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2600140824
甘肃
S853.76
基础研究
兽用药品制造
1.抗生素滥用问题在中国畜禽养殖业中日趋严重,耐药性、药物残留以及环境污染问题正在挑战国人的健康底线。为促进养猪业快速达到国家农业农村部对抗生素减量化标准的要求,加快养猪业绿色减抗养殖的快速稳步发展,同时助力该省中药资源产业脱贫攻坚及乡村振兴的步伐,该项目拟在猪场中开展中兽药减少抗生素使用量的相关研究和推广应用,将该课题组自主研发的“紫菀百部颗粒”和“健脾散”等中兽药产品,根据猪生长发育中主要疾病的发病规律科学应用于猪养殖体系中,主要针对猪生长周期中主要疾病开展降低养殖端抗生素使用量的研究,逐步由示范基地向周边猪场辐射并大力推广应用;加强科技示范场的培育力度,为养殖企业提供减抗养殖技术支撑,推动该省养猪业向高效、减抗、绿色、质优等方向发展。该项目的实施,不仅能够提升养猪产业中抗生素减量化使用的行业标准和技术水平,更有助于该省中药产业链开发利用和畜禽减抗绿色养殖共同发展。
2.由于猪支原体性肺炎(Mycoplasma Pneumonia of Swine)仍没有理想的疫苗用于预防该病,利用抗菌药物防治是当前国内外采取的主要措施。通过人工诱发猪喘气病模型,将自主研发的紫菀百部颗粒用于该病并研究其治疗效果。结果表明,紫菀百部颗粒对气喘病患病猪只疗效显著,能明显减轻病猪的临床症状。从试验结果看,紫菀百部颗粒低、中、高剂量组对猪喘气病均具有一定的效果,显效率、治愈率都有提高。此外,对猪喘气病模型猪的增重结果显示,紫菀百部颗粒的增重效果随着剂量的增加而增加,中、高剂量组与模型组相比较差异极显著(P<0.01),与阳性药物组相比差异不显著(P>0.05)。表明中兽药紫菀百部颗粒对猪气喘病具有良好的保护作用,可用于猪喘气病的临床应用。
3.研发出具有益气固表功效的中兽药健脾散,能够通过缓解断奶仔猪的免疫力低下,增强消化吸收功能有效预防仔猪的断奶应激综合征。将优化后的健脾方添加到断奶仔猪的基础日粮中,不仅能够提高断奶仔猪的免疫能力与生长性能,也可以提高断奶仔猪血清中免疫球蛋白水平,以及猪瘟、猪伪狂犬抗体效价,降低血液与肠道中促炎因子水平,从而提升断奶仔猪的免疫能力。此外,健脾散还能够提高断奶仔猪的消化吸收能力,具体体现在断奶仔猪肠道紧密连接蛋白与肠道营养物质转运载体表达水平升高,肠道抗氧化能力增强,此外,背腰最长肌中慢速肌纤维蛋白表达也显著升高。
4.在甘肃、四川省的十余家养殖单位共计5万头生猪养殖中,推广应用紫菀百部颗粒,对猪的呼吸系统疾病治疗效果显著,降低猪呼吸道疾病的发病率达30-60%以上,减少抗生素使用量为20-30%以上;健脾散是针对早期断奶仔猪,具有健脾益气的功效,在断奶仔猪日粮中添加后,可显著提高断奶仔猪的生长性能,增加免疫力和抗病能力,促进仔猪肠道健康,减少仔泻率达60%以上,提高仔猪存活率,降低抗生素使用量。
中兽药健脾散抗菌药物防治
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2600140520
甘肃
S828.5
基础研究
猪的饲养
1.课题来源与背景:从中国饲养情况来看,养猪业中普遍使用的是以玉米一豆粕型为主的高蛋白日粮,而豆粕价格较高且资源紧张,在猪日粮中所占的比例仅次于玉米,因此使用低蛋白日粮技术可以在一定程度上降低日粮中豆粕的用量,从而降低饲料成本,缓解豆粕等蛋白质资源趋势缺乏的形势。在猪饲料中粗蛋白降低3个百分点,每年可节约1000万吨豆粕的蛋白质饲料。降低日粮蛋白水平还可以大大降低氮的排放,降低猪排泄物中氮对环境的污染程度,研究确定最经济、最节省蛋白饲料、减少氮排放的最适日粮营养配方。
2.研究目的与意义:通过补充游离氨基酸或使用新型蛋白饲料原料来降低日粮蛋白水平可以节省蛋白质饲料原料、减少氮排放、降低饲料成本等,对养猪业高质量可持续发展具有巨大的推动作用。降低了饲料成本,蛋白质原料在饲料中成本较高,减少其使用量可显著降低饲料成本。
3.主要论点与论据:通过科学调配低蛋白日粮,在不影响猪生长性能的前提下,可节约大量的蛋白质原料采购费用。提高养殖效益,由于饲料成本降低,养殖户的利润空间得以提升。同时,低蛋白日粮有助于减少猪的代谢负担,降低疾病发生率,减少兽药使用,进一步降低养殖成本。促进产业链协同发展,低蛋白日粮的推广可带动饲料原料供应、饲料加工、养殖等多个环节的协同发展,提升整个产业链的经济效益。
