中国畜禽种业 ›› 2023, Vol. 19 ›› Issue (7): 43-48.

• 遗传育种 • 上一篇    下一篇

多组学分析技术在肉牛生长发育研究中的应用

赵黄青1, 马钧1, 李欣淼1, 张子敬2, 彭巍3, 王二耀2, 张君3, 雷初朝1, 黄永震1,*   

  1. 1.西北农林科技大学动物科技学院,陕西西安 712100;
    2.河南省农业科学院畜牧兽医研究所,河南郑州 450002;
    3.青海大学畜牧兽医科学院,青海西宁 810016
  • 收稿日期:2023-05-22 出版日期:2023-07-26 发布日期:2023-07-24
  • 通讯作者: *黄永震(1982—),男,河南南阳人,博士,副教授,博士生导师,主要从事动物遗传与育种研究,E-mail:hyzsci@nwafu.edu.cn。
  • 作者简介:赵黄青(1998—),男,安徽铜陵人,硕士研究生,主要从事动物遗传与育种研究,E-mail:huangqingzhao@nwafu.edu.cn。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(2022YFD1602310); 财政部与农业农村部-国家现代农业产业技术体系(CARS-37); 河南省重大科技专项(221100110200)

Application of Multiomics Analysis Techniques in the Study of Growth and Development of Beef Cattle

Zhao Huangqing1, Ma Jun1, Li Xinmiao1, Zhang Zijing2, Peng Wei3, Wang Eryao3, Zhang Jun3, Lei Chuzhao1, Huang Yongzhen1,*   

  1. 1. College of Animal Science and Technology, Northwest Agriculture and Forestry University, Xian, 712100, Shanxi;
    2. Institute of Animal Husbandry and Veterinary Science, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou, 450002, Henan;
    3. Qinghai Academy of Animal Science and Veterinary Medicine, Qinghai University, Xining, 810016, Qinghai
  • Received:2023-05-22 Online:2023-07-26 Published:2023-07-24

摘要: 肉牛的生长发育受到遗传、环境和营养等多种因素的综合调控。随着高通量组学技术的发展,基因组学、转录组学和代谢组学等多种组学技术的应用,为肉牛生长发育调控机制的解析提供了“基因变异-基因表达量-代谢分子”等不同层次的遗传信息。该文介绍了几种主要的组学分析方法,对不同组学在肉牛生长发育遗传机制解析中的应用进行了阐述,并进一步对多组学在肉牛生长发育遗传机制解析的发展前景进行了展望。

关键词: 牛, 生长发育, 多组学, 应用, 前景

Abstract: The growth and development of beef cattle is regulated by many factors such as heredity, environment and nutrition. A variety of omics techniques, including genomics, transcriptomics and metabolomics, were applied to reveal the regulatory mechanism of growth and development of beef cattle from different perspectives, providing ideas for improving growth and development of beef cattle. This paper introduces several main omics analysis techniques, summarizes the application of different omics in the growth and development of beef cattle, and gives a prospect of their development prospects.

