籽鹅卵巢组织差异表达基因的研究

本研究旨在筛选产蛋前期和产蛋期籽鹅卵巢组织差异表达的基因,并进行功能分析,从而探讨鹅产蛋的分子调控机理。利用抑制性消减杂交技术筛选籽鹅卵巢组织中的差异表达基因,用GOTM软件将所得ESTs从分子功能水平进行GO分类。结果表明,所构建的籽鹅卵巢组织消减cDNA文库的削减效率在20倍以上,片段大小主要在300～750bp;挑选86个阳性克隆测序,获得15个ESTs,其中有11个为已知的ESTs,4个未知的ESTs;11个已知的ESTs被分成结合功能、催化活性、酶调节活性、转运蛋白活性和其它功能。本研究成功构建了籽鹅卵巢组织消减cDNA文库,并筛选得到了15个可能在产蛋前期和产蛋期籽鹅卵巢组织中差异表达的ESTs,它们可能在鹅产蛋过程中起着重要的调控作用。     

籽鹅卵巢5个基因产蛋前期与产蛋期mRNA表达的研究

为了进一步分析从消减文库获得的未知基因表达与产蛋性能的相关性,利用SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR方法分析籽鹅卵巢组织中5个基因EST4、EST5、EST6、EST7和EST8产蛋前期与产蛋期的mRNA表达。结果显示,EST4、EST5、EST6、EST8的产蛋期表达量显著高于产前期(P<0.05),EST7的产蛋期表达量极显著高于产蛋前期(P<0.01)。研究结果提示,这5个基因参与鹅产蛋性状的分子调控。     

鹅产蛋相关基因筛选获得成功

日前许多学者针对鹅产蛋性能普遍较低的现状,利用抑制性消减杂交技术分别构建了产蛋前期和产蛋期鹅垂体、卵巢、肝脏等组织消减cDNA文库,采用反向斑点杂交技术对文库进行了差异表达基因的筛选和鉴定,经测序获得了多个可在产蛋期鹅垂体、卵巢、肝脏组织中高效表达的基因或     

籽鹅卵巢组织中雌激素受体基因表达模式的研究

雌激素是重要的生殖激素之一,其作用的发挥受雌激素受体(estrogen receptor,ESR)介导.因此,研究雌激素受体表达的动态变化规律对阐明鹅卵巢发育和产蛋的分子调控机制具有重要意义.研究利用实时定量PCR技术检测发育期和产蛋期籽鹅卵巢组织中雌激素受体1(ESR1)和雌激素受体2(ESR2)表达的动态变化,为鹅卵巢组织中雌激素及其受体调控机理的研究奠定基础.     

产蛋前期和产蛋期鹅HPG轴褪黑素受体mRNA表达规律的研究

为阐明不同繁殖阶段鹅HPG轴褪黑素受体mRNA表达的变化规律,应用实时荧光定量PCR技术检测产蛋前期和产蛋期四川白鹅下丘脑、垂体、卵巢组织中3种褪黑素受体亚型(Mel-1a、Mel-1b和Mel-1c)mRNA相对表达量。结果表明:产蛋前期鹅下丘脑Mel-1a、Mel-1b和Mel-1c的相对表达量分别是产蛋期的5.25倍(P<0.01)、0.43倍(P<0.01)和1.20倍(P<0.01);产蛋前期鹅垂体Mel-1a、Mel-1b和Mel-1c的相对表达量分别是产蛋期的3.01倍(P<0.01)、7.51倍(P<0.01)、7.25倍(P<0.01);产蛋前期鹅卵巢组织中Mel-1a、Mel-1b和Mel-1c的相对表达量分别是产蛋期的1.55倍(P<0.01)、0.55倍(P<0.01)、2.86倍(P<0.01)。以上结果提示,褪黑素可通过其特异性受体的介导在HPG轴的各级水平发挥其调节作用,并且下丘脑褪黑素主要通过Mel-1a介导、垂体褪黑素主要通过Mel-1b和Mel-1c,卵巢褪黑素主要通过Mel-1a和Mel-1c介导来发挥其调控作用。     

