利用iTRAQ蛋白质组技术筛选与鸡喙畸形相关的候选蛋白

【目的】中国地方鸡种如北京油鸡、清远麻鸡存在喙畸形现象,表现为上下喙咬合不全,呈交叉状。严重影响鸡饮水和采食,从而影响个体发育和生产性能的发挥,造成一定经济损失。笔者根据喙畸形个体的系谱记录,发现喙畸形的形成受到遗传因素的影响,但具体机制尚不明确。蛋白是行使各种生物学功能的最终形式之一,喙畸形个体的发生可能是由于核心蛋白或者相关调控蛋白代谢异常造成的。利用同位素标记相对和绝对定量（isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ）技术以及生物信息学分析方法,筛选鸡畸形喙与正常喙中差异表达的蛋白,作为喙畸形相关的重要候选蛋白,为进一步研究北京油鸡喙畸形的遗传机制奠定基础。【方法】挑选3只120日龄喙畸形的公鸡作为试验组,编号为W1、W2、W3,同时,挑选与试验组个体为同胞关系（全同胞或半同胞）的喙正常公鸡作为对照组,编号为Z1、Z2、Z3。将喙畸形与其同胞正常个体作为一个比对组,iTRAQ试验具体包含3个比对组,即W1 vs Z1,W2 vs Z2,W3 vs Z3。屠宰个体后,剔除喙组织周围肌肉和筋膜,分离得到喙上颌骨和下颌骨,提取总蛋白样品,应用6个 iTRAQ标签标记各蛋白样品,经过色谱层析预分离,联合液相串联质谱分析,采用Mascot 2.3.02软件对蛋白进行鉴定和定量分析。试验组（W）与其同胞对照组(Z)样本比较（W1 vs Z1,W2 vs Z2,W3 vs Z3）,选择肽段数≥2,表达差异值＞1.2（上调）或＜0.83（下调）,且P＜0.05的蛋白作为差异表达蛋白。【结果】利用iTRAQ技术一共在喙组织中鉴定到3 372个蛋白,鉴定到的特异性肽段有12 769个。其中原鸡蛋白1 869个,分子质量主要分布在10-100 kD之间。3个比对组共鉴定出159个表达量有显著差异的蛋白质,其中包含70个表达上调的蛋白,89个表达下调的蛋白。统计各比对组蛋白表达差异值发现,表达量差异较大的上调蛋白质有LPL、MLC-2、CO9A1、MATN3、HSP90B1等,表达量差异较大的下调蛋白质有MBP、RLA1、PRVM、HAPLN1等。结合已经报道的这些蛋白的生物学功能,其中CO9A1、MATN3、HAPLN1与软骨合成和软骨骨化相关,CO9A1是带状软骨纤维的组成物质,MATN家族是非胶原性细胞外基质蛋白家族,HAPLN1是软骨细胞外基质的重要组成成分;PRVM是细胞内钙离子结合蛋白,参与调控Ca2+离子信号通路;LPL是多功能酶,主要在脂质代谢和转运过程中起作用,参与调控PPAR信号通路。初步筛选出CO9A1、MATN3、HAPLN1、PRVM、LPL作为与鸡喙畸形相关的候选蛋白。【结论】差异表达蛋白的发现为鸡喙畸形形态的发生提供蛋白质水平上的理论依据。     

硫胺素在瘤胃内的合成及其在预防亚急性瘤胃酸中毒中的应用

亚急性瘤胃酸中毒是现代集约化反刍动物生产中的常见营养代谢病,揭示亚急性瘤胃酸中毒的发生机制及其预防措施是畜牧业生产中的重要科学问题。本文通过综述硫胺素在反刍动物生产中的应用效果、影响硫胺素合成的因素、硫胺素与亚急性瘤胃酸中毒的关系及其调控亚急性瘤胃酸中毒的可能作用途径,进一步揭示了亚急性瘤胃酸中毒的发生机理和硫胺素的生理作用,并为反刍动物生产提供理论参考。     