4.创见与创新:该项目采用试验研究的办法,探索不同饲养阶段生猪的低蛋白日粮营养技术,通过对饲喂低蛋白日粮的猪补充饲喂限制氨基酸(赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、色氨酸、缬氨酸)或新型蛋白饲料原料替代豆粕等方法达到既能满足猪的营养需要又可降低日粮蛋白水平的目的。
5.社会经济效益,存在的问题:保障了粮食安全。减少猪饲料中蛋白质原料的使用量,可以缓解中国蛋白质饲料资源短缺的问题,降低对进口大豆等蛋白原料的依赖程度,对保障国家粮食安全具有重要意义。稳定猪肉市场供应,降低养殖成本有助于提高养殖户的积极性,稳定生猪存栏量,从而保障猪肉市场的稳定供应,满足人们对猪肉的消费需求。提升养殖行业形象,科学合理的低蛋白日粮养殖模式,有助于减少养殖过程中的环境污染和资源浪费,提升养殖行业的社会形象。营养平衡难以精准把握。降低蛋白含量后,需要更加精确地调整日粮中各种氨基酸、维生素和矿物质等营养成分的比例,以确保猪的生长性能不受影响。然而,由于猪的生长阶段、品种和环境等因素的差异,要实现完全精准的营养平衡非常困难。例如,不同生长阶段的猪对必需氨基酸的需求不同,而低蛋白日粮中合成氨基酸的添加量如果不准确,可能会导致猪生长缓慢、免疫力下降等问题。养殖户认知和接受度有限。部分养殖户对低蛋白日粮的技术原理和优势了解不够,担心降低蛋白含量会影响猪的生长速度和养殖效益。他们习惯于传统的高蛋白日粮喂养方式,对新的技术和产品存在疑虑。一些养殖户缺乏专业的技术知识和培训,不知道如何正确使用低蛋白日粮,可能会导致使用效果不佳,从而进一步降低了他们的接受度。标准和规范不完善。中国对于猪低蛋白日粮的标准和规范还不完善,缺乏统一的营养标准、检测方法和质量评价体系。这使得饲料企业在生产低蛋白日粮产品时缺乏依据,消费者在选择产品时也难以判断其质量和效果。对于低蛋白日粮中使用的非常规饲料原料,也缺乏相应的标准和规范,可能会导致质量安全问题。
养猪低蛋白日粮饲料
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2600140092
甘肃
S858.23
基础研究
畜牧服务业
1.课题来源与背景:根据市委组织部《关于开展2022年省级人才项目申报推荐工作的通知》要求,市动物卫生监督所立足当前肉牛产业中牛支原体肺炎多发、常发态势,围绕流行病学调查、临床诊断、病原检测、免疫预防等方面,组织申报了张掖市牛支原体肺炎综合防控技术研究及技能人才培养项目,通过市委组织部推荐,成功入选2022年度陇原青年创新创业人才(团队)项目名单,并下达项目资金20万元。通过该项目的实施,计划达成如下目标任务:一是应用流行病学调查方法,对该市肉牛养殖重点乡镇牛支原体肺炎进行全面普查,查清发病重点区域、危害程度,为精准防控牛支原体肺炎提供科学依据;二是对发病牛进行现场观察和病理剖检,掌握发病规律、发病季节、发病年龄及典型临床症状、病理变化,为该病的临床诊断提供参考;三是应用兽医实验室检测方法(分子生物学方法),对采集的病样进行病原检测,查清该病病原,为该病的确诊和免疫预防奠定基础;四是在查清疫病发生流行、掌握诊断方法的基础上,通过采取免疫预防、对症治疗、消毒灭源和无害化处理等综合防控措施,有效控制牛支原体肺炎的发生和流行,为张掖市肉牛产业健康可持续发展创造有利条件。在牛支原体肺炎综合防控技术研究推广的同时,带动培养一批基层实用技能人才。
2.技术原理及性能指标:应用流行病学调查方法,对甘州、临泽、高台三县区13个肉牛养殖重点乡镇79个养殖场(小区)的牛支原体肺炎疫病进行调查,查清了发病重点区域、发病规律和危害程度。对病死牛进行现场观察和病理剖检,分离出8株牛支原体病原,选择15种药敏纸片对分离出的病原开展药敏试验,拟定了药物治疗方案,开展了药物治疗试验。引进华中农业大学研制的牛支原体疫苗(中试产品)9000头份,在发病重点乡镇开展疫苗免疫试验,共免疫育肥牛、犊牛和怀孕母牛共880多头,开展免疫试验肉牛养殖场(小区)的发病率和病死率显著下降。根据该病的流行情况,结合项目取得的成功经验和做法,制定了《张掖市牛支原体肺炎综合防控技术规程》,并在肉牛养殖重点乡镇进行示范推广,重点发病乡镇(沙井镇、小满镇)牛支原体肺炎发病率降低8%以上、发病死亡率降低10%以上。围绕项目关键环节,在国家级核心期刊发表论文1篇、省级期刊发表论文2篇、制作科普短视频1个,2项国家发明专利处于发明公布阶段。邀请华中农业大学和兰州兽研所专家教授,累计开展现场指导服务38场次、座谈交流3场次,现场指导农牧民500多人次,培养专业技术人才41名,培养乡村兽医、养殖场技术骨干等农村实用技术人才200多人次。
