基因芯片在现代畜牧业的应用研究进展

2015-12-30 02:58王晓薇宁夏农林科学院宁夏银川750002
现代畜牧兽医 2015年12期
关键词:基因芯片芯片基因

王晓薇,马 青(宁夏农林科学院,宁夏 银川 750002)

基因芯片在现代畜牧业的应用研究进展

王晓薇,马 青★
(宁夏农林科学院,宁夏 银川 750002)

基因芯片是一种具有高通量、快速、平行检测及定量分析核酸序列的生物学高新技术。近年来在多领域研究中飞速发展,在畜牧业发展中也发挥了重要作用。本文主要就基因芯片的概念、技术原理、分类、检测步骤及其在现代畜牧业的应用研究进行概述。

基因芯片;畜牧业;应用

1953年DNA分子的双螺旋结构被发现,人类迈入了分子生物学研究新时代。随着人类基因组计划的实施及分子生物学相关学科的迅猛发展,大量的动植物、微生物基因组序列得以测定,基因序列数据以前所未有的速度增长[1]。怎样去面对如此众多的基因并探讨其在生命活动中担负的功能成了生命科学者们共同的课题。在这样的背景下Stephen Fodor等人于1991年提出了基因芯片,为解决此类问题提供了光辉的前景。现将基因芯片技术及其在现代畜牧业中的应用研究进展作以综述。

1 基因芯片简介

基因芯片(又叫DNA芯片、寡核苷酸芯片)的概念是来自计算机芯片,是生物芯片的一种,是集分子生物学、微电子学、化学、物理学、计算机科学等多学科于一体的高度交叉融合的尖端技术。基因芯片采用微电子和微加工技术,在1~2 cm2的固相表面组装固定几十到上万个不同的DNA探针,形成生物分子高密、二维阵列的微型生物化学分析系统,实现对基因分子信息个别及大规模的分析和检测[2]。

1.1 基因芯片技术原理基因芯片的原理是将大量特定寡核苷酸片段(通常点阵高于400/cm2)或基因片段有序地、高密度地排列固定于支持物上,待测的样品核酸分子经过标记,与固定在载体上的DNA阵列中的点按照碱基互补配对原理同时进行杂交,然后利用激光共聚焦荧光检测系统等对芯片进行扫描,检测杂交信号强度以获取样品分子的数量和序列信息,再通过计算机软件进行数据的比较分析,从而对基因序列及功能进行研究[3]。

基因芯片技术在检测方面具有独特的优势,主要体现在对样品的高通量、高并行、微量化检测,同时具备特异性强、自动化程度高等优点[4]。

1.2基因芯片的分类基因芯片的分类方法很多,最常用的是按载体上所点探针的长度分为cDNA芯片和寡核苷酸芯片[5];根据载体材料不同分为玻璃芯片、膜芯片和硅芯片等;根据制作方法分为原位合成芯片、直接点样法芯片等;根据芯片的功能分为基因表达谱芯片和DNA测序芯片;根据应用领域的不同分为各种专用型芯片,如病毒检测芯片、诊断芯片和指纹图谱芯片等[6]。

1.3基因芯片的检测步骤基因芯片的检测步骤包括:①芯片的制备:目前制备芯片主要以玻璃片或硅片为载体,主要采用点样法和原位合成法等将寡核苷酸片段或cDNA作为探针,按顺序排列在载体上。②样品制备与标记:待测生物样品通常是生物分子混合体,除少数特殊样品外一般不能直接与基因芯片反应。所以待分析样品必须先经过生物处理提取出蛋白质、DNA或RNA,再用PCR扩增,然后进行荧光标记,以提高检测的灵敏度和使用者的安全性。③杂交反应:即荧光标记的样品与基因芯片上的探针进行反应产生一系列信息的过程,是检测的关键一步,杂交条件因靶分子的类型不同而有所不同,选择合适的反应条件能使生物分子间反应处于最佳状况,减少错配率。④检测和结果分析:一般用激光共聚焦扫描仪等设备对基因芯片进行扫描,得到杂交反应后芯片上各个反应点荧光位置、荧光强弱的图像,再用相关软件进行图像分析,将荧光转换成数据,获得有关生物信息。

2 基因芯片在畜牧业生产中的应用

2.1 畜禽疾病诊断近年来基因芯片技术已广泛应用于畜禽疾病诊断领域,由于可对多种病原微生物同时进行检测,极大缩短了畜禽疾病的诊断时间。邢会杰等[7]建立了检测奶牛乳房炎主要致病菌的基因芯片,可对奶牛乳房炎的5种主要致病菌作出快速、准确的检测,为临床治疗和防控提供依据。此外,Tao Q.等[8]应用寡核昔酸基因芯片技术和不对称RT-PCR技术制备出能同时区分AIV的H5、H7、H9血凝素亚型和N1、N2神经氨酸酶亚型以及鸡传染性支气管炎病、新城疫、鸡传染性囊病的基因芯片。欧阳达等[9]建立了猪繁殖与呼吸综合征病毒和日本脑炎病毒的检测芯片,对31例从猪场收集的样品进行了检测鉴定,结果显示该芯片可准确鉴别出这两种病毒。由此可见,基因芯片在畜禽疾病诊断具有很好的应用价值。

