营养限制和补偿生长对母羊和羔羊的生长轴激素及其受体基因表达水平的影响

论文摘要

本研究依据动物营养学和内分泌生理学理论,应用现代分子生物学技术对限制营养的妊娠母羊和羔羊以内分泌生长轴为中心的激素水平变化和部分激素及其受体mRNA表达水平的影响以及在组织细胞中基因表达定位规律等进行研究,进一步探究反刍动物补偿生长的机理,为更科学地将动物的补偿生长能力应用于畜牧业生产上奠定理论基础。结果如下:1.妊娠后期不同营养水平限饲母羊对其生产性能的影响选择经同期发情且同期受孕,在妊娠90天时健康的蒙古绵羊100只,分为0.175 MJME·kgw-0.75·d-1（RG1）、0.33 MJME·kgw-0.75·d-1（RG2）以及自由采食组（CG）三个营养水平处理组,研究妊娠后期不同营养水平限饲母羊对其生产性能的影响。结果表明:妊娠后期不同营养水平限饲母羊对其体重和日增重产生了的显著影响,RG2、RG1组母羊在限制期显著失重（p<0.01）。妊娠后期母体摄入外源能量与动员内源能量之间有显著负线性关系,随着营养水平的降低,摄入外源能量越少,动员内源能量越多;当母羊分娩后（补偿期）,RG2组和RG1组母羊均以高于CG组的生长速率生长,但差异不显著（p>0.05）。在补偿实验结束时RG1组体重略高于CG组,RG2组体重略低于CG组,但是差异不显著（p>0.05）。可以认为本实验中RG2组和RG1组母羊均呈现出“完全补偿”生长的现象。妊娠后期不同营养水平限饲母羊显著降低分娩后母羊泌乳期泌乳量（p<0.01）,显著降低血糖浓度（p<0.05）,NEFA及TAA浓度,RG2组母羊血中整个限制期都高于CG组,而RG1组则表现出先降低后又逐步升高的趋势,不同限制水平对各组母羊DM、CP、NDF和ADF的表观消化率影响不大。2.妊娠后期限饲母羊对母羊及其羔羊以生长轴为中心的激素水平的影响RIA法测定结果表明:在营养限制期,随着母体营养水平的降低, RG2、RG1组母羊血浆GH水平逐渐升高,在妊娠120d时,与CG组相比差异显著（P<0.05）。IGF-1、T3、T4和INS浓度逐渐下降,与CG组相比差异不显著（P>0.05）;在整个补偿生长期,随着母体营养水平的逐渐恢复,GH、IGF-1、T3浓度均表现出先降低而后升高的趋势,其中GH、IGF-1浓度在补偿初期（分娩30d）与CG组相比差异均显著（P <0.05）,T4浓度呈缓慢升高趋势,且补偿初期显著低于CG组（P <0.05）。INS浓度是逐渐升高的趋势（P>0.05）。RG2、RG1组母羊在补偿期GH、IGF-1、T3、INS浓度都表现升高的现象可能是两组母羊均呈现出“完全补偿”生长现象的机理之一。随着母体营养水平的降低,RG2、RG1组初生羔羊血中T4、INS、IGF-1浓度依次降低,其中,RG1组血中INS浓度显著低于CG组（p<0.05）;羔羊出生后75d,RG2、RG1组羔羊血中T3浓度都不同程度的有所下降,降低的趋势一直持续到实验结束。羔羊血中INS、GH和IGF-1浓度从出生后90d开始升高,均表现出高于CG组的趋势。INS、GH及IGF-1浓度的快速增加与低的维持需要可能是羔羊出生后表现出补偿生长的重要机理之一。3.妊娠后期限饲母羊对母羊和羔羊生长轴激素及其受体基因表达水平的影响RT-PCR技术检测结果表明:妊娠后期限饲母羊对其GHR mRNA表达水平的影响具有组织特异性,对肝脏具有下调作用而对背最长肌则是上调作用。限制结束时（母羊分娩后）,RG1组母羊肝脏GHR mRNA表达量极显著低于CG组（p<0.01）,背最长肌GHR mRNA表达量则高于对照组（p<0.01）;RG2组母羊肝脏和背最长肌的GHR mRNA表达与CG组差异不显著（p>0.05）。实验结束时（补偿生长期）,RG2、RG1组肝脏和背最长肌GHR mRNA表达都恢复到CG组水平（p>0.05）。妊娠后期的限饲抑制了母羊肝脏和背最长肌IGF-1 mRNA表达,限制结束时,RG1组母羊肝脏和背最长肌IGF-1mRNA表达量都极显著低于CG组（p<0.01）。RG2组母羊肝脏和背最长肌IGF-1mRNA表达量与对照组差异不显著（p>0.05）。