3.技术创造性和先进性:一是应用流行病学方法,查明该市牛支原体肺炎的重点发病流行区域、危害及流行规律。二是通过临床检查和病理剖检,掌握典型临床症状和病理变化。三是采集病样,采用分子生物学方法查清病原。四是研究筛选适宜本地血清型的特异性疫苗,在生产中开展免疫预防。五是通过实验室药敏试验和临床试验筛选特效药物和合理组合配方在临床上进行治疗。六是将研究成果集成配套,制定“牛支原体肺炎综合防控技术规程”,在生产中进行普及、推广。
4.应用情况:通过应用牛支原体肺炎综合防控技术,重点发病乡镇沙井镇、小满镇牛支原体肺炎的发病率分别从11.2%和10.6%减低至1.62%和2.8%,病死率从17%和39.8%减低至5.1%和4.2%,以以上两个乡镇的饲养基数9782头和10460头计算,养殖损失减少626.92万元;推广到项目实施的3个县区13个乡镇,年肉牛养殖损失减少(暨养殖效益增加)2000多万元。
牛支原体肺炎临床诊断流行病学调查方法
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2500020080
四川
S826.4
基础研究
牲畜的饲养
凉山州羊遗传资源丰富,拥有建昌黑山羊、美姑山羊等著名地方品种,肉羊产业是凉山州巩固脱贫攻坚成果衔接乡村振兴的重要依托,但凉山州肉羊养殖以传统养殖为主,规模化程度低,饲草料缺乏、繁殖效率不高、饲养管理水平低、疾病防治技术落后等问题突出,自2011年以来,项目完成相关单位从营养调控、繁殖机理、饲养管理和疾病防治等方面开展了大量研究,取得了如下主要成果:
(一)深入探索了本地肉羊繁育分子机制,首次发现凉山黑绵羊存在多胎基因:
利用分子育种技术,解析了卵巢oar-miR-214_3p对凉山黑绵羊发情调控的作用机制,发现了羊发情周期不同生殖激素的变化规律,首次发现凉山黑绵羊存在多胎基因。获得了早期妊娠诊断LncRNA生物标志物,初步建立了高产羔率分子标记辅助选择的方法,形成了“多胎基因检测+同期发情+适时人工输精”快繁技术体系,使羊场繁殖率由80%-90%提高至120%-130%。
(二)集成了肉羊疫病防控技术,相关技术连续两年入选四川省农业主推技术。
集成了羊场环境控制与粪污治理技术,有效减少羊场废弃物约60%,降低肉羊发病率约15%,生产效率提高10-20%,该技术连续两年入选四川省农业主推技术。改进了疾病防疫的措施,研发了疾病预防血清分离器、养殖场清洁消毒器等一系列疾病诊断和预防的新设备,以及羊身固定器、羔羊投药装置等疾病治疗的新工具,提高了疾病防治效果。
(三)深入探索了饲草生产管理关键技术:
研发了秸秆型发酵饲料、水培饲料和中草药添加剂,在羊场推广应用后,肉羊生长速度提高约12.8%,疾病发生率降低约23.6%,解决了羊只冬春季节饲草缺乏和营养不均衡的问题。开发了肉羊生态养殖营养配方设计与智能投喂系统和智慧化牧草种植管理与产量预测系统,提高了当地肉羊配方设计和饲草生产管理水平。
(四)构建了凉山肉羊饲养管理配套技术体系:
对美姑山羊、建昌黑山羊等品种的生产性能及繁殖性状进行了全面测定和评估。针对当地养羊特点,设计研发了新型饲喂槽、牧场门径通道、通风换气装置、饲料混合装置等适用于凉山肉羊养殖的设施设备,有效改善了肉羊养殖环境,提高了饲养管理效率。构建了凉山肉羊饲养管理配套技术体系。
(五)学术、产业影响显著提高:
1、共获授权专利28件,其中发明专利2件;获软件著作权7项;发表论文23篇,其中SCI论文6篇;出版相关专著5部,1项技术连续2年入选四川省农业主推技术。
2、以现场培训、视频会议、资料发放等形式累计开展培训、技术指导上百次,培训指导农牧民1.2万人次,发放技术资料0.45万份。
(六)应用推广及效益:
2021年以来,该成果产生效益规模累计商品羊391.14万只、能繁母羊162.38万只,新增经济效益21.31亿元,其中近两年(2022-2024年)新增经济效益10.35亿元,带动就业1000余人,牧民户均实现增收3000元,在助农增收中发挥了重要作用,极大地推动了民族地区肉羊养殖业的发展。