2.2 兽药领域的研究基因芯片在兽药领域主要应用于检测兽药病原菌耐药性、药物筛选和新兽药研发。与传统的药物筛选相比,基因芯片技术可分析用药前后机体不同组织、器官基因表达谱的变化,高效筛选出新药物或先导化合物。省略了大量动物试验,缩短药物筛选时间,提高效率的同时降低了风险和费用,促进新兽药研发。

在检测兽药病原菌耐药性方面,林居纯等[10]利用寡核苷酸芯片对兽医临床常见病原菌耐药性检测进行研究。根据大肠杆菌、无乳链球菌、沙门菌和鸡毒支原体的gyrA基因序列制备的寡核苷酸芯片,能同时检测不同病原菌gyrA第83、87位发生的突变,芯片检测结果与测序结果相一致。MaM等[11]针对抗氨基糖苷类、四环素类、磺胺类等药物的11个耐药基因设计了芯片,对从猪身上分离的30株沙门菌进行检测,结果与PCR检测的相一致。曾振灵等[12]将基因芯片与生物传感器技术结合构建了一款生物传感器芯片用于检测氨基糖苷类抗生素耐药性。该芯片通过将光学传感器加入到传统的基因芯片中对杂交信号进行转换并放大,不需借助大型仪器设备观察结果,可直接用肉眼判读。大大降低基因芯片的使用成本,使得其在兽医临床推广使用有了实质性的进展。

新兽药研发方面,Behr等[13]为了分析研究结核杆菌有毒株、牛型结核杆菌有毒株和牛型结核杆菌减毒活疫苗基因组之间的差异,制作了结核杆菌有毒株基因所有开放阅读框架的DNA芯片,进行平行的比较基因杂交。结果表明,牛型结核杆菌有毒株相对于结核杆菌有毒株有11个基因片段缺失,而卡介苗相对于牛型结核杆菌有毒株有5个基因片段缺失,这对于研制新疫苗有理论指导意义。

2.3 畜禽遗传育种与繁殖

2.3.1基因表达检测由于基因芯片技术具有高通量、高并行性的特点,所以被广泛应用于基因表达检测。不仅可以比较一个基因组在不同条件下的转录水平差异,也可以比较不同基因组中对应基因的转录水平差异。基因芯片技术应用于畜禽基因组研究,可极大加快研究进程,为畜禽经济性状基因定位提供了基础技术平台,为新品种的育成提供基因水平的依据。

焦明慧等[14]研究不同产脂能力猪脂肪合成相关基因表达谱,利用基因表达谱芯片检测猪肝脏全基因组表达谱,分析THRSP基因与脂肪代谢相关差异表达基因之间的关联性。结果表明,脂肪代谢相关差异表达基因GLUT4、FASN和ACACA基因表达的变化与THRSP基因呈显著正相关,Rab27a基因为显著负相关,揭示了相关基因的表达变化规律。王淑辉[15]研究肉牛生长发育和脂肪沉积的分子机制,以西门塔尔牛公牛和阉牛各3头作为试验材料,利用基因芯片技术测得二者之间肝脏和脂肪组织的基因表达谱,经过数据分析找到了因阉割引起的生长发育减缓,脂肪沉积速度加快的有关的差异表达基因。苏蕊[16]通过功能分类基因芯片对内蒙古绒山羊不同生长时期皮肤基因的表达模式进行了检测,发现BMP2基因在绒山羊绒毛脱落期高表达,是绒毛生长期该基因表达量的27.8倍。

2.3.2基因测序基因芯片的一个芯片便可以完成数百次的常规测序,简化了测序过程,短期内能收集大量信息。基因组测序DNA芯片用于序列分析提出较早,原理是依靠短的寡核苷酸探针与靶DNA杂交,通过对杂交的探针进行序列重叠区的组合排列分析,推测靶DNA序列。比起传统的测序方法节省了大量的时间、成本,近年来随着牛、马、羊等物种基因组测序工作的完成,基因芯片技术已广泛应用于家畜遗传育种研究中。

美国耶鲁大学Euskirchen等[17]在同时利用基因芯片与高通量DNA测序技术对STAT1在DNA上的结合位点进行检测时,发现经整合两种技术的测试结果可得到完整的测序数据。Robertson等[18]通过基因芯片和基因测序对STAT1在DNA上的结合位点进行测序,二者测得的结果中60%是重合的。

2.3.3基因突变和多态性的检测基因芯片用于基因再测序将加快基因多态性的检测,可获得高精度高分辨率、定量、非放射性的基因信息。这对于通过各种技术对优质、高产、抗病、抗不利环境畜禽种群的选育和保护,以及促进新品种的产生给予了必要的信息支持。发现并充分利用个体间基因变异对家畜育种非常重要,随着单核苷酸多态性(SNP)芯片技术的广泛应用,越来越多的SNP在不同的物种中被检测出来。

