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        熱環(huán)境下黃羽肉雞心臟MCEE基因表達(dá)分析

        2019-10-25 01:27:00張權(quán)羅毅康張柏海
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019年13期
        關(guān)鍵詞:熱應(yīng)激

        張權(quán) 羅毅康 張柏海

        摘要:為研究熱應(yīng)激對黃羽肉雞生長性能的影響,對新廣黃公雞和懷鄉(xiāng)公雞進(jìn)行熱應(yīng)激處理,分析其對黃羽肉雞體質(zhì)量、心臟相對質(zhì)量和心臟MCEE基因表達(dá)的影響。試驗(yàn)隨機(jī)選取新廣黃公雞和懷鄉(xiāng)公雞各60羽,每個品種隨機(jī)分6組,每組10羽。每個品種的前3組于22~28日齡時,每天進(jìn)行熱處理[(38±1 )℃,8 h/d,7 d,試驗(yàn)組];每個品種的后3組于22~28日齡時處于室溫[(25±1 )℃,對照組]。分別測定新廣黃公雞和懷鄉(xiāng)公雞21、28日齡體質(zhì)量。于28日齡時隨機(jī)抽取每組公雞各2羽,每個品種試驗(yàn)組和對照組各6羽,測定心臟絕對質(zhì)量并采集心臟左心室組織用于提取總RNA。MCEE基因相對表達(dá)量采用2-ΔΔCT法,利用單因素方差分析其顯著性;雙因素方差分析黃羽肉雞體質(zhì)量和心臟相對質(zhì)量顯著性。結(jié)果表明,新廣黃公雞和懷鄉(xiāng)公雞21、28日齡體質(zhì)量以及28日齡心臟絕對質(zhì)量顯著高于懷鄉(xiāng)公雞(P<0.05),心臟相對質(zhì)量差異不顯著(P>0.05)。熱環(huán)境處理7 d后,28日齡新廣黃公雞體質(zhì)量試驗(yàn)組顯著低于對照組(P<0.05),而28日齡懷鄉(xiāng)公雞試驗(yàn)組與對照組差異不顯著(P>0.05);心臟相對質(zhì)量差異不顯著(P>0.05)。新廣黃公雞心臟MCEE基因相對表達(dá)量顯著高于懷鄉(xiāng)公雞(P<0.05)。熱環(huán)境顯著降低新廣黃公雞心臟MCEE基因相對表達(dá)量(P<0.05),而對懷鄉(xiāng)公雞心臟MCEE基因相對表達(dá)量影響不顯著(P>0.05)。初步研究說明,熱環(huán)境顯著降低新廣黃公雞體質(zhì)量及心臟MCEE基因表達(dá)水平,而對懷興公雞無顯著影響(P>0.05)。MCEE基因表達(dá)與黃羽肉雞生長速度相關(guān),在黃羽肉雞其他組織器官的表達(dá)有待進(jìn)一步研究。

        關(guān)鍵詞:黃羽肉雞;熱應(yīng)激;心臟相對質(zhì)量;MCEE基因表達(dá)

        中圖分類號: S831.1 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A ?文章編號:1002-1302(2019)13-0049-03

        全球氣候變暖正在影響全球肉雞業(yè)[1]。在過去的幾十年中,通過遺傳選擇,肉雞的生產(chǎn)性能,特別是在生長率方面得到了顯著改善[2]。然而,與生長緩慢的肉雞相比,高環(huán)境溫度對生長迅速的肉雞的不利影響更大[3-5],尤其是這些快大型肉雞的體質(zhì)量[6]。黃羽肉雞是亞洲特別是我國很受歡迎的家禽品種,其生長速度慢于商品肉仔雞,具有獨(dú)特的肉味。以往對雞的研究表明,快速生長的肉雞會出現(xiàn)左心室損傷的癥狀[7],而左心室衰竭會導(dǎo)致抽血功能喪失[8]。鳥類有一個有效的心血管系統(tǒng),提供營養(yǎng)和熱量的代謝需求。然而,迄今為止,黃羽肉雞對熱應(yīng)激反應(yīng)的研究還很有限。