肉羊养殖饲养管理疾病防治
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2500110138
福建
S855.3
基础研究
畜牧服务业
中国是畜禽养殖大国,福建是养禽大省。随着产业发展、气候变化及RNA病毒的不断变异,使禽流感等动物疫病日趋复杂,严重威胁畜牧业和人类健康。该团队多年来从事流感病毒、白血病病毒两种重要RNA病毒的研究,聚焦在病毒感染与免疫调控的前沿科学问题,探讨持续变异的病毒与宿主之间复杂的互作关系,深入解析蛋白质和非编码RNA在病毒感染致病中的功能,阐释病毒致病与宿主免疫调控的分子机制,为疫病防控和保障公共卫生安全提供科学指导。取得以下重要创新性成果:
1、揭示了Syk、ZC3HAV1等重要宿主蛋白在抗病毒免疫应答中的作用及其机理。发现了宿主Syk激酶通过活化STAT1在抗流感病毒天然免疫应答中发挥关键调控作用,并阐明了作用机制;解析了锌指蛋白ZC3HAV1通过调控I型干扰素介导的抗病毒免疫应答来抑制流感病毒复制的机理;阐明了IFITMs、CH25H、PKR等分子在抵抗流感病毒入侵过程中的功能及作用机制。这些重要成果大大加深了对宿主抗流感病毒免疫应答分子调控网络的认识,成果在Cell子刊Cell Rep、国际免疫学重要期刊Front Immunol等上发表。
2、在国际上首次筛选、鉴定、命名了四种重要lncRNAs,解析了这些lncRNAs在病毒致病致癌和宿主天然免疫中的重要功能及作用机制。鉴定了一种受Abl癌基因调控的重要lncRNA,命名为lncRNA-IUR,阐明了lncRNA-IUR通过调控STAT5-CD71信号通路抑制白血病病毒或癌基因介导细胞癌变的分子机理;鉴定并命名了lncRNA IFITM4P,发现其作为竞争性内源RNA(ceRNA)调控流感病毒诱导的免疫应答;鉴定并命名了lncRNA ISR,发现其反馈性调控IFN-β表达从而抑制病毒复制的重要机制;鉴定并命名了lncRNA RDUR,揭示其影响RIG-I介导的信号通路参与病毒-宿主互作的新机制。成果在国际权威学术期刊Mol Cancer【影响因子(IF)为27.7】、国际病毒学权威期刊J Virol(并被该期刊选为亮点论文,配有专文评述与推荐)、Front Immunol等上发表。
3、阐明了流感等病毒通过自身蛋白或“劫持”宿主蛋白实现其感染致病的新机制。通过体内体外研究揭示了流感病毒通过劫持宿主蛋白SOCS3促进宿主产生“细胞因子风暴”进而导致肺组织损伤的分子机制;阐述了白血病病毒Tax和HBZ蛋白在抑制宿主抗病毒反应和逃避免疫监视中的调节功能;发现了流感病毒NS1蛋白维持自身稳定性、拮抗宿主免疫功能的新机制。成果发表在国际兽医学权威期刊Vet Res、及国内外重要期刊Front Immunol、Acta Pharmacol Sin等上。
上述研究获国家自然科学基金委的重点项目(联合基金)和重大研究计划培育项目等资助。主要成果发表SCI论文10篇,总他引次数711次,其中5篇代表作总他引201次。5篇代表作最新的总IF为51.80。
畜禽养殖病毒感染肺组织损伤
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2600141473
甘肃
S823.5
基础研究
牲畜的饲养
该项目集成推广平凉红牛种养结合高效循环生产体系建设技术应用成果,推进平凉红牛乃至全省肉牛产业高质量发展。
(1)建立玉米秸秆饲用化利用技术应用示范基地10个。
(2)玉米秸秆饲用化利用技术将玉米秸秆全贮消化率由55.00%提高到65.00%;黄贮消化率由40.00%提高到55.00%;利用青贮发酵促进剂宜生贮宝和贮康优化秸秆饲料保存微生态系统,突破了作物秸秆饲料保存微生态系统易于异变的技术瓶颈。同时,减少干物质损失,干物质回收率由79.47%提高到95.59%,增加生产效益。
(3)平凉红牛TMR日粮中添加牛至精油灭减有害微生物效果显著,霉菌菌落数、细菌菌落数和大肠杆菌群分别降低10%、27%和8%。