鹅不同繁殖时期GnRH和GnIH基因表达和激素浓度变化分析

旨在研究GnRH和GnIH基因和激素在鹅繁殖过程中的重要作用,本研究以产蛋性能差异显著的四川白鹅和溆浦鹅为试验材料,利用Real-time RCR方法检测产蛋前期、产蛋期和休产期两种鹅的下丘脑、垂体和卵巢组织中GnRH和GnIH mRNA的表达量;利用放射性免疫和酶联免疫吸附测定法测定血清中的GnRH和GnIH激素变化情况。结果表明:GnRH和GnIH基因在四川白鹅和溆浦鹅的下丘脑、垂体和卵巢组织中均有表达;产蛋前期和产蛋高峰期的下丘脑和卵巢组织中,四川白鹅的GnRH mRNA表达量显著(P0.05)或极显著(P0.01)高于溆浦鹅,在产蛋高峰期和休产期四川白鹅GnRH激素浓度也极显著(P0.01)或显著高于(P0.05)溆浦鹅,在高峰期和休产期四川白鹅GnRH血清浓度分别为51.13和51.10pg·mL-1,溆浦鹅分别为49.52和49.94pg·mL-1;GnIH在两种鹅的变化比较一致,仅在产蛋高峰期,四川白鹅下丘脑组织中GnIH mRNA表达水平极显著低于(P0.01)溆浦鹅,而两种鹅之间的GnIH激素在各个时期均无显著差异。这提示随着繁殖阶段的改变,在调控两种鹅产蛋性能的作用过程中GnRH可能较GnIH发挥着更为重要的作用,为进一步研究鹅繁殖分子机制奠定基础。     

利用抑制消减杂交技术筛选鹅就巢行为相关基因

旨在利用抑制消减杂交技术构建鹅就巢与产蛋cDNA基因文库,筛选就巢母鹅上调与下调表达的基因.以就巢期和产蛋期鹅卵巢组织互为检测子和驱动子,进行正反双向消减杂交,获得鹅卵巢差异表达基因文库.从双向文库随机挑选单菌落进行PCR验证,结果表明文库质量良好.选取654个阳性克隆进行测序分析,获得641条表达序列标签(ESTs).对ESTs进行去除载体序列、质量检测、聚类及拼接,经BLASTn比对,有166条ESTs找到与之匹配的同源序列,其中92个是功能基因.比较就巢与产蛋SSH文库,发现就巢SSH库中参与细胞凋亡、信号转导及细胞结构的基因出现频率较高;产蛋特异性基因文库中参与物质能量代谢、细胞防御的基因较多;尚有许多差异片段属于未知功能蛋白或理论推定蛋白.结果提示,催乳素受体、抗苗勒管激素以及雌激素受体基因在就巢期上调表达可能与鹅就巢行为的启动与维持有关.该结果为进一步研究鹅就巢行为分子调控机制奠定基础.     

黑羽番鸭PRL、PRLR基因序列分析及表达规律研究

催乳素(Prolactin,PRL)由动物垂体前叶分泌,与其受体(Prolactin receptor,PRLR)相结合才能作用于靶细胞。为了解PRL与PRLR基因在黑羽番鸭不同繁殖阶段各组织内的时空表达规律,利用RACE扩增方法获得了PRL与PRLR基因的CDS区序列,同时应用荧光定量与免疫组化相结合的方法,对产蛋前期、产蛋期、就巢期的黑羽番鸭垂体、卵巢、子宫中PRL与PRLR基因的表达量进行了比较分析。结果显示:PRL与PRLR基因序列在多种禽类中高度同源;PRL基因在垂体、卵巢、子宫中m RNA的表达具有明显的空间特异性,PRL基因在垂体中表达量最高,极显著高于卵巢和子宫中的表达量(P0.01),这种趋势贯穿产蛋前期、产蛋期和就巢期。PRLR基因在不同时期各组织内m RNA的表达具有明显的时空特异性。PRLR基因的表达量在垂体、卵巢中的表达量普遍较低,子宫中的表达量最高。PRLR基因在不同时期垂体和卵巢中的表达量没有明显的差异(P0.05),而子宫中的表达量在就巢期显著高于产蛋前期与产蛋期(P0.05)。     

