论文部分内容阅读
本团队前期研究证明,日粮维生素E可以提高公羔繁殖器官的发育、抗氧化性能、精子发育和精液品质。据此,为进一步探索日粮维生素E对公羊繁殖性能的作用机理,本研究选择健康断奶后20-30天的滩羊公羔35只(16.20±1.65kg),随机分为5个处理组,每组7只。对照组(E0)饲喂基础日粮,不添加维生素E;试验组维生素E的添加剂量分别为20(E20)、100(E100)、200(E200)、2000(E2000) IU羊-1.天-1,试验期为120天。屠宰后取睾丸及各组织,从维生素E转运因子、睾丸差异基因、抗氧化酶基因和生殖激素合成相关基因的角度,研究日粮维生素E对绵羊睾丸繁殖机能影响的分子机制,为揭示维生素E调控繁殖性能提供理论依据。试验一:日粮维生素E对滩羊各组织α-生育酚转移蛋白(α-TTP)基因表达水平的影响。免疫组织化学试验表明:滩羊的心脏、脾脏、肺脏、肾脏组织均检测到α-TTP的阳性信号,并且α-TTP定位在细胞质中;而睾丸、背最长肌、臀肌没有检测到阳性信号。各组织α-TTP基因表达量的结果表明:肾脏、背最长肌和臀肌中,维生素E添加量对α-TTP mRNA表达量没有显著影响(P>0.05)。E200组肺脏α-TTP mRNA表达量显著(P<0.05)高于E2000组;E200组脾脏α-TTP mRNA表达量显著(P<0.05)高于E100组;与此相反,在心脏中,E200组α-TTP mRNA表达量显著(P<0.05)低于E0组。维生素E添加量对睾丸α-TTP mRNA表达量没有显著影响(P>0.05),但随着维生素E添加水平的提高,α-TTP mRNA的表达水平有一定的下降趋势,而E200和E2000组显著提高了睾丸维生素E含量(P<0.05)。本试验表明,日粮维生素E水平对滩羊不同组织α-TTP mRNA的表达量有一定的影响,并且组织间存在差异,影响维生素E在不同组织发挥作用。而日粮维生素E对睾丸α-TTP mRNA表达量和维生素E含量的影响,表明α-TTP水平与维生素E在睾丸发挥功能相关,但是与繁殖性能的直接关联性有待于进一步研究。试验二:构建滩羊睾丸cDNA文库的构建并鉴定质量。结果表明:目前成功得到滩羊睾丸cDNA文库,其初级库容约2.0x106cfu,初级文库甘油菌保存液滴度为5.1×104cfu/1.8mL,插入片段平均长度为1Kb,重组率为93.75%,最终得到文库质粒约3.7mg。本试验表明滩羊睾丸cDNA文库符合建库要求,可作为进一步克隆滩羊睾丸特异表达基因的可靠材料,为研究滩羊睾丸繁殖性能提供基础。试验三:日粮不同维生素E水平下滩羊睾丸差异基因的筛选。结果表明:通过GO生物学功能进行分析,差异基因参与发育过程、免疫系统过程、生物粘连生物学过程、能量脂质代谢过程和氧化应激应答过程。KEGG通路分析结果显示,筛选出的维生素E差异基因涉及PPAR信号通路、MAPK信号通路、细胞粘附、脂质代谢、糖类代谢和氧化相关基因。综合分析表明,维生素E调控睾丸基因表达的作用机制可能包括:调节组织氧化水平;调节信号通路中受体表达或转录因子活性;影响代谢相关基因的表达。试验四:日粮维生素E对睾丸抗氧化酶基因mRNA和蛋白表达的影响。荧光定量结果显示:与对照组相比,E200组显著(P<0.05)提高了睾丸谷胱甘肽过氧化物酶3(GPx3)和谷胱甘肽转移酶A1(GSTA1) mRNA表达量,E20组则显著(P<0.05)提高了GPx3的mRNA表达量。Western blot结果显示:日粮维生素E显著(P<0.05)提高了睾丸GPx3蛋白表达量;与对照组相比,E20组和E100组显著(P<0.05)提高了GSTA1蛋白表达量。本试验表明,日粮添加维生素E能不同程度地提高GPx3和GSTA1mRNA或蛋白表达量,荧光定量结果与基因芯片反映的结果一致。试验五:日粮维生素E对睾丸生殖激素相关基因mRNA和蛋白表达的影响。荧光定量结果显示:随着维生素E添加水平的增高,睾丸GATA结合蛋白4(GATA-4)、类固醇急性调节蛋白(StAR)、细胞色素P450A1(CYP11A1) mRNA的表达水平有先升高后下降的趋势。与对照组相比,E200组显著(P<0.05)提高了GATA-4的mRNA表达量,E20组三种基因rnRNA表达量显著提高(P<0.05);而E100组三种基因mRNA表达量均有显著(P<0.05)低于E20,但是与对照组差异不显著(P>0.05)。Western blot结果显示:维生素E有提高GATA-4蛋白表达量的趋势;与对照组相比,E20和E2000组均显著(P<0.05)提高了睾丸StAR蛋白表达量。本试验表明,维生素E对生殖激素相关基因mRNA和蛋白表达量有一定的提高作用。结论:日粮维生素E对绵羊睾丸基因表达有一定的调节作用,维生素E可在一定程度上提高抗氧化酶基因和生殖激素合成基因mRNA和蛋白表达量,进而提高抗氧化酶活性,是维生素E提高绵羊睾丸繁殖性能的主要原因。