(4)通过对平凉红牛全过程阶段式品质育肥技术的应用,肉牛育肥效率提高21.74%,屠宰率达到64.38%,胴体重提高13.06%,胴体净肉重提高14.63%,高档肉切块产量和优质肉切块产量分别提高10.49%,14.62%。健康水平和牛肉品质明显改善。血清总抗氧化能力(T-AOC)提高15.7%,丙二醛含量降低13.8%,皮质醇含量降低26.5%,多巴胺含量降低19.5%,肿瘤坏死因子-β含量降低26.2%,脂多糖含量降低29.2%,机体抗氧化应激及免疫能力显著提高;瘤胃中狄氏拟杆菌和多形拟杆菌丰度显著升高,盲肠中产琥珀酸丝状芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌丰度显著升高,提高饲料消化效率。肌肉中饱和脂肪酸比例降低0.92%,单不饱和脂肪酸比例提高1.07%,多不饱和脂肪酸比例提高1.10%;肉中总氨基酸含量提高17.8%,必需氨基酸含量提高17.4%;肉中风味物质己醛含量提高4.39%,庚醛含量提高2.96%,戊醛含量提高0.21%。
(5)建立形成了玉米秸秆营养价值数据库4个,肉牛场信息管理系统软件著作权1件、平凉红牛健康维护和全过程阶段式品质育肥技术企业标准1项,申报专利5项,获批1项,发表论文15篇,其中SCI4篇,CSCD核心库11篇。引进消化吸收研发秸秆饲用化利用产品3个。培养研究生8名,其中博士2名,硕士6名,地方技术骨干和技术能手12名。
红牛种养结合玉米秸秆饲用化利用
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2600141633
甘肃
R535
基础研究
医院
①课题来源与背景:脑心肌炎病毒(Encephalomyocarditis virus,EMCV)属于小RNA病毒科,心病毒属成员,它能引起动物和人类发生脑炎和心肌炎,还能引起多种哺乳动物发生神经系统疾病,是一种重要的人畜共患病的病原体。当前,随着该病毒的接连爆发已经对畜牧养殖业的发展酿成了巨大的经济损失,对世界公共卫生和人类健康产生了一定的威胁。
干扰素诱导的跨膜蛋白(Interferon induced Transmembrane proteins,IFITMs)是一种重要的宿主限制因子,其表达受干扰素调控。IFITMs具有广谱抗病毒作用,可抑制IAV、WNV、HIV、DENV、RSV、CSFV、ASFV等增殖。
该项目组近年来一直在从事EMCV的相关研究,前期利用酵母双杂交筛选与EMCV衣壳蛋白互作的蛋白时,发现IFITMs可以与EMCV的VP1和VP2蛋白互作,通过EMCV感染HEK293细胞后,qPCR分析检测发现IFITMs表达显著上调,过表达IFITM1和IFITM3感染EMCV后,发现IFITMs过表达组可以抑制EMCV增殖,表明IFITMs可以抑制EMCV增殖。
猜想EMCV感染宿主细胞后激活I型干扰素信号通路启动,促使IFNα/β表达,IFNα/β大量表达后激活JAK1信号通路,进而导致ISGs大量的转录和表达,而IFITMs是ISGs其中之一。那么,EMCV感染宿主细胞后IFITMs表达上调,是否和猜想的一致:启动了I型干扰素信号通路,进而激活JAK/STAT信号通路,导致IFITMs表达上调?IFITMs抑制病毒感染的途径和机制是什么?
②研究目的与意义:探索IFITM蛋白在EMCV复制增殖过程中的作用,明确IFITMs激活I型干扰素信号通路的机制,为后续探明IFITMs的抗病毒作用机制奠定基础,并为抗病毒药物开发或作为IFN-β信号通路激活剂使用提供参考。
③主要论点与论据:通过该项目研究,证实EMCV感染宿主细胞后IFITMs表达上调;同时启动了I型干扰素信号通路,进而激活JAK/STAT信号通路,发挥抗病毒的功能;此外IFITMs在病毒的进入过程发挥抑制作用。具体研究进展内容如下:
(1)EMCV感染促进IFITMs:将HEK293细胞接种于六孔板,接种EMCV(0.001 MOI),选取接种后不同时间段(6h、12h和24h)收集细胞,提取细胞总RNA及总蛋白应用RT-qPCR及免疫印迹检测IFITMs的表达,结果发现EMCV感染可明显促进IFITMs蛋白的表达。
(2)EMCV感染激活I型IFN信号通路:将HEK293细胞接种于六孔板,接种EMCV(0.001 MOI),选取接种后不同时间段(6h、12h和24h)收集细胞,提取细胞总RNA及总蛋白应用RT-qPCR及免疫印迹检测RLR通路相关因子(MDA5、MAVS、TBK1和IRF3)以及IFNβmRNA表达情况,结果发现EMCV会激活IFNβ的表达以及相关因子的蛋白表达水平,提示EMCV感染会有效激活IFN信号通路。