        MCEE基因是丙酸代謝通路基因,編碼丙二酰輔酶A表位異構(gòu)酶,是丙酰輔酶A代謝為丁二酰輔酶A的重要的代謝途徑,是研究人類丙酸血癥的主要候選基因[9]。缺乏甲基丙二酰輔酶A導(dǎo)致機(jī)體組織和體液中積累甲基丙二酸,并表現(xiàn)出繼發(fā)性代謝紊亂,如高血糖、高氨血癥和間歇性低血糖[10]。丙酸代謝通路基因與模式動物代謝相關(guān)疾病的關(guān)系已被廣泛研究[9,11-13],但在家禽中尚無報道。本研究從熱應(yīng)激反應(yīng)角度出發(fā),研究黃羽肉雞體質(zhì)量、心臟相對質(zhì)量及心臟MCEE基因的表達(dá),分析熱應(yīng)激對黃羽肉雞的影響。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        新廣黃公雞和懷鄉(xiāng)公雞分別來自廣東省佛山市新廣畜牧發(fā)展有限公司和廣東省信宜市盈富農(nóng)業(yè)有限公司懷鄉(xiāng)公雞保種場,各60羽1日齡公雛。每個品種隨機(jī)分6組,每組10羽,飼養(yǎng)管理?xiàng)l件一致,自由采食與飲水。每個品種的前3組于 22~28日齡時,每天進(jìn)行熱處理(38±1) ℃ 8 h后溫度降至室溫(25±1) ℃的條件下飼養(yǎng)(試驗(yàn)組);每個品種后3組于 22~28日齡時處于室溫(25±1) ℃的條件下飼養(yǎng)(對照組)。分別測定新廣黃公雞和懷鄉(xiāng)公雞21、28日齡體質(zhì)量。于28日齡時隨機(jī)抽取每組公雞各2羽,每個品種試驗(yàn)組和對照組各共6羽,頸部放血處死,測定心臟絕對質(zhì)量并采集心臟左心室組織于液氮保存,用于提取總RNA(核糖核酸)。

        1.2 總RNA的提取與逆轉(zhuǎn)錄

        雞心臟組織總RNA提取參見Trizol試劑說明書的操作步驟進(jìn)行,RNA濃度和純度用Nanodrop紫外分光光度計檢測,1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測RNA完整性,根據(jù)BeyoRTTM Ⅱ cDNA(互補(bǔ)脫氧核糖核酸)合成試劑盒說明書進(jìn)行RNA逆轉(zhuǎn)錄,獲得cDNA于-20 ℃用于熒光定量PCR檢測。

        1.3 引物的設(shè)計與合成

        根據(jù)NCBI中雞MCEE和GAPDH基因mRNA(信使RNA)序列(NM_001293217.1和NM_204305.1),采用引物在線設(shè)計軟件Primer 3(http://primer3.ut.ee)設(shè)計引物,引物序列信息見表1。引物由金唯智(廣州)生物科技公司合成。

        1.4 熒光定量PCR

        運(yùn)用SYBR Green Ⅰ染料法,進(jìn)行熒光定量PCR檢測,以GAPDH為內(nèi)參基因,檢測MCEE基因表達(dá)量。熒光定量PCR反應(yīng)體系:2×SYBR綠色熒光染料PCR混合液(2×SYBR Green Ⅰ PCR Mix)7.5 μL,10 μmol/L上下游引物各0.5 μL,1.0 μL 500 ng/μL cDNA,去RNA酶水(RNase-free Water)至15.0 μL。PCR反應(yīng)條件為95 ℃預(yù)變性5 min;95 ℃變性10 s,60 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s進(jìn)行40個循環(huán)。

        1.5 統(tǒng)計分析

        利用SPSS 19.0軟件分析黃羽肉雞體質(zhì)量和心臟相對質(zhì)量顯著性。MCEE基因相對表達(dá)量采用2-ΔΔCT法計算,利用SPSS 19.0軟件分析其顯著性。數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 熱環(huán)境對黃羽肉雞體質(zhì)量和心臟的影響

        由圖1可見,新廣黃公雞21、28日齡體質(zhì)量以及28日齡心臟絕對質(zhì)量顯著高于懷鄉(xiāng)公雞(P<0.05),28日齡心臟相對質(zhì)量差異不顯著。熱環(huán)境處理7 d后,28日齡新廣黃公雞絕對體質(zhì)量試驗(yàn)組顯著低于對照組(P<0.05),而28日齡懷鄉(xiāng)公雞試驗(yàn)組與對照組差異不顯著(P<0.05)。試驗(yàn)組新廣黃公雞和懷鄉(xiāng)公雞心臟絕對質(zhì)量均顯著低于對照組(P<0.05),心臟相對質(zhì)量差異不顯著(P>0.05)。結(jié)果表明,高溫環(huán)境顯著影響快速型黃羽肉雞(新廣黃公雞)的生長速度,對慢速型黃羽肉雞(懷鄉(xiāng)公雞)影響不顯著(P>0.05),對黃羽肉雞心臟相對質(zhì)量無顯著影響(P>0.05)。

