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中国是禽肉和禽蛋的生产大国,禽蛋孵化是家禽生产过程中的重要环节。目前禽类种蛋采用完全黑暗的方式进行孵化,而绿光已被证明可影响禽蛋胚胎的生长发育和出雏过程。由于缺乏应用基础研究,导致光照孵化无法有效应用于家禽生产。本研究首先探索LED绿光与种蛋孵化胚胎发育和代谢的剂量-效应关系,接着基于优选绿光剂量考察种蛋胚胎在绿光孵化期间的蛋壳特性变化和出雏阶段的营养物质变化,从出雏供能和蛋壳特征的角度探讨绿光促进胚胎出雏、减少胚胎死亡的生理学机制,为光照孵化的产业化提供应用理论指导,同时探索优化种蛋孵化出雏窗口的方法,在不影响雏鸡质量的前提下进一步提高孵化生产效率。本研究的主要内容和研究结论如下:(1)LED绿光剂量对种蛋孵化胚胎发育及代谢的影响以900枚岭南黄肉鸡种蛋为研究对象,考察不同照度的LED绿光(30-801ux和120-2001ux)对孵化期间胚胎发育及呼吸速率的影响,从中优选出研究光照孵化下胚胎发育和代谢的最佳光照度模型(120-2001ux);在该模型基础上调控光照时长(OL:24D、6L:18D、12L:12D、18L:6D)以提供不同光照剂量的绿光进行调控,从胚胎生长、器官发育、营养转化和呼吸速率角度考察LED绿光光照时长对800枚种蛋的胚胎发育和代谢的影响。结果表明,绿光显著提高了出雏时的雏鸡体重(P<0.05),促进了卵黄的吸收(P<0.05),且绿光剂量与体重和卵黄吸收率呈线性正相关关系(R2=0.9953,P<0.01;R2=0.9968,P<0.01);绿光显著促进卵黄内脂肪的吸收(P<0.01),并促进总肝糖原的积累(P<0.01),且绿光剂量与卵内营养物质的吸收转化程度呈正相关关系(R2=0.9726,P<0.05;R2=0.7842,P>0.05);绿光显著提高胚胎的呼吸速率(P<0.05),撤去光照后促进效果仍然显著,且光照剂量与呼吸速率线性正相关。因此,LED绿光与种蛋胚胎发育和呼吸代谢存在剂量-效应关系。(2)LED绿光对种蛋孵化期间蛋壳特性的影响针对孵化期间蛋壳颜色变化的现象,以400枚岭南黄肉种鸡种蛋为研究对象,根据不同的种蛋颜色进行分组,系统考察种蛋在LED绿光孵化过程中蛋壳色度、色素、元素和表观结构的变化。结果表明,种蛋孵化期间LED绿光可使蛋壳色度产生显著变化,主要表现在a*值的显著升高(P<0.0001);孵化期间蛋壳色素含量逐渐降低,LED绿光作用下胆绿素含量显著高于黑暗条件孵化(19.2%,P<0.01);蛋壳中主要元素的含量在孵化期间显著改变,其中磷含量逐渐升高(P<0.001),钾和钠含量显著降低(P<0.001),LED绿光相比黑暗促进钙含量的下降(1%);孵化前后蛋壳孔隙面积和形态出现显著变化,且LED绿光提高了蛋壳孔隙的变化程度。以上结果表明的蛋壳特性变化规律可为光照孵化提供应用理论指导。(3)LED绿光对种蛋孵化出雏供能组织与物质的影响跟踪900枚岭南黄肉鸡种蛋在LED绿光孵化下胚胎出雏进程的各关键时间节点,考察胚胎卵黄与肝脏组织和营养成分的变化,比较出雏前后胚胎肝脏miRNA的表达差异。研究发现,绿光显著促进了卵黄囊的吸收(P<0.05)和卵黄脂肪的利用(P<0.05),出雏过程中肝糖原储量显著高于黑暗孵化(P<0.05);胚胎肝脏miRNA表达情况说明绿光显著增强了肝细胞的增殖能力(P<0.05),同时促进了胚胎期肝脏的脂肪代谢(P<0.05)。基于此,推测LED绿光在种蛋孵化期间促进了胚胎供能组织的发育和供能物质的储备,从而加快了孵化出雏进程。(4)种蛋孵化出雏过程死亡机制及LED绿光对出雏的促进作用针对30枚发育正常而未出雏的死亡胚胎,考察其蛋壳断面和外表面的结构特点,并结合出雏供能相关的营养组织和物质,与存活以及出雏胚胎进行比较。研究发现,死亡胚胎卵黄和肝重高于存活胚胎(P<0.05),而卵黄脂肪的吸收和肝糖原的储存水平均低于存活胚胎(P<0.05);死亡胚胎的蛋壳厚度显著大于出雏胚胎的蛋壳(P<0.05),而孔隙面积由于表面胶质的覆盖而极小(P<0.05)。因此推测LED绿光刺激胚胎营养代谢增强而维持了胚胎期维持能量的动态平衡,同时蛋壳厚度的减小降低了胚胎破壳难度,提高了胚胎出雏成功率。(5)混合不同孵化轨迹的种蛋对胚胎发育、出雏特性和雏鸡质量的影响以优化出维窗口为目标,通过控制入孵时间获得不同孵化轨迹的种蛋,采用混合不同孵化轨迹的种蛋的方式并对比混合双方种蛋的胚胎发育、出雏特征和雏鸡质量。结果显示混合不同孵化轨迹的种蛋使出雏过程延迟6小时,但是出雏窗口由30小时缩短为21小时,同时出雏高峰期持续时间由6.5小时缩短为5.4小时;种蛋混合的方式没有影响胚胎的正常生长和卵黄吸收程度,也没有改变内脏器官包括心、肝、胃的发育程度;育雏阶段的体重和跖骨长度显示,雏鸡的生长和骨骼发育状况没有受到种蛋混合的影响。整体比较发现,混合不同孵化轨迹的种蛋的方式在不影响胚胎发育和雏鸡质量的前提下,通过延迟出雏初始时间缩短了出雏窗口。