(3)过表达IFITMs抑制EMCV的复制:在HEK293细胞中转染IFITMs表达质粒后,接种EMCV(0.001 MOI),感染24h后收集细胞上清进行病毒粒子拷贝数检测以及病毒滴度测定测定,结果发现IFITMs蛋白对EMCV感染有明显的抑制作用。
(4)下调IFITMs蛋白表达促进EMCV增殖:由于IFITMs基因之间同源性较高,故设计靶向IFITMs基因的siRNA,转染HEK293细胞后进行EMCV感染实验,通过RT-qPCR和TCID50检测EMCV复制情况,结果发现下调IFITMs表达后有效促进EMCV的增殖。
(5)IFITMs对病毒吸附和进入等过程的影响:将HEK293细胞接种到6孔板中,转染IFITMs表达质粒24h后,分别用高剂量和低剂量(3 MOI和1 MOI)的EMCV感染细胞,感染后进行病毒的吸附(4℃,1h)和进入(37℃,1h)等实验,RT-qPCR分析病毒基因转录情况,提示IFITMs抑制EMCV进入过程,但对吸附过程无明显影响。
(6)IFITMs靶向MDA5激活I型IFN信号通路:将IFITMs表达质粒与通路相关因子MDA5、MAVS、TBK1和IRF3(5D)表达载体共转染HEK293细胞后,RT-qPCR检测IFN-β的表达水平,发现IFITMs有效激活MDA5介导的IFN-β表达,以此推断MDA5可能是IFITMs作用的靶分子。通过Co-IP实验进一步证实IFITMs与MDA5之间存在相互作用,干扰MDA5表达后,IFITM激活IFN-β的能力降低,进一步证实MDA5即为IFITMs作用的靶分子。
(7)IFITM有效激活IFN-β结构域的筛选:由于IFITM2蛋白激活IFN-β的能力以及抗病毒能力最强,故优先选择IFITM2进行其有效结果域的筛选。分别构建IFITM2 C端和N端的表达载体,转染HEK293细胞后进行EMCV感染实验,结果发现N端结构域激活IFN-β的能力强于C端,对病毒粒子拷贝数和病毒滴度的研究同样发现N端的抗病毒能力更强,以上结果说明IFITM2发挥抗病毒作用与其激活I型IFN信号通路的能力有关。
④创见与创新:
(1)该项目选择EMCV作为研究对象,EMCV既是重要的人兽共患病病原,也是RNA病毒模型代表,研究后形成的理论具有较好的代表性和参考价值。
(2)病毒和宿主是共存的,宿主不断的进化,病毒也在不断的进化,即协同又拮抗,该项目通过研究IFITMs对EMCV的抑制作用,为增强机体免疫能力,变被动为主动,为进一步在预防、治疗以及抗病毒应用等方面提供充分的理论依据。
(3)IFITM2通过靶向MDA5促进IFN-β的表达,表明IFITM2蛋白对IFN-β免疫应答的调节构成了正反馈循环,这可能也是宿主细胞在抑制病毒感染过程中自主增强I型IFN信号通路的一种重要机制。
⑤社会经济效益,存在的问题:无社会经济效益。
⑥历年获奖情况:无。
⑦成果简介:IFITM是一种重要的宿主限制因子,它的表达受干扰素调控。关于IFITM的研究主要聚焦在它的抗病毒方面,该项目探究了IFITM对IFN-β信号通路的相关机制以及对EMCV病毒复制增殖的影响。结果表明IFITM蛋白能够抑制EMCV复制增殖,且IFITM蛋白能够增强IFN-β信号通路的表达。该研究表明IFITMs与I型IFN信号通路之间建立了正反馈循环,这对其抗病毒作用的发挥起到至关重要的作用,也为后续探明IFITMs的抗病毒作用机制奠定了基础。
脑心肌炎病毒感染人畜共患病抗病毒药物
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2600140645
甘肃
S859.79
基础研究
兽用药品制造
1.课题来源与背景:该成果源自国家自然科学基金面上项目31972739。
2.研究目的与意义:以脂质代谢紊乱为主要特征的蛋鸡脂肪肝出血综合征,严重影响蛋鸡养殖业的经济效益;高脂血症在伴侣动物中的发病率亦呈逐年上升之趋势。前期研究表明,新型药用化合物阿司匹林丁香酚酯(AEE),通过调控内源性代谢和肠道菌群的组成等,对高脂日粮诱导的实验动物高脂血症发挥确切的改善作用;但是,AEE降血脂的分子机理仍然不够明确。
该成果在实验动物体内的整体和分子水平,以及动物体内和体外的细胞水平,探讨并相互验证了AEE改善血脂的分子机制;为后续深入研究指明了方向,也为将AEE开发成兽医临床专用的改善脂质代谢紊乱的创新药物奠定了基础。