Key words: cattle, growth and development, omics, application, prospects

[1] 曹兵海, 李俊雅, 王之盛, 等. 2023年肉牛牦牛产业发展趋势与政策建议[J]. 中国畜牧杂志, 2023, 59(3):323-329.
[2] 曹兵海, 张越杰, 李俊雅, 等. 2022年肉牛牦牛产业发展趋势与政策建议[J]. 中国畜牧杂志, 2022, 58(3):251-257.
[3] 曹兵海, 张越杰, 李俊雅, 等. 2021年肉牛牦牛产业技术发展报告[J]. 中国畜牧杂志, 2022, 58(3):245-250.
[4] 《推进肉牛肉羊生产发展五年行动方案》解读[J]. 北方牧业, 2021(11):15-16.
[5] 敖翔. 肉牛健康养殖技术与疾病预防措施[J]. 吉林畜牧兽医, 2023, 44(4):7-8.
[6] 杨敏. 肉牛健康养殖技术与疾病预防探析[J]. 畜禽业, 2022, 33(6):55-57.
[7] 伊如格勒图, 树花, 斯琴其木格. 肉牛健康养殖技术与疾病预防[J]. 兽医导刊, 2022(1):121-122.
[8] 玛哈巴·肉孜. 肉羊育种改良对其生产性能的影响[J]. 吉林畜牧兽医, 2023, 44(4):83-84.
[9] 王红娜. 德国黄牛改良南阳牛遗传育种研究进展[J]. 中国牛业科学, 2022, 48(4):58-60.
[10] 常天鹏. 基于多组学数据解析中国肉用西门塔尔牛肉质性状遗传机制[D]. 北京:中国农业科学院, 2021.
[11] 梅楚刚. 基于多组学的秦川牛、黑毛和牛、安格斯牛与大额牛遗传特性研究[D]. 西安:西北农林科技大学, 2017.
[12] 张瑞. 基于多组学探析牛至精油对平凉红牛健康维护效果及其机理[D]. 兰州:甘肃农业大学, 2022.
[13] Ng P C, Kirkness E F.Whole genome sequencing[J]. Methods Mol Biol, 2010, 628:215-26.
[14] Pareek C S, Smoczynski R, Tretyn A.Sequencing technologies and genome sequencing[J]. J Appl Genet, 2011, 52(4):413-35.
[15] Niu Q, Zhang T, Xu L, et al.Integration of selection signatures and multi-trait GWAS reveals polygenic genetic architecture of carcass traits in beef cattle[J]. Genomics, 2021, 113(5):3325-3336.
[16] Paulo Álvarez C, Balbi M, et al.Genome-wide scan for signatures of selection in the Brangus cattle genome[J]. J Anim Breed Genet, 2022, 139(6):679-694.
[17] Gim G M, Kwon D H, Eom K H, et al.Production of MSTN-mutated cattle without exogenous gene integration using CRISPR-Cas9[J]. Biotechnol J, 2022, 17(7):e2100198.
[18] 李光鹏, 白春玲, 魏著英, 等. 黄牛Myostatin基因编辑研究[J]. 内蒙古大学学报(自然科学版), 2020, 51(1):12-32.
[19] Hrdlickova R, Toloue M, Tian B.RNA-Seq methods for transcriptome analysis[J]. Wiley Interdiscip Rev RNA, 2017, 8(1):10.
[20] Stahl F, Hitzmann B, Mutz K, et al.Transcriptome analysis[J]. Adv Biochem Eng Biotechnol, 2012, 127:1-25.
[21] Wang Z, Gerstein M, Snyder M.RNA-Seq: a revolutionary tool for transcriptomics[J]. Nat Rev Genet, 2009, 10(1):57-63.
[22] 周乐, 石彩霞, 常晨城, 等. 奶牛与肉牛不同生长发育阶段肝脏转录组比较分析[J].中国农业大学学报, 2022, 27(12):158-169.
[23] 王思元. 利用RNA-seq分析牛背皮下脂肪与肾周脂肪间细胞形态及脂肪代谢的差异[D]. 通辽:内蒙古民族大学, 2022.
[24] 苗曼宁, 郭益文, 胡德宝, 等. MSTN基因编辑牛肌肉转录组测序及生物信息学分析[J]. 中国畜牧兽医, 2021, 48(7):2271-2281.
[25] Chen M X, Wang S Y, Kuo C H, et al.Metabolome analysis for investigating host-gut microbiota interactions[J]. J Formos Med Assoc. 2019, 118(Suppl 1):S10-S22.
[26] Rinschen M M, Ivanisevic J, Giera M, et al.Identification of bioactive metabolites using activity metabolomics[J]. Nat Rev Mol Cell Biol, 2019, 20(6):353-367.
[27] Bauermeister A, Mannochio-Russo H, Costa-Lotufo LV, et al.Mass spectrometry-based metabolomics in microbiome investigations[J]. Nat Rev Microbiol, 2022, 20(3):143-160.
[28] 陈浩. 基于16S rRNA和代谢组学解析营养调控对肉用母牛生产性能的影响机制[D]. 呼和浩特:内蒙古农业大学, 2021.