杨华等[19]根据控制中国美利奴羊排卵率和产羔数的主效基因BMPR-IB基因的多态性,制备寡核苷酸芯片检测该基因的SNP,结果在芯片反应舱中检测到BMPR-IB基因A746G点突变,与PCR-RFLP检测结果完全符合,证明该基因芯片能够作为分子标记辅助选育多胎绵羊的一种合适的检测技术。Pryce等[20]利用BovineSNP50芯片检测了1 832头公牛的基因组SNP,结果显示与人身高相关的SNP位点也可以显著影响牛的体高性状。Fan等[21]利用PorcineSNP60芯片(Illumina),检测820个商品猪的全基因组SNP,并且对背膘厚、眼肌面积等性状进行分析,发现了与上述性状相关的候选基因,如MC4R、BMP2等。刘斌[22]通过基因芯片技术筛选内蒙古白绒山羊在非长绒期埋植MLT促进羊绒生长的相关基因,并检测其多态性,筛选出差异表达基因95个,其中61个表达上调、34个下调,建立与毛囊持续生长相关的基因库,发现了两种皮肤组织表达基因的差异。

2.4 其他方面应用石丰运[4]通过对脊椎动物分子标记基因进行序列分析,选择线粒体DNA(mtDNA)165rRNA基因为目标基因,在一对通用引物扩增区间设计了16条特异性基因芯片检测探针对牛、山羊、绵羊、鹿、驴、猪、兔、鸡、鸭、鹅、鹤鹑、火鸡、鸵鸟、鱼等16种动物源性成分进行检测,最终建立了这些动物源性成分基因芯片检测方法。该技术保证了我国进出口饲料和肉食品的安全,对畜牧业的安全生产具有重要意义。

李全芬[23]建立了一种转基因牛基因芯片检测方法,不仅可以对牛、羊、猪进行动物源性的检测,还可以筛查转基因牛样品,又可以进一步确认转基因牛外源基因。此方法为转基因动物及其产品的检测提供了技术储备,为相关领域检测技术的发展奠定基础。

吕雪峰等[24]根据山羊和绵羊遗传物质的特异性,选择线粒体基因组细胞色素b基因(cyt b)为目的基因,在cyt b基因通用引物区间设计出一对能鉴别绵羊绒与山羊绒的探针,经过与含有不同比例绵羊源性的PCR产物杂交,结果显示当山羊源性成分中绵羊源性含量低为3%时,仍可见杂交信号,说明基因芯片鉴别毛绒的方法具有非常高的特异性,能够定性地鉴别山羊绒和绵羊绒。

3 结语

基因芯片技术已证明在现代畜牧业的畜禽疾病诊断、兽药(药物筛选、兽药病原菌耐药性)、遗传育种(基因表达检测、基因测序、基因突变和多态性)等领域的研究都取得了丰硕的成果,具有广阔的应用前景。但仍然存在一些制约其推广而亟待解决的问题,如降低芯片制作成本、简化样品制备及操作程序、提高芯片灵敏度及特异性等。相信随着科技不断发展,基因芯片技术也将不断完善,在不久的将来,基因芯片技术必将成为畜牧业研究的常规手段,为畜牧业带来一场新的革命。

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要闻

韩长赋强调:全力推动现代农业走上可持续发展之路

11月8~9日,农业部在浙江省衢州市召开全国生态循环农业现场交流会,交流各地发展生态循环农业的做法和经验,研究部署今后一个时期重点任务。农业部部长韩长赋在会上指出,加快生态循环农业建设是新时期发展现代农业的战略选择,各级农业部门要积极适应新形势新要求,坚定不移地贯彻落实党的十八届五中全会提出的创新、协调、绿色、开放、共享的发展新理念,进一步增强加快转变农业发展方式、建设生态循环农业的紧迫感责任感,开拓进取、迎难而上,全力推动生态循环农业发展不断取得新成就,推动现代农业走上可持续发展之路。浙江省省长李强出席会议并致辞。

韩长赋指出,要充分认识发展生态循环农业的重要意义。近年来,我国现代农业建设加快推进,取得巨大成就,但农业保供给、保收入、保安全、保生态的压力越来越大,农业发展已经到了必须更加注重合理利用资源、更加注重保护生态环境、更加注重推进可持续发展的历史新阶段。汲取传统农业精华,传承农耕文明,迫切需要继承发展生态循环农业;破解发展难题,加快现代农业建设,迫切需要大力发展生态循环农业;贯彻落实发展新理念,推进生态文明建设,迫切需要加快发展生态循环农业。

韩长赋强调,近年来,各地各级农业部门坚持绿色发展、循环发展、低碳发展,切实把生态循环农业作为当前和今后一个时期加快转变农业发展方式、推进现代农业建设的重要抓手,对发展生态循环农业的认识越来越深入,工作思路越来越清晰,措施方法越来越明确,生态循环农业建设取得了积极成效,积累了宝贵的经验。初步建立了生态循环农业发展的制度框架,进一步强化了生态循环农业发展的规划引导,实施了一批生态循环农业重点工程,初步构建了生态循环农业示范带动体系,探索推广了一批推进生态循环农业技术模式。

