分析方法可通过酵母两群法、质谱等技术手段实现。

三、应用案例：拟南芥的生长调控基因研究以拟南芥为研究对象，许多生长调控基因的鉴定和功能分析已经得到广泛的研究。

例如，通过使用CRISPR/Cas9技术，研究人员发现了控制拟南芥根系发育的基因，并通过基因表达分析、亚细胞定位和互作蛋白分析等方法揭示了这些基因在植物根系发育中的功能。

此外，反式遗传学方法也在拟南芥的基因功能分析中得到广泛应用。

通过研究突变体，研究人员发现了一系列与叶片发育、花器官形态等相关的基因，并揭示了这些基因在拟南芥生长发育过程中的重要作用。

绪论发育：有机体以遗传信息为基础进行的自我组织和自我构建。

发育生物学是一门研究生物体从精子和卵子发生、受精、胚胎发生、生长到衰老、死亡规律及其机制的科学。

发育生物学是胚胎学的继承和发展。

胚胎学和发育生物学的主要区别在于：①胚胎学基本是对发育过程形态演变的追踪，如动物胚胎学建立了三胚层的概念，以及囊胚、原肠胚、神经胚、器官发生的基本发育模式，而发育生物学则侧重探索发育的分子生物学过程和机制。

②胚胎学基本将发育过程限制在从受精卵到幼体建立的阶段，而发育生物学将发育扩展为从生殖细胞的形成到个体衰老死亡的全过程。

③胚胎学对各物种发育现象的研究突出的是形态比较，缺乏相互间的内在联系，而发育生物学明确将各种多细胞生物的个体发育放在了生物进化总背景下来进行考查。

发育生物学研究的基本问题：细胞分化（Cell differentiation）形态发生（Morphogenesis）区域特化（Regional specification）器官发生（organogenesis）生长（Growth）繁殖（Reproduction）进化（Evolution）与环境的关系（Environmental integration ）What does developmental biology concerns ?1简而言之，是研究生物发育机理的学科。

2一个多细胞个体通常都是从受精卵发育来的。

3精卵结合——受精卵——卵裂——囊胚——原肠胚——神经胚——————胚后发育————衰老——死亡4发育生物学研究所有这些过程的机理。

发育生物学是胚胎学的发展和继续。

胚胎学是描述性的，而发育生物学要阐明胚胎发育的机理，阐明基因是如何控制发育的。

一个受精卵是如何变成胚胎的？两大学说：后成论(epigenesis)和先成论(preformation)之争希腊哲学家Aristotle在公元前第4世纪在对鸡胚和一些无脊椎动物胚胎观察后提出胚胎发育的两种假设：Preformation:生物个体的一切组成部分都早就存在于胚胎中，各个部分随着胚胎的发育而长大。