日粮蛋白水平对早期断奶羔羊生长发育和肝脏基因表达的影响

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:baino1
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本试验旨在研究日粮蛋白水平对早期断奶湖羊羔羊生长发育及肝脏基因表达的影响。通过选用双胞胎羔羊,于15日龄断奶,采用配对试验设计,分别饲喂正常蛋白水平和低蛋白水平日粮至60日龄,61-90日龄之间所有试验羊均饲喂正常蛋白水平开食料。测定羔羊的生长性能、屠宰性能、器官发育、营养物质消化率,获取早期发育过程中蛋白水平对羔羊生长发育的影响;采用RNA-seq测序方法,从mRNA水平探究蛋白质水平对羔羊生长发育的调控机制,为推动我国幼畜的培育工作提供理论基础。共包括3个试验,具体内容如下:试验一:日粮蛋白水平对早期断奶湖羊公羔生长发育及肉品质的影响本试验旨在研究日粮蛋白水平对早期断奶湖羊公羔生长性能、屠宰性能、器官发育及肉品质的影响。试验选取16对湖羊双胞胎公羔,采用配对试验设计,分为2个处理,15日龄断奶,随机选取一组饲喂正常蛋白水平分别为25%的代乳粉及21%的开食料,记为NPL(normal protein level,NPL);另一组饲喂等能低蛋白水平的代乳粉(19%)及开食料(15%),记为LPL(low protein level,LPL)。代乳粉饲喂至60日龄,开食料从15日龄开始饲喂,61~90 d NPL组及LPL组羔羊均饲喂正常水平的开食料。分别在60及90日龄随机选取4对羔羊进行屠宰,测定相关指标。试验结果表明:60及90日龄时,LPL组的体重均显著低于NPL组(P<0.05),采食量差异不显著(P>0.05);15~60日龄阶段,LPL组的饲料转化率显著高于NPL组(P<0.05),而61~90日龄LPL组则显著低于NPL组(P<0.05);同时,随着日龄的增加,羔羊日增重和饲料转化率均增大。60及90日龄时LPL组的宰前活重、空体重、胴体重、GR值均显著低于NPL组(P<0.05),但是两组间屠宰率差异不显著(P>0.05)。LPL组60日龄时肝脏和脾脏重量显著低于NPL组(P<0.05),其余内脏器官指数差异不显著(P>0.05);90日龄时,仅肝脏重量显著低于NPL组(P<0.05);与60日龄相比,90日龄时所有试验羊的内脏器官重量增加,但是占宰前活重的比例基本维持稳定。LPL组60日龄的瘤胃和小肠重量均显著小于NPL组(P<0.05),皱胃的重量及占复胃比值均显著的低于NPL组(P<0.05),90日龄时,LPL组的瘤胃、网胃及小肠重均显著的低于NPL组(P<0.05);随着日龄的增长,瘤胃占复胃的百分比以及大肠占宰前活重的比均随着日龄增加而上升,但是皱胃和小肠相应比值下降。60日龄时,LPL组滴水损失、熟肉率及系水力显著低于NPL组(P<0.05),通过饲喂正常蛋白水平日粮30天,LPL组滴水损失较NPL组高,系水力较NPL组低(P<0.05);从60到90日龄,肉色a*值增加较大,滴水损失减小,熟肉率和系水力增加。试验二:日粮蛋白水平对早期断奶湖羊公羔营养物质消化、瘤胃发酵与血清的影响本试验旨在研究日粮蛋白水平对早期断奶湖羊公羔营养物质消化代谢、瘤胃发酵指标及血清学指标的影响。试验动物及试验处理同试验一。选取4对双胞胎羔羊,分别在50-60日龄和80-90日龄测定营养物质的表观消化率,在60和90日龄颈静脉采血分离血清,测定血糖、血清尿素氮、生长激素和胰岛素样生长因子等指标,屠宰取瘤胃液测定氨态氮及挥发性脂肪酸。试验结果表明:50-60日龄阶段,LPL组粗蛋白的表观消化率和氮沉积量显著低于NPL组(P<0.05),而氮代谢率却显著高于NPL组(P<0.05);80-90日龄阶段,LPL组粗脂肪的表观消化率和氮代谢率显著高于NPL组(P<0.05);而随着日龄的增加,羔羊对NDF和ADF的消化率增加,氮代谢率下降。