菊芋饲料的营养价值、生物活性及其对动物生理功能的调控作用

菊芋是一种多年生草本植物,属菊科向日葵属,起源于北美。菊芋地上部分(茎叶)和地下部分(块茎)均可作为优质的动物饲料原料及饲料添加剂。作为饲用牧草,新鲜菊芋茎叶粗蛋白质(CP)和钙(Ca)含量在出苗后11~14周达到峰值,且含量与苜蓿草粉相近。菊芋茎叶青贮饲料的CP与Ca含量均高于玉米青贮饲料,与燕麦、大麦和豆科牧草青贮饲料等相近,可作为部分替代饲料。此外,菊芋中的营养成分以及某些代谢产物在生长发育过程中通过多种分子信号传导途径发生变化,在生物合成和生物降解中具有潜在的重要作用。作为功能性寡糖,菊芋块茎中的菊糖不经过单胃动物的消化酶降解而直接传递到大肠,在胃肠道中主要充当益生元,改善肠道内环境,同时对血糖、脂质代谢和蛋白质代谢均有调控作用;作为生物活性物质,菊芋茎、叶、花中的黄酮类、酚酸类、萜类以及少量的甾醇类、氨基酸和多糖等化合物经大量动物临床试验表明,具有抗氧化、抗炎杀菌以及对多种肿瘤细胞具有一定的毒性作用,医疗价值较高。本综述总结了菊芋的营养特性及发育过程中代谢物的动态变化,概述了菊芋青贮的发酵特性及饲喂价值,重点阐述了菊芋块茎和茎叶中生物活性物质(主要是菊糖、黄酮类、酚酸类和倍半萜类)对动物生理功能的调控作用,目的是为了详细阐述菊芋资源的开发潜能及其对动物健康水平的改善作用。     

海带粉对饲喂高精料饲粮奶牛瘤胃发酵参数和菌群结构的影响

本试验旨在探究海带粉作为饲料原料对饲喂高精料饲粮奶牛瘤胃发酵参数及菌群结构的影响。试验选用体重为(605±36)kg的健康泌乳中后期荷斯坦奶牛15头,随机分为3组,每组5头。采用随机试验设计,3组奶牛分别饲喂45%低精料饲粮、55%高精料饲粮和55%高精料+5%海带粉饲粮。试验期为35d,于试验末对晨饲前奶牛经口腔采集瘤胃液,测定其pH,氨态氮、微生物蛋白、挥发性脂肪酸浓度和菌群结构。结果显示:1)相比55%高精料饲粮,在55%高精料饲粮中添加5%海带粉后,瘤胃中pH显著升高(P<0.05),氨态氮和微生物蛋白的浓度显著降低(P<0.05),总挥发性脂肪酸的浓度以及挥发性脂肪酸中丁酸、异丁酸和异戊酸的比例显著增加(P<0.05)。2)在55%高精料饲粮中添加5%海带粉降低了样本独有的操作分类单元(OUT)数量,但对瘤胃细菌α多样性的影响不显著(P>0.05)。在门水平上,与44%低精料饲粮相比,55%高精料饲粮显著增加了瘤胃中放线菌门的相对丰度(P<0.05),显著降低了瘤胃中SR1_Absconditabacteria的相对丰度(P<0.05);而在55%高精料饲粮中添加5%海带粉后,瘤胃中拟杆菌门的相对丰度显著降低(P<0.05),瘤胃中厚壁菌门的相对丰度显著增加(P<0.05),同时进一步显著增加了瘤胃中放线菌门的相对丰度(P<0.05)。在属水平上,相对于45%低精料饲粮,55%高精料饲粮显著增加了瘤胃中瘤胃球菌属2(Ruminococcus_2)和毛螺菌科NK3A20类群(Lachnospiraceae_NK3A20_group)的相对丰度(P<0.05),显著降低了瘤胃中普雷沃氏菌属1(Prevotella_1)和普雷沃氏菌科UCG-003(Prevotellaceae_UCG-003)的相对丰度(P<0.05);在55%高精料饲粮中添加5%海带粉后,进一步显著降低了瘤胃中Prevotella_1的相对丰度(P<0.05),并显著增加了瘤胃中Ruminococcus_2的相对丰度(P<0.05)。综上可见,在55%高精料饲粮中添加5%的海带粉可以改善饲喂高精料饲粮奶牛的瘤胃发酵环境,调整瘤胃菌群结构,对瘤胃细菌多样性的影响较小。     