3.主要论点与论据:以高脂日粮诱导了实验动物的高脂血症模型,确认了AEE对不同实验动物高脂血症的防治作用。采用分子生物学方法考察了AEE对脂质代谢相关基因的转录、蛋白表达和酶活性的影响;系统生物学方法分析了AEE对模型大鼠肝脏胆汁酸(BAs)组成,对模型金黄地鼠内源性代谢物,以及ApoE-/-小鼠盲肠内容物的宏基因组,肝脏脂质组、转录组和蛋白组的调控作用;在脂质沉积的肝细胞模型上验证了AEE降脂作用的调控机理。结果显示,AEE可显著下调FXR而负反馈上调胆固醇代谢限速酶CYP7A1的表达与活性,促进胆固醇向BAs转化;下调OATPs、NTCP,抑制BAs肠肝循环过程中肝细胞对BAs的重新摄入,并将体内过多的BAs经粪便排出体外。多组学分析结果显示,AEE的降血脂作用,与其可使肝脏内G类结合型BAs上调,和T类结合型BAs下调相关;与其可改善肠道菌群,调控甘油磷脂代谢、胆汁酸代谢、脂质和动脉粥样硬化等通路相关。在脂质沉积的HepG2细胞模型上,验证了AEE可调节FXR-SHP-CYP7A1和FGF19-TFEB-CYP7A1通路中相关基因的表达,以显著上调CYP7A1的蛋白表达,而促进胆固醇代谢,最终达到改善模型细胞高脂状态的目的。
4.创见与创新:项目采用分子生物学和系统生物学方法,从不同层面探讨了AEE降血脂调控机理,明确了AEE促进胆固醇转化为胆汁酸并排出体外的调控机理,为后续研究指明了方向并奠定了基础。发表相关论文4篇,其中JCR Q1论文2篇;培养并毕业硕士和博士研究生各1名。
5.社会经济效益,存在的问题:以脂质代谢紊乱为主要特征的蛋鸡脂肪肝出血综合征,可严重降低产蛋率;而暂无特效药物。另外,随着社会生活节奏的加快,以及老龄化社会的到来,以犬、猫为代表的伴侣动物,已成为很多家庭的重要成员;高脂血症在在中老年伴侣动物中的发病率亦呈逐年升高之趋势。研发动物专用的相关药物,对于保障中国蛋鸡养殖业的健康发展,促进中国伴侣动物药物产业的发展等,具有重要意义。
AEE促进BAs代谢(促进生成、抑制肠肝循环、促进排泄)的调控网络、分子机制、作用靶点等尚不明确,待后续研究(32373071)深入探讨。AEE的临床研究较为滞后,正在开展后续的相关研究。
6.历年获奖情况:该成果的研究基础部分(国家自然科学基金青年基金31402252),作为“AEE降血脂、预防血栓和抗氧化应激的调控机制”的组成部分,获得2021年度甘肃省自然科学三等奖。
阿司匹林丁香酚酯高脂血症脂质代谢调控机理动物实验
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2500020078
四川
S823.85
基础研究
牲畜的饲养
牦牛是青藏高原特有的畜种,中国牦牛数量超过1500万头,占世界存栏量95%以上。川西北牧区是中国五大牧区之一,在黄河流域生态保护和高质量发展中具有重要战略地位,存栏牦牛占全国的1/4,牦牛产业是当地牧民赖以生存的支柱产业、民生产业、优势产业。针对该区域牦牛产业仍存在遗传资源挖掘与利用不足,良繁体系不健全,养殖技术与设施设备落后、出栏周期长效益低,生态压力大等重大技术瓶颈问题,近10年来,项目组扎根高原,系统开展了川西北牦牛资源普查工作,挖掘鉴定出亚丁牦牛、昌台牦牛2个新遗传资源,对种质特性进行了系统研究,构建了川西北牦牛良种繁育体系,创新了配套高效养殖模式,推动优良牦牛遗传资源保护与高效利用,助力脱贫攻坚和乡村振兴,经济、生态和社会效益显著。
1.主要技术内容与经济指标:
(1)川西北牦牛遗传资源普查与挖掘:系统开展川西北牦牛资源普查工作,摸清了川西北牦牛资源现状。挖掘鉴定出昌台牦牛、亚丁牦牛2个新遗传资源,对种质特性进行了系统研究:昌台牦牛5.5岁公、母体重为349.68kg、247.36kg,屠宰率为51.15%、49.34%;亚丁牦牛经产母牛153天平均挤奶量为408.74kg,为中国产奶性能最高的牦牛品种。
(2)川西北牦牛良繁体系构建与种质特性研究:构建了昌台牦牛、亚丁牦牛和九龙牦牛等川西北牦牛良繁体系,制定了《九龙牦牛》(NY/T3792-2020)等品种标准;麦洼牦牛新品系选育至第四世代,4.5岁公、母牦牛体重与2015年相比分别提升6.93%、7.02%,研究发现了麦洼牦牛肉质与IMF沉积调控关键时期3.5-4.5岁及PPARγ、FABP4、FAS等调控主效基因;解析了IFIT/m2、AIF-1、TRAF1等免疫抗逆基因和HIF-lα、HIF-3A等高海拔低氧环境适应相关功能基因。