韩长赋强调,新时期发展生态循环农业,总的要求是认真贯彻落实党的十八届五中全会精神和中央关于生态文明建设的部署要求,牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享发展理念,以加快推进农业现代化为中心目标,以加快转变农业发展方式为主线,以保障国家粮食安全和促进农民持续较快增收为首要任务,着力推进农业资源利用节约化、生产过程清洁化、产业链条生态化、废弃物利用资源化,走产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的农业现代化道路。当前和今后一个时期,发展生态循环农业,要重点抓好以下任务:坚持统筹兼顾,优化产业结构;坚持减量优先,推进农业清洁生产;坚持循环利用,推进农业废弃物资源化;坚持用地养地结合,推进耕地质量保护与提升;坚持开发保护并重,推进农业资源养护。

韩长赋指出,生态循环农业建设是一项长期任务、系统工程。各级农业部门要增强主体意识,加强组织领导、政策创设、试点示范、科技支撑、宣传培训,培育新型主体,以高度负责的态度,把生态循环农业工作抓紧抓实,抓出成效。(摘自农业部网站)

韩长赋主持召开农业部常务会议:研究贯彻落实《生态文明体制改革总体方案》等工作

11月17日,农业部部长韩长赋主持召开部常务会议,审议贯彻落实《生态文明体制改革总体方案》工作,审议并原则通过了《关于加快推进渔业转方式调结构的指导意见》《关于促进南方水网地区生猪养殖布局优化调整的指导意见》。

会议强调,党的十八大提出了“五位一体”的总体布局,强调把生态文明建设融入经济、政治、文化、社会建设各方面和全过程。十八届五中全会提出了创新、协调、绿色、开放、共享的发展新理念,对生态文明建设作出了新的部署,体现了中央下大力气保护生态环境的决心。当前,我国农业面源污染加重、生态系统退化、生态承载能力越来越接近极限等问题日益突出,必须加快转变农业发展方式,推进农业绿色发展。要充分认识推进生态文明建设的极端重要性和紧迫性,立足职能,积极谋划,抓好顶层设计。要认真抓好工作落实,按照《生态文明体制改革总体方案》的分工要求,抓紧制定实施方案,强化政策创设,明确保障落实措施,确保按时保质保量完成任务;要把农业可持续发展与治理资源环境突出问题结合起来,推动问题解决;要抓好部门衔接,加大协调力度,将生态文明建设的各项目标、任务、要求体现到“十三五”农业农村各规划和各重点工作中。

会议指出,长期以来,渔业为保障我国食物安全、促进经济社会发展和渔民增收作出了重要贡献。当前,要充分认识渔业转方式调结构、实现转型升级的极端重要性和紧迫性,加快转变渔业发展方式,提质增效、减量增收,实现绿色发展。要突出问题导向,针对各方关切和当前突出问题,重点突破,务求实效,合理调整养殖区域,提高水产品质量安全水平,加强渔业资源保护。

会议强调,十八届五中全会把“绿色发展”作为五大发展理念之一,强调农业生态环境保护与治理,为现代畜牧业发展指明了方向。要加快转变畜牧业发展方式,大力发展循环农业,促进畜禽粪污综合利用,推动畜牧业发展由注重数量向数量、质量、效益、生态并重转变,实现畜牧业转型升级、可持续发展。要进一步推进养殖结构调整。根据环境承载能力和土地消纳能力,因地制宜地确定发展重点和调整路径,科学布局畜牧业生产,形成生产发展与环境保护相协调的新型畜牧业生产结构。针对南方水网地区加大结构调整力度,减少养殖密度,缓解环境保护压力。要大力发展标准化规模养殖。坚持标准化、集约化、生态化、产业化方向,引导规模养殖场改造升级,改进设施装备和养殖工艺,不断提高资源利用率、劳动生产率,实现集约发展、科学发展。要强化政策创设,把畜禽粪污综合利用做成一个产业,构建畜禽粪污综合利用政策框架,创新投入方式,引导社会资本投资畜禽养殖。(摘自农民日报)

述评

2014~2015年中国羊产业发展报告与发展预测

2014年以来,我国羊产业形势发生了重大变化,受部分地区旱情与突发的小反刍兽疫影响,导致活羊集中出栏上市,羊肉市场库存积压,更因近年来低价的进口羊肉持续补给国内市场缺口与多种原因造成的消费下降等多因素共同作用,致使我国羊产品市场价格下行,肉羊、种羊价格一路走低,养羊企业出现了大量活羊滞销和空栏等现象,各地区一些养羊企业纷纷退市转型,养羊业发展也受到遭遇到收益降低和成本增高的双重挤压,这一系列问题使我国养羊业发展迎来了新的问题和挑战,迫使行业和从业者必须要在当前行业发展的情况下积极应对,及时调整和升级产业发展模式和产业结构,通过增强生产管理效率,延伸产业链条,提升产品附加值,建立健全品牌化战略模式,增强产品价值和行业竞争力是养羊业未来发展的关键因素。