产蛋后期母鸡脂肪沉积量与繁殖性能相关性研究

旨在探究脂肪沉积量对产蛋后期繁殖性能的影响,为提高种鸡繁殖效率提供基础。选择65只43周龄健康北京油鸡,测定43~65周龄产蛋数,分别在53和63周龄进行孵化性能和蛋品质的测定,根据65周龄腹脂率分为高腹脂组、中等腹脂组和低腹脂组,统计分析3组产蛋数、蛋品质和种蛋孵化性能的差异。结果显示,中等腹脂组产蛋数比高腹脂组高17.02%,比低腹脂组高8.29%;中等腹脂组受精蛋孵化率比高腹脂组高4.70%,比低腹脂组高10.10%,中等腹脂组入孵蛋孵化率比高腹脂组高6.98%,比低腹脂组高10.47%;3组间蛋重、蛋黄重、蛋壳强度和蛋壳厚度无显著差异(P0.05),而高腹脂组蛋形指数显著高于低腹脂组(P=0.05)。综上表明,采取适当措施控制母鸡脂肪沉积量利于后期产蛋性能、蛋形和孵化性能的维持。     

前列腺素类及其受体在动物慢性炎症中的促炎及指示作用

动物慢性炎症是各种慢性疾病的基础,包括慢性乳腺炎、代谢综合征、关节炎、伤口感染、血管疾病和癌症等。前列腺素类(PGs)作为一种典型的急性炎症介质在近年来的动物试验研究中被证明在慢性炎症的过渡和维持中发挥着重要作用,主要包括:1)细胞因子信号传导扩增;2)促进获得性免疫并诱导长期免疫炎症;3)募集炎性细胞以在炎症部位交替活性细胞群;4)参与组织重塑。因此,PGs信号传导可能作为慢性炎症的治疗靶点。鉴于慢性炎症对动物健康的影响以及PGs在动物慢性炎症中的重要性,本文总结了PGs及其受体的分类以及PGs作为典型急性炎症介质的特点,重点描述了PGs在动物慢性炎症过程中发挥的促炎作用,并概述了前列腺素H2D-异构酶(PTGDS)与脂质运载蛋白型前列腺素D合成酶(L-PGDS)对奶牛慢性乳腺炎的指示作用。     

饲粮营养水平对黄羽肉鸡生长性能、肉品质和性成熟的影响

本试验旨在研究饲粮营养水平对黄羽肉鸡生长性能、肉品质和性成熟的影响。采用单因子完全随机设计,将432只1日龄商品代北京油鸡随机分配到高、中和低3种营养水平组,每组4个重复,每个重复36只鸡,自由采食、饮水。饲粮按中速黄羽肉鸡的饲养标准分为3个阶段(1~5周、6~9周和10~13周),每个阶段在保持蛋白质与能量比值不变的情况下分别设置高、中和低3种营养水平。结果表明,1~5周,低营养水平组肉鸡的平均日采食量和平均日增重极显著低于中、高营养水平组(P0.01);中营养水平组的平均日增重显著高于低营养水平组(P0.05),料重比显著低于低营养水平组(P0.05)。饲粮营养水平对肉品质未表现出显著影响(P0.05)。高营养水平组母鸡鸡冠重和鸡冠长度极显著高于中、低营养水平组(P0.01),鸡冠高度显著高于中、低营养水平组(P0.05),高营养水平组有促进卵巢重的趋势(P=0.08)。饲粮营养水平对公鸡性成熟指标未表现出显著影响(P0.05)。由此可见,对于中速型黄羽肉鸡,中营养水平的饲粮能获得较好的生长性能,高营养水平的饲粮能促进母鸡性成熟。