(3)川西北牦牛高效养殖体系创新:首次研发犊牦牛15天早期断奶培育技术,创新了牧区“三结合顺势养殖”技术,半农半牧区、农区异地育肥高效出栏技术,创建了“牧区-半农半牧区-农区”农牧互补立体养殖模式,出栏时间缩短1-2年。开发配套养殖设施设备9套,研制专用饲料、舔砖产品17个,构建了川西北牦牛高效养殖体系。
2.授权专利情况及其他知识产权情况:
挖掘鉴定新牦牛遗传资源2个,获发明专利6件、实用新型专利5件、研发软件著作权1件、制定行业标准1项、地方标准2项、企业标准4项,发表学术论文36篇,出版专著5部。
3.应用推广及效益情况:
2021年以来,该成果在牦牛产区推广牦牛良种公牛1.36万头、出栏牦牛54.68万头、专用饲料、舔砖产品1.4万吨,新增经济效益7.58亿元,在推进川西北乃至青藏高原脱贫攻坚、乡村振兴、牦牛产业高质量发展、草原生态保护等方面发挥了重要作用。
经第三方评价,该成果在牦牛研究领域整体达国际先进水平,其中15天早期断奶技术、高效立体养殖模式居国际领先水平。
牦牛良种繁育遗传资源保护
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2500020085
四川
S828.5
基础研究
猪的饲养
四川生猪养殖规模和猪肉消费量居全国前列。饲料占养猪成本70%以上,饲料报酬偏低是制约该省生猪健康高效养殖的瓶颈问题。猪肠道功能状况和营养供给精准性是影响饲料利用效率的主要原因。项目组自2014年以来,围绕猪肠道健康改善、原料营养价值精准评定、蛋白质与脂质代谢调控饲喂技术等方面开展关键技术研究与应用,取得系列创新成果。
1、揭示了猪肠道微生物在改善肠道健康以及调控养分利用中的关键作用。通过研究肠道微生物在微量元素、寡糖和功能性氨基酸等饲料组分调控仔猪肠道健康中的介导作用,解析了日粮微量养分通过肠道微生物-吲哚丙酸-AhR途径改善仔猪肠道健康和促进养分消化吸收的机制。采用无菌动物模型,发现了后肠微生物成熟度在调控猪日粮磷消化吸收中的关键作用。结合蛋白质组学和微生物组学等多组学技术,探明了肠道微生物介导的蛋氨酸代谢促进蛋白质沉积的重要途径以及肠道微生物介导的胆汁酸-FXR-FGF19降低脂质沉积的分子机制。
2、创建了功能性益生菌筛选和制备方法并评价了益生菌的应用效果。通过肠道微生物宏基因组测序并结合抗生素耐药基因表征,从川藏黑猪和荣昌猪等川渝本地猪的新鲜粪便中筛选出四株耐胆盐、耐酸且抑菌(大肠杆菌、沙门氏菌和金色葡萄球菌)活性强的专利益生菌菌株(约氏乳杆菌RS-7、唾液乳杆菌RS-23-1、丁酸梭菌DS-7-1和芽孢杆菌YB-2),使用卡拉胶壁材结合羧甲基纤维素钠和菊粉包被制备了高稳定性益生菌微胶囊制剂。评估了上述功能性菌株对猪肠道健康和养分消化吸收的调控作用并开发了复合益生菌制剂5个。上述产品的创制和应用降低了仔猪腹泻率7个百分点以上。
3、优化了饲料原料营养价值评定方案,建立了日粮精准配制和高效饲喂技术。通过系统研究品种、生长阶段、采食量、日粮类型以及营养水平和来源等对饲料原料营养价值评定结果的影响,优化了原料营养价值精准评定方案,提出猪原料营养价值精准评定的关键参数4套。通过多元线性回归和非线性回归的方法,构建了基于日粮钙磷水平和植酸酶含量的可消化磷预测模型以及基于日粮粗蛋白质水平和采食量的可消化氨基酸预测模型。基于上述预测模型,建立了提高日粮氮磷利用效率的精准配制技术1套。通过比较不同饲喂频率对猪生长性能、饲料报酬和胴体组成的影响,确立了猪不同阶段适宜饲喂频率参数6套,创制了提升猪养分沉积效率的高效饲喂技术1套。上述技术的创新与推广应用提高了育肥猪胴体瘦肉率3个百分点,将仔猪至120 kg出栏全期料重比从2.83降至2.45,全期氮磷和微量元素排放分别减少8%和15%。
获授权国家发明专利9件、国际发明专利1件、实用新型专利5件、软件著作权2项;制定国家/地方标准2项、企业标准5项;发表论文63篇(SCI论文38篇)。研制饲料以及肠道保健功能性添加剂等产品32个。成果推广应用到川渝及周边多个饲料及生猪养殖企业,近5年新增饲料及益生菌产品销售1449万吨,成果直接推广生猪规模达1874.34万头,累计新增经济效益19.02亿元,经济、社会和生态效益显著。
养猪益生菌微胶囊制剂