2014年全国羊肉产量为428.2万吨,较2013年408.1万吨增长了20.1万吨,同比增长4.9%,2014年年末全国羊存栏总数为30314.9万只,较2013年29036.3万只增长了1278.6万只,同比增长4.4%。2014年全国羊出栏总数为 28741.6万只,较 2013年27586.8万只增长了1154.8万只,同比增长4.2%。2014年全国肉类总产量为8706.7万吨,其中羊肉占肉类生产总量的4.9%,羊肉在全国肉类产量构中自2000年至2014年间维持在4.9%~5.6%之间,近五年间稳定在4.8%~5%之间。(摘自中国畜牧业协会网站)

时讯

2015年度全国布氏菌病活疫苗生产企业活菌计数能力验证工作全面完成

近日,由中国兽医药品监察所组织开展的2015年度全国布氏菌病活疫苗生产企业活菌计数能力验证工作全面完成。全国17家具有布氏菌病活疫苗批准文号的生产企业参加了布氏菌病活疫苗活菌计数能力验证。

此次能力验证的样品是由中国兽医药品监察所委托中牧实业股份有限公司兰州生物药厂制备的布病活疫苗(S2株)240瓶,样品制备方法同《中华人民共和国兽用生物制品规程》布鲁氏菌病活疫苗制造方法。参照CNAS-GL03《能力验证样品均匀性和稳定性评价指南》要求对验证样品进行了均匀性及稳定性评价,评价结果满意。

每家参比企业发放样品3瓶,分别编号为CSYP-1、CS⁃YP-2、CSYP-3。17家参比企业均在规定时间内按照《作业指导书》的检验要求,将能力验证结果报告和原始检验记录及时反馈。参照CNAS-GL02《能力验证结果的统计处理和能力评价指南》对结果进行统计评价,结果表明,参加本次能力验证的17家企业中有15家企业能力验证结果为“满意”,2家企业能力验证结果为“不满意”。

布氏菌病是重要的人畜共患病,也是农业部优先防治的病种之一。布氏菌病活疫苗活菌计数能力验证是保证布氏菌病活疫苗的质量,扎实做好人畜共患病防控工作的重要手段,有助于生产企业了解和比较自身的检验能力,不断提高检测水平和技术,为促进兽药行业健康发展提供了有力的技术支撑。(摘自中国兽药信息网)

农业部财务司副司长:以财政手段为杠杆撬动农业金融

我国现代农业发展面临新形势,“原来是用数额较小的财务补贴对农业进行扶持,现在应以财政手段为杠杆撬动金融部门参与。”农业部财务司副司长郭红宇在8日举办的2015农业信息化高峰论坛分论坛上,总结了今年农业部在财政调动农村金融方面所做的工作,包括建立健全农业信贷担保体系、开展金融支农产品创新试点等。

第一,建立健全农业信贷担保体系。今年7月,财政部、农业部联合印发《关于财政支持建立农业信贷担保体系的指导意见》。农业部一共拨出230多亿,支持全国利用三年时间建立农业信贷担保机构。今年的目标任务是要建立省级的担保机构,同时担保联盟也在启动中,为我国农业新型经营主体提供了融资方面的担保帮助。

第二,金融支持农产品创新试点,包括现代农业示范区金融试点等。今年农业部在上海开展了新型经营主体“互联网金融+品牌质押”贷款创新项目。郭红宇介绍,项目具有三大特点,一是以企业的无形资产、品牌经过评估后作贷款质押。二是建立上海新型经济主体的信用服务平台,弥补公用信息平台对农业经营主体征信功能的缺失。同时,也为品牌的质押贷款设定门槛。三是形成金融扶持与食用农产品联动机制,农产品质量安全的信用情况可以作为申请银行贷款征信依据。

对于未来互联网金融机构和农业部门合作的前景,郭红宇提出了几大方向。第一是互联网金融机构和农业部门之间互通信息,农业部也可以提供产业政策规划、现代农业改革试点情况等信息。第二是共同开发符合农民需要的金融产品。第三是联手做好定向指导和服务。对于农业部门推荐给互联网金融机构的项目,要有针对性地开展后续跟踪、辅导、服务。(摘自国际畜牧网-中国证券网)

我国启动制定首部畜禽养殖和屠宰福利标准

记者11月13日从中国兽医协会获悉,我国首部畜禽养殖和屠宰福利标准已经启动制定。

据了解,这一标准由中国兽医协会携手30余家行业内领先的养殖企业、屠宰企业、食品深加工企业、餐饮企业共同制定,具体内容包括对畜禽的饲养管理、畜舍环境、疫病防控、行为表达、人员操作要求、宰前处置、击晕和刺杀放血等方面设置技术参数,以确定养殖和屠宰环节的福利基本要求。这也将成为我国畜牧兽医领域首部涵盖生猪、肉鸡、蛋鸡、肉羊、肉牛、奶牛六大畜种的农场动物福利行业标准。

中国兽医协会动物福利项目主管兼首席评估师孙忠超在接受记者采访时表示,标准还将对畜禽养殖环节的动物福利提出具体规范,如饲养密度、棚舍温湿度、氨气浓度、饲料清洁度、饮水清洁度等,最终提高动物健康与防疫水平。