        2.2 熱環(huán)境對黃羽肉雞心臟組織MCEE基因表達(dá)的影響

        熱環(huán)境對黃羽肉雞心臟組織MCEE基因表達(dá)的影響結(jié)果見圖2。新廣黃公雞對照組心臟MCEE基因相對表達(dá)量顯著高于對照組懷鄉(xiāng)公雞(P<0.05)。熱環(huán)境顯著降低新廣黃公雞心臟MCEE基因相對表達(dá)量(P<0.05),而對懷鄉(xiāng)公雞心臟MCEE基因相對表達(dá)量影響不顯著(P>0.05)。

        3 討論與結(jié)論

        在熱環(huán)境下,28日齡新廣黃公雞試驗(yàn)組體質(zhì)量顯著低于對照組體質(zhì)量(P<0.05),而28日齡懷鄉(xiāng)公雞試驗(yàn)組與對照組體質(zhì)量差異不顯著(P>0.05)。有研究表明,白羽肉雞在12.8%[14-15];耐熱型高度近交品系[16]暴露在熱環(huán)境(35 ℃、7 h/d、7 d)下時,體質(zhì)量增加率為58.9%[17]。本研究中,新廣黃公雞在熱環(huán)境條件下,7 d的體質(zhì)量增加率約為59.7%,懷鄉(xiāng)公雞質(zhì)量增加約為45.1%。表明黃羽肉雞具有一定的耐熱能力,且經(jīng)過選育的新廣黃公雞在熱環(huán)境下的增質(zhì)量率較懷鄉(xiāng)公雞高。而熱環(huán)境對懷鄉(xiāng)公雞的增質(zhì)量率無顯著影響,在黃羽肉雞選育中,可以作為耐熱型黃羽肉雞品種。在熱環(huán)境下,雞生產(chǎn)性能的降低與機(jī)體組織器官的各種變化有關(guān),這些器官變化包括腸道受損、相關(guān)免疫器官和心臟的相對質(zhì)

        量減輕[18-19]。本研究發(fā)現(xiàn),新廣黃公雞和懷鄉(xiāng)公雞在熱環(huán)境條件下,心臟相對質(zhì)量與對照組之間差異不顯著,表明在高溫?zé)岘h(huán)境(32 ℃,2~4周齡)條件下,28日齡體質(zhì)量較室溫下白羽肉雞體質(zhì)量降低約環(huán)境下,黃羽肉雞的心臟生理發(fā)育正常[20]。

        MCEE基因是丙酸代謝通路基因,編碼丙二酰輔酶A表位異構(gòu)酶,是丙酰輔酶A代謝為丁二酰輔酶A的重要的代謝途徑。缺乏甲基丙二酰輔酶A突變酶或酶輔因子腺苷鈷胺的患者,在其組織和體液中積累甲基丙二酸,并表現(xiàn)出繼發(fā)性代謝紊亂,如高血糖、高氨血癥和間歇性低血糖[10]。丙酸代謝通路基因與模式動物代謝相關(guān)疾病的關(guān)系已被廣泛研究[9,11-13],但在家禽中尚無報道。本研究中,心臟MCEE基因表達(dá)與黃羽肉雞生長速度呈正相關(guān),且差異顯著??焖傩忘S羽肉雞心臟MCEE基因表達(dá)受熱環(huán)境影響顯著下降而導(dǎo)致生長速度減慢;慢速型黃羽肉雞心臟MCEE基因表達(dá)受熱環(huán)境影響及其生長速度差異不顯著。

        熱環(huán)境顯著降低新廣黃公雞體質(zhì)量及心臟MCEE基因表達(dá)水平,而對懷興公雞無顯著影響。初步表明MCEE基因表達(dá)水平與黃羽肉雞生長速度相關(guān),在黃羽肉雞其他組織器官的表達(dá)有待進(jìn)一步研究。

        參考文獻(xiàn):

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