[29] 玉霞, 王启业, 张雪蕾, 等. 芦笋皮或象草饲喂肉牛的血清代谢组学研究[J]. 动物营养学报, 2019, 31(9):4296-4302.
[30] 王正文. 三个不同群体肉牛背最长肌转录组学和代谢组学特征[D]. 兰州:甘肃农业大学, 2022.
[31] Zhu C, Petracci M, Li C, et al.An Untargeted Metabolomics Investigation of Jiulong Yak (Bos grunniens) Meat by 1H-NMR[J]. Foods, 2020, 9(4):481.
[32] Zhu C, Preissl S, Ren B.Single-cell multimodal omics: the power of many[J]. Nat Methods, 2020, 17(1):11-14.
[33] Lyu P, Qi Y, Tu Z J, et al.Single-cell RNA Sequencing Reveals Heterogeneity of Cultured Bovine Satellite Cells[J]. Front Genet, 2021, 12:742077.
[34] Cai C, Wan P, Wang H, et al.Transcriptional and open chromatin analysis of bovine skeletal muscle development by single-cell sequencing[J]. Cell Prolif, 2023, 1:e13430.
[35] 罗锦堂. 肌肉发育分化关键cncRNA及其编码微肽的多组学联合鉴定分析及调控作用研究[D]. 天津:天津农学院, 2022.
[36] Fonseca P A S, Id-Lahoucine S, Reverter A, et al. Combining multi-OMICs information to identify key-regulator genes for pleiotropic effect on fertility and production traits in beef cattle[J]. PLoS One, 2018, 13(10):e0205295.
[37] Mullins Y, Keogh K, Blackshields G, et al.Transcriptome assisted label free proteomics of hepatic tissue in response to both dietary restriction and compensatory growth in cattle[J]. J Proteomics, 2021, 232:104048.
[38] Cánovas A, Reverter A, DeAtley K L, et al. Multi-tissue omics analyses reveal molecular regulatory networks for puberty in composite beef cattle[J]. PLoS One, 2014, 9(7):e102551.
[1] 赵慧, 杜嘉伟, 昝林森, 王洪宝. 过表达STAR基因对牛成肌细胞增殖和分化的影响[J]. 中国畜禽种业, 2023, 19(7): 19-28.
[2] 李苗, 张岱阳, 王泽昭, 车雷杰, 张晓贝, 葛菲, 陈燕. 晋南牛的生长性能、屠宰性能及肉品质测定分析[J]. 中国畜禽种业, 2023, 19(7): 29-36.
[3] 董沛雨, 杨国明, 闫陈雨湄, 陈钰, 刘静, 张西锋. 基于转录组测序挖掘与分析中国草原红牛和日本和牛肉质性状基因[J]. 中国畜禽种业, 2023, 19(7): 37-42.
[4] 房希碧, 杨润军. DNA甲基化在肉牛分子遗传与育种中的研究进展[J]. 中国畜禽种业, 2023, 19(7): 49-55.
[5] 何豫涵, 樊红灯, 李凯, 王龙威, 白俊艳, 张俊. 浅析肉牛重要经济性状的精准鉴定技术[J]. 中国畜禽种业, 2023, 19(7): 56-60.
[6] 窦宇廷, 张元旭, 李竟, 王泽昭, 陈燕, 徐凌洋, 张路培, 高会江, 高雪, 李俊雅, 李辉, 朱波. 肉牛无角性状研究进展[J]. 中国畜禽种业, 2023, 19(7): 61-67.
[7] 朱凯, 毛泽楠, 吕昕哲, 赵和平, 刘光磊. 肉牛选育新技术与当前思路[J]. 中国畜禽种业, 2023, 19(7): 68-73.
[8] 王宏浩, 靳光, 李博, 程景, 张丹丹, 刘彦杰, 牛晓艳, 李希, 张元庆. 数量遗传学在肉牛育种中的应用[J]. 中国畜禽种业, 2023, 19(7): 74-79.
[9] 吴健, 刘洪亮, 马彦茹, 刘基伟, 朱永超, 赵玉民. 中国草原红牛选育进展[J]. 中国畜禽种业, 2023, 19(7): 80-89.
[10] 张翔飞, 官久强, 赵洪文, 毛进彬, 安添午, 马宗亮, 柏琴, 罗晓林. 四川新牦牛遗传资源的挖掘[J]. 中国畜禽种业, 2023, 19(7): 90-96.
[11] 王宏浩, 王曦, 车雷杰, 吕怀信, 闫琪, 明仕清. 晋南牛的保种、选育与利用[J]. 中国畜禽种业, 2023, 19(7): 97-101.
[12] 田新如, 肖鹏, 李孟琪, 张博, 周金陈, 黄锋, 尚江华. 水牛胚胎工程技术进展及应用[J]. 中国畜禽种业, 2023, 19(7): 102-108.
[13] 覃建良, 张玉西. 本地水牛深部输精技术的应用及效果观察[J]. 中国畜禽种业, 2023, 19(7): 109-113.
[14] 黄纯, 阎萍, 梁春年. 中国牦牛种业现状与发展方向[J]. 中国畜禽种业, 2023, 19(7): 121-127.
[15] 王亭, 朱波, 王泽昭, 陈燕, 徐凌洋, 张路培, 高雪, 高会江, 曹阳, 赵玉民, 李俊雅. 国内外种公牛拍卖会发展史[J]. 中国畜禽种业, 2023, 19(7): 128-134.
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