“欧美国家对动物福利比较重视,不同的动物福利水平直接体现在畜禽产品市场价格上,而我国动物福利工作仍处于起步阶段。”孙忠超介绍,中国兽医协会正式启动标准制定工作后,拟于明年6月份正式发布畜禽养殖和屠宰福利标准,并希望通过2年左右的探索实践,将修订后的行业标准上升为国家推荐标准。

过度保护人类自身的眼前利益是一种缺乏长远目光的表现,动物福利立法是人类对于自然界观念的更新,是社会文明进步的象征。

标准制定的意义

环境角度。从环境的可持续发展的角度来看,动物福利已是刻不容缓。人类和自然界的动植物以及其他各种资源构成了我们生活的环境。自然创造了一个物种如此丰富多彩的世界,但是在近40年里,地球上动物种类灭绝的速度已是自然灭绝速度的100~1 000倍。而人类的活动是这一现象的根本原因。物种的不断灭绝是环境恶化的表现。

让法律温暖动物,唤起人性之善人类对待动物的态度体现了人类对于自然环境的态度。不难想象,当我们身边的各种动物变得越来越稀有、最后不断走向灭绝的时候,我们赖以发展经济的基础是不是如同空中楼阁一样变得毫无意义?环境对于人类,如同水之于鱼、阳光之于绿草、翅膀之于飞鸟,恶化了的环境势必显示出它强大的破坏力量,而人类已经在遭到自然的报复。

文明角度。人类发展史不断地从野蛮走向文明。当我们以极不文明的方式对待与我们一样具有悲喜感受的动物时,文明仅仅是一个遥远的目标。有人用活生生的牛来喂食铁笼中的猛虎,这种血腥的捕食场面并非自然界中适者生存的法则,这样的喂养方式也是不可取的。调查表明,孩子们对于保护动物理解的程度高于成人,孩子更容易接受人性化的教育方式。一旦随意虐待动物的不良观念在幼小的心灵中扎根,要重新唤起他的爱心,改变暴力对他的影响是很困难的。美国犯罪学家的研究也表明,儿童时期虐待动物与成人后犯罪这二者之间有极大的相关性。此外,衡量一个国家的文明程度,动物福利也是一个十分重要的指标。

经济角度。动物福利同时也关系到经济问题。中国是一个农业大国,农产品出口越来越多。欧盟及美国、加拿大、澳大利亚等国都有动物福利方面的法律,世界贸易组织的规则中也有明确的动物福利条款。如果肉用动物在饲养、运输、屠宰过程中不按动物福利的标准执行,检验指标就会出问题,而影响肉食品的出口。这样的情况已经发生,这也是我国进口肉食品很难走出国门的原因之一。(摘自国际畜牧网-新华网)

第五届(2015)中国猪业三亚研讨会在海南三亚召开

11月13~14日,由中国畜牧业协会主办,硕腾中国承办的“第五届(2015)中国猪业三亚研讨会”在海南省三亚市隆重召开。本次会议主题为“环保与产业发展”。全国畜牧总站书记、中国畜牧业协会副会长兼秘书长何新天先生在论坛上作了“中国猪业发展形势及预测”的报告。何书记在报告指出,中国经济的周期性特征正在淡去,重工业化的高增长时代已结束,而人口老龄化、人力成本上升、投资回落及技术进步放缓等长期制约经济发展的因素在加强。在世界经济复苏不及预期和国内经济下行压力加大的情况下,高端餐饮及肉类消费市场疲弱。毫无疑问,这深刻地影响着畜牧业尤其是猪业的发展。这是一个畜牧生产与消费重新构架平衡的时期。今年前三季度,猪肉产量3 828万吨,比上年同期下降3.6%。生猪存栏4.47亿头,下降4%,生猪出栏4.98亿头,下降4.1%。

环境保护部生态司调研员、农环办负责人孔源博士作了“环保新规对畜禽养殖业的机遇与挑战”,他从环保相关法规及内容简介、《畜禽规模养殖污染防治条例》的精神、机遇与挑战、应对建议等几方面作了解读。最后他提出了生猪养殖企业应该转变发展方式、拓展赢利渠道:一是积极落实《条例》精神和要求,大力推进种养结合、种养平衡,发展养殖业+高端种植业复合型产业模式,拉长产业链条,增加盈利点,提升产业综合效益;二是不断提高环境保护管理水平,完善综合利用设施,提高粪便等废弃物资源的综合利用水平;三是积极探索新的利用模式,如生物天然气开发,不断提高粪便等废弃物综合利用经济收益;四是统筹开发粪便、秸秆等所有农村和农业生物质资源,谋求资源利用效益最大化的模式。

中国畜牧业协会副秘书长兼猪业分会秘书长宫桂芬女士作了“美国养猪粪便利用政策、模式及措施”的报告;广东温氏集团技术中心环境室主任史金才作了“温氏集团种猪环保工艺与管理体会”的报告;河南牧原集团董事长秦英林作了“环保法对中国猪业的影响”的报告;华南农业大学资源环境学院别佑财博士作了“猪场粪污环保问题解决途径的实践探索与后续研究”的报告;重庆日泉农牧有限公司董事长尹平安作了“全循环零排放肉猪养殖模式”的报告;新道路农业科技有限公司总裁吉崇星作了“新希望六和养猪产业环保业务经验介绍”的报告;东瑞集团董事长、总经理袁建康作了“东瑞高床发酵型生态养猪模式简介”的报告;山西丰淋牧业发展有限公司董事长薛守勤作了“绿色生态循环,粪肥管道还田”的报告。