实验结束时,RG1组和RG2组的肝脏和背最长肌IGF-1mRNA的表达量都恢复到了CG组水平（p>0.05）。妊娠后期限饲母羊可以降低初生羔羊肝脏和背最长肌中GHR和IGF-1mRNA的表达。羔羊初生时,RG2和RG1组GHR和IGF-1 mRNA表达量都有所下降,RG1组比RG2组更低,二者与CG组差异均极显著（p<0.01）。羔羊出生后到28周龄时, RG2和RG1组GHR和IGF-1 mRNA表达量都有所升高, RG2组与CG组差异不显著（p>0.05）,但RG1组与CG组差异仍然显著（p<0.05）。妊娠后期限饲并不影响母羊及其羔羊肝脏和背最长肌中GH和IGF-1R mRNA的表达水平。限制结束时,RG2和RG1组GH和IGF-1R mRNA表达量与CG组差异不显著（p>0.05）;实验结束时,GH和IGF-1R mRNA表达量与CG组差异仍不显著（p>0.05）。4.母羊肝脏和肌肉组织中GH和GHR的mRNA表达定位规律原位杂交检测结果表明:GH mRNA表达于肝索中肝细胞的细胞质内而肝血窦的细胞内不表达。GHR mRNA表达于肝细胞的细胞膜上而肝脏中其他细胞不表达。背最长肌的肌原纤维都有GH和GHR mRNA的表达。不同时期RG1组和RG2组的GH mRNA表达信号无明显差异。但GHR mRNA的信号表达各组间有差异。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 补偿生长
• 1.1.1 补偿生长的概念
• 1.1.2 补偿生长的表现形式
• 1.1.3 补偿生长对动物的影响
• 1.1.3.1 机体维持需要能量降低
• 1.1.3.2 采食量提高
• 1.1.3.3 饲料利用率改变
• 1.1.3.4 动物机体组成发生改变
• 1.1.3.5 动物机体代谢状况发生改变
• 1.1.4 补偿生长的机理
• 1.1.4.1 中枢神经调控理论
• 1.1.4.2 外周组织控制理论
• 1.2 内分泌生长轴调控假说
• 1.2.1 生长激素（GH）
• 1.2.2 生长激素受体（GHR）
• 1.2.3 类胰岛素样生长因子-1（IGF-1）
• 1.2.4 类胰岛素样生长因子-1 受体（IGF-1R）
• 1.2.5 甲状腺激素（T3、T4）
• 1.2.6 胰岛素（INS）
• 1.3 营养对动物内分泌生长轴的调节
• 1.3.1 相关激素的变化
• 1.3.2 激素和代谢产物在补偿生长中的可能机理
• 1.3.3 营养限制和营养恢复对动物内分泌生长轴的影响
• 1.3.4 母体营养受限对胎儿内分泌生长轴的影响
• 1.4 营养对基因表达的调控
• 1.4.1 营养对基因表达的调控的作用原理
• 1.4.2 能量、蛋白质对基因表达的影响
• 1.4.3 氨基酸对基因表达的影响
• 1.5 中国北方农牧业地区畜牧业实际情况
• 1.6 结语
• 2 实验研究
• 2.1 妊娠后期不同营养水平限饲母羊对其生产性能的影响
• 2.1.1 材料与方法
• 2.1.2 结果
• 2.1.3 讨论
• 2.1.4 小结
• 2.2 妊娠后期限饲母羊对母羊及其羔羊以生长轴为中心的激素水平的影响
• 2.2.1 材料与方法
• 2.2.2 结果
• 2.2.3 讨论
• 2.2.4 小结
• 2.3 妊娠后期限饲母羊对其以生长轴为中心的激素基因表达水平的影响
• 2.3.1 材料与方法
• 2.3.2 结果与讨论
• 2.3.3 小结
• 2.4 妊娠后期限饲母羊对其羔羊激素基因表达水平的影响
• 2.4.1 材料与方法
• 2.4.2 结果与讨论
• 2.4.3 小结
• 2.5 原位杂交法检测母羊肝脏和肌肉组织中GH 和GHR 的mRNA 表达定位规律
• 2.5.1 材料与方法
• 2.5.2 结果与讨论
• 2.5.3 小结
• 3 论文总体结论
• 3.1 结论
• 3.2 本研究创新之处
• 3.3 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介