在60日龄时,NPL组的pH、氨态氮、乙酸和丙酸占总挥发酸的比值及乙酸/丙酸均显著高于LPL组(P<0.05),其余挥发酸差异不显著(P>0.05)。饲喂正常蛋白水平日粮30天后,即90日龄时,NPL组丙酸百分比显著低于LPL组(P<0.05),而异丁酸和戊酸比例及乙酸/丙酸均显著高于LPL组(P<0.05),而pH、氨氮和乙酸均差异不显著(P>0.05);且90日龄时瘤胃液氨态氮浓度明显高于60日龄。LPL组60日龄时血清尿素氮(BUN)浓度和IGF-I水平显著低于NPL组(P<0.05),而碱性磷酸酶(APL)和谷丙转氨酶(ALT)活性显著高于NPL组(P<0.05);90日龄时,LPL组的ALPL、ALT活性及生长激素(GH)水平显著高于NPL组(P<0.05);羔羊日龄的增长对血清学指标的影响程度不一,BUN随年龄的增加而明显增加,GH和IGF-I的水平有下降的趋势。试验三:日粮蛋白水平对早期断奶湖羊公羔肝脏基因表达的影响本试验旨在研究蛋白水平对羔羊早期发育过程中肝脏基因表达的影响,揭示蛋白水平对早期断奶羔羊生长发育的调控机制。试验动物及试验处理同试验一。取60日龄(LPL60,NPL60)和90日龄(LPL90,NPL90)各处理组肝脏组织样品,采用RNA-seq技术分析不同蛋白水平对羔羊生长发育的影响。RNA-seq结果显示,从15至60日龄,由于低蛋白水平造成的LPL60组与NPL60组的差异表达基因(different expression genes,DEGs)为302个(上调167个,下调135个),从61至90日龄,前期采食低蛋白日粮的羔羊通过采食正常蛋白水平日粮30 d,LPL90组和NPL90组DEGs为12个(上调8个,下调4个)。而随着日龄和日粮的变化,LPL90与LPL60间的DEGs为2802个(上调1186个,下调1616个),NPL90与NPL60间DEGs为8个(上调4个,下调4个)。通过基因本体分析(Gene Ontology,GO),LPL60与NPL60相比,血管发育、细胞或组织的生长及分化均受到蛋白缺失的显著调控(P<0.05);而LPL90与NPL90相比,无显著地富集的GO条目(P>0.05)。NPL90与NPL60组之间无显著富集的GO条目(P>0.05),但是LPL90与LPL60处理组之间细胞的蛋白代谢或修饰过程,蛋白代谢及修饰过程,细胞质和细胞器,细胞内和细胞外的蛋白链接等均受到显著地影响(P<0.05)。通过KEGG通路分析表明,LPL60与NPL60在总的DEGs基础下相比,癌变、细胞色素P450通路及细胞因子通路等受到显著地调控(P<0.05),进一步分析发现谷胱甘肽、脂类及氨基酸代谢等通路也受到下调DEGs显著地影响(P<0.05),而这些通路在LPL90与LPL60比较结果中均受到上调DEGs显著地影响(P<0.05)。而在NPL90和LPL90组之间的结果显示差异基因DQA1和DQA2参与了机体的18条与疾病相关的通路调控。综上所述,低蛋白水平限制了早期断奶湖羊羔羊生长性能、屠宰性能,阻碍了内脏器官的发育,延缓了胃肠消化系统的完善,影响了瘤胃发酵参数,降低了营养物质的消化率,不利于羔羊的早期生长发育;而且,肝脏中基因表达模式受蛋白水平影响较大,与生长发育、免疫功能相关通路受到显著调控。采食30天正常蛋白水平日粮后,羔羊的生长发育状况有所改善,但达不到正常羔羊水平,也无法消除后期生长中患病的风险性。
其他文献
高血压脑出血是指在高血压病基础上而导致的自发性脑实质出血,该疾病具有起病急、病情发展迅速快的特点 [1].及时诊断与治疗是挽救患者生命的关键,其中,急诊综合治疗不可或缺