“中国猪业三亚研讨会”是中国畜牧业协会举办的局部、高端、针对性较强的高层次论坛,对热点、难点问题进行深入研讨,找出解决方案,真正地为具有共同需求的企业提供相应有针对性的服务,通过行业年度盛会与局部高层论坛相互结合的方式,来分别解决不同层面的问题。(摘自中国畜牧业协会)

农业部等六部委联合实施开发农业农村资源支持农民工等人员返乡创业行动计划

11月25日,农业部、国家发展改革委、国家民委、民政部、国家林业局、国务院扶贫办联合印发通知,启动实施开发农业农村资源支持农民工等人员返乡创业行动计划,从2015年11月至2020年12月分动员部署、全面实施、深入推进三个阶段实施。

该计划以创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念为引领,以促进返乡人员创业、带动农民就业增收为目标,围绕县域经济和农业农村经济发展,落实扶持政策、开发创业项目、搭建创业平台、培育创业人员、构建服务体系,引导和鼓励返乡农民工、中高等学校毕业生、退役士兵等人员,开发农业农村各类资源要素,创办领办市场主体,发展农村一二三产业。

通知指出,将重点采取五项措施,推进计划顺利实施。一是认真落实返乡创业扶持政策。通过多种形式宣传现有政策,大力推动落实定向减税和普遍性降费政策以及农业农村产业扶持政策。加强新政策创设,在财政、税收、金融、保险、投资、用地用电用水等政策方面争取新的突破。二是鼓励开发返乡创业项目。通过打造区域特色经济、拓展农业功能、壮大民族地区产业、培育新型农业经营主体等方式带动返乡创业。三是积极培育返乡创业带头人。加强返乡人员创业培训,实施贫困村创业致富带头人培训工程,开展少数民族传统工艺品保护与发展培训。四是合力搭建返乡创业平台。依托现有各类开发区和农业园区,建设一批返乡创业园;认定返乡创业见习基地,为返乡创业人员提供必要的见习、实习和实训服务;依托“信息进村入户试点工作”等搭建网络服务平台。五是努力构建返乡创业公共服务体系。积极开展创业综合类服务,进一步加强返乡创业专业化服务,大力推进农村社区服务体系建设。

通知要求,各级相关部门切实加强对返乡创业行动的组织指导。加强责任落实,把支持农民工等人员返乡创业工作摆上重要位置,将实施行动计划列入工作考核内容,明确时间进度,制定实施细则,落实责任分工,确保工作实效。加强部门协作,注重政策协调联动,形成高效运行的长效机制,合力推进返乡创业。加强宣传引导,营造良好氛围,推介一批示范典型,激发返乡创业的积极性、主动性和内在潜力。(摘自农业部网站)

黑龙江成功绘制民猪全基因组序列图谱

近日,黑龙江省独有的地方猪品种——民猪的首部全基因组序列图谱绘制完成,这是该省民猪全基因组测序和序列图谱绘制工作的一个重大突破。

据国家生猪产业技术体系岗位科学家、农业部地方猪资源研究与开发利用团队带头人刘娣教授介绍,民猪是在世界综合排名第四的优良稀缺猪种,是列入国家品种资源保护名录的猪品种,具有繁殖力高、肉质优良、抗病、耐粗饲、能在黑龙江省冬季寒冷条件下生存的特点,其在世界猪品种改良、性能提升中贡献巨大,对其进行综合性的系统研究与保护利用,对保证我国猪品种多样性意义重大;对民猪的基因测序和序列图谱绘制就是对其系统研究和科学保护利用的一个重要基础。2014年6月,刘娣与中国农业大学胡晓湘教授的研究团队共同合作,开展了民猪全基因组测序和序列图谱绘制工作。历时近一年半,终于完成了民猪的全基因组的测序工作,并成功绘制了民猪的首部全基因组序列图谱。(摘自中国畜牧兽医报)

科技

Nature:重组抗生素药物可以有效治疗金黄色葡萄球菌感染

11月9日,一类新的药物可以通过锁定目标细菌并在合适的时机将其消灭,从而成为如今威胁人类健康的重要细菌感染病的有效治疗药物。

这类药物是由抗体与抗生素搭配组成的,它能够特异性消灭金黄色葡萄球菌,即使是最难以杀灭的耐药性菌株。对小鼠进行耐药性金黄色葡萄球菌感染后,这类药物的使用能够显著降低感染的程度,比单独使用万古霉素还要明显。相关的研究结果发表在最近一期的《自然》杂志上。

如果这类发现对人类的微生物感染同样适用,那么它将能够帮助提高金黄色球菌感染的治愈率。

抗葡萄球菌感染治疗的治愈率之所以低下,是因为其有独特的感染方式。一般情况下,在宿主体内,该细菌会与负责杀灭它们的免疫细胞进行对抗。当被吞噬进入细胞内部时,这些细菌将被分解成为完全无毒的成分。然而,一部分细菌能够躲过这一清除的过程并完美地隐藏起来。这样一来,这些免疫细胞非但不能成为对抗细菌感染的武器,反而成为了它们存活的“基地”。由于被包裹在细胞内部,这些细菌将不会受到抗生素的威胁;同时,由于免疫细胞的流动性,该细菌将会被带到其他未被感染的部位,从而造成严重的系统性感染。

常规的抗生素治疗能够杀灭感染部位的金黄色葡萄球菌,然而对于存在于细胞内部的那一部分,抗生素常常无能为力,最终将会造成感染的复发。

这类新药物,则能够有效解决这一难题。该药物表面的抗体分子能够与金黄色葡萄球菌进行特异性结合,从而将抗生素带到细菌表面。当细菌被吞噬进入细胞内部后,胞内的酶能够将该药物进行分解,释放其中抗生素成分的活性。研究者们通过实验发现一类以此方法制作的一类利福平的衍生物,“rifalogue”具有最佳的杀菌能力。即使躲进胞内的细菌也难以逃脱该药物的作用。

在实验室测试中,他们发现有一千多种“超级药物”都能够特异性地吸附在细菌表面,从而产生与“rifalogue”相似的活性。在小鼠身上他们也得到了喜人的结果。

然而,目前还没有证据证明该药物对人类同样有效。研究者们指出,人类免疫系统可能会产生其它特异性结合金黄色葡萄球菌的抗体从而产生竞争性抑制作用,最终应该该药物的药效。

不管怎么样,以上疑虑并不能否定这一技术的实用性。研究者们可以不断进行抗生素与抗体的排列组合,以达到最佳的使用效果;另外,由于游离在循环系统中的抗生素对人体也是有害的,因此做这样的连接修饰也能够降低抗生素的副作用。研究者们还可以尝试针对其他细菌的超级药物的设计,从而丰富抗感染的治疗手段。(摘自国际畜牧网)

上海兽医所研究发现鸡的重要天然免疫蛋白

近日,从中国农业科学院上海兽医研究所获悉,丁铲研究员领衔的水禽病毒病研究团队研究发现:鸡的重要天然免疫分子感染素基因刺激蛋白(STING)在鸡抗核糖核酸(RNA)病毒天然免疫中发挥重要作用。相关研究成果在线发表在最新一期的国际著名期刊《免疫学杂志(J.Immunolo⁃gy)》上。

据悉,家禽天然免疫系统与其他动物之间存在较大差别。家养水禽(鸭、鹅)被认为比鸡抗病毒能力更强,其主要差别可能在于其天然免疫系统有异,如鸡缺乏病原模式受体——维甲酸诱导基因蛋白I(RIG-I)以及下游的干扰素调节因子3(IRF3)。鸡被证明天然缺失RIG-I,但其功能被黑色素瘤分化相关基因5(MAD5)替代。

丁铲团队与上海交通大学孙建和教授联合攻关,通过大量体内外实验研究,结果发现:鸡STING能高效诱导干扰素刺激基因(ISGs)的表达,促进I型干扰素(IFN)分泌,从而发挥抗病毒作用。STING不仅能抑制DNA病毒——鸡痘病毒复制,也能抑制RNA病毒——禽流感病毒和新城疫病毒的增殖效率,延缓病毒引起的细胞病变。

鸡STING基因定位于第13号染色体上,STING蛋白主要定位于细胞内质网膜上,也有少量定位于线粒体膜上。STING的4个跨膜区(TM)对其定位作用十分重要,任何一个TM缺失都显著影响定位,严重影响其对干扰素的激活。STING信号转导功能的实现受到第63位赖氨酸(Lys)位点突变的影响,该位点功能性泛素化修饰对其功能激活至关重要。

该研究成果揭示了鸡细胞中存在一条新的I型干扰素信号通路,不仅填补了该项研究领域的国际空白,而且推翻了关于MDA5不能通过STING诱导干扰素的陈旧观点。(摘自国际畜牧网-中国畜牧兽医报)

Application of Gene Chip in modern animal husbandry progress

Wang Xiaowei,Ma Qing*
(Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Ningxia Yinchuan 750002)

The gene chip is a high-throughput,rapid,parallel detection and quantitative analysis of biological high-tech nucleic acid sequence.In recent years,it has the rapid development of research in many fields,and also played an important role in the development of animal husbandry.This review focuses on the concept of gene chip technology,classification,detection step and an overview of the application of modern animal husbandry.

Gene chip;Animal husbandry;Application

2015年11月份辽宁省畜产品和饲料市场价格表元/kg、元/只

S818.9

A

1672-9692(2015)12-0054-04

2015-10-22

王晓薇(1988-),女,宁夏银川人,研究实习员,研究生,硕士,研究方向:动物遗传育种与繁殖。

马青(1973-),男,宁夏永宁人,副研究员,研究生,研究方向:动物遗传育种与繁殖。

宁夏科技攻关项目(2013NYYZ0404)

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