伊犁鹅产蛋前后各期卵巢转录谱的构建及卵泡发育相关基因的分析

【目的】构建产蛋前后各期伊犁鹅卵巢转录组文库,结合生物信息学分析揭示不同产蛋期伊犁鹅卵巢组织差异表达基因,并鉴定出影响鹅卵巢发育的关键基因,为伊犁鹅的繁殖调控提供理论参考。【方法】选择处于开产期（KL组）、产蛋期（CL组）及休产期（XL组）的伊犁鹅各4只,屠宰后取其卵巢组织,用于构建卵巢转录组文库。通过新基因挖掘、基因差异表达、基因注释以及蛋白互作网络分析筛选出与鹅卵泡发育相关的候选基因;随机挑选8个差异表达基因,应用实时荧光定量PCR验证其表达情况。【结果】伊犁鹅卵巢组织学结果表明,在开产期时,伊犁鹅卵巢表面有大量初级卵泡,而产蛋期卵巢则显示出卵泡的层级性,在休产期卵巢中可观察到卵泡出现向内凹陷、闭锁的现象。通过转录组测序（RNA-Seq）,从构建的12个伊犁鹅卵巢cDNA文库中获得有效读数57 811 186~85 328 377条,Q30值均>93.38%,每个样品所产的测序读数于鹅参考基因组上的比对率在82.79%~89.24%。在卵巢中注释的新基因共有1 112个,单核苷酸多态性（SNP）位点总数为1 642 273~2 425 069个;SNP和插入缺失（InDel）均主要注释于内含子区域;各时期的可变剪切类型主要集中为最后1个外显子可变剪切（TSS）及第1个外显子可变剪切（TTS）。在KL vs CL、XL vs CL及XL vs KL组中分别有337、1 136和525个差异表达基因,共有差异表达基因为α2A肾上腺素能受体（ADRA2A）、表皮蛋白（CP）、非转移性黑色素瘤糖蛋白B （GPNMB）及α-1-抗胰蛋白酶样（LOC106033756）。GO功能富集分析发现,差异表达基因主要富集在肽基酪氨酸磷酸化的正调控、细胞黏附及质膜外侧等过程。KEGG通路富集分析发现,差异表达基因主要显著富集于神经活性配体-受体相互作用、ECM-受体相互作用及类固醇生物合成等。结合蛋白互作网络分析,筛选到与鹅卵巢发育相关的潜在调控因子Bruton’s酪氨酸激酶（BTK）、血小板源性生长因子受体α（PDGFRA）、整合素β3（ITGB3）等。实时荧光定量PCR结果显示,RNA-Seq结果准确可靠。【结论】本研究揭示了产蛋前后各期伊犁鹅卵巢组织中的基因表达差异,筛选到影响伊犁鹅卵巢发育的神经活性配体-受体相互作用、ECM-受体相互作用、类固醇生物合成等重要通路与BTK、PDGFRA和ITGB3等关键候选基因,为了解鹅卵巢组织调控产蛋性能的分子机制提供了理论支撑。     

皖西白鹅催乳素受体基因表达特点的研究

采用荧光定量PCR法,研究了皖西白鹅催乳素受体基因(prolactin receptor,PRLR)在产蛋不同时期及生殖轴不同组织mRNA的表达特点。结果表明,在垂体、下丘脑和卵巢组织中,皖西白鹅产蛋前期PRLR表达水平较低,至产蛋期降至最低,抱窝期上升至极高水平,休产期再次下降至较低水平,且各组织均表现出相似的规律,但卵巢中的表达量相对较高;就巢期间,在就巢前、中、后期,PRLR mRNA表达量在各组织呈现不同的变化规律,垂体组织中表达量呈"V"形变化,在中期前下丘脑中PRLR mRNA维持稳定,到后期有所下降,卵巢中表达量呈梯形下降。PRLR mRNA表达量在不同周期及不同组织中的变化规律反应了PRLR对皖西白鹅就巢的影响,PRLR对鹅就巢的调控可能在转录时期已经开始。     

Characterization of ovarian morphology and reproductive hormones in Zhedong white geese (Anser cygnoides domesticus) during the reproductive cycle

Zhedong white goose (Anser cygnoides domesticus) is a native Chinese breed with strong broodiness and low egg production, which is related to the physiology of reproduction. However, thus far, the physiology of goose reproduction has not been well elucidated. In the present study, the ovarian morphology and reproductive hormones of Zhedong white geese were investigated during the reproductive cycle (the laying and brooding periods). The results showed that the surface of the ovary was atrophied and follicular atresia appeared to some extent in the brooding period compared with the laying period. The concentrations of follicle-stimulating hormone, progesterone and luteinizing hormone were significantly higher than those in the brooding period (p < 0.05). In contrast, the concentrations of prolactin (PRL) and anti-Müllerian hormone (AMH) in the laying period were significantly lower than those in the brooding period (p < 0.05). In addition, the mRNA expression levels of PRL, AMH, dopamine-β-hydroxylase (DβH) and cytochrome P450 side-chain cleavage enzyme (P450scc) were detected in the hypothalamus, pituitary and ovaries by using real-time polymerase chain reaction. The results showed that AMH mRNA was expressed specifically in ovary tissue. The expression levels of DβH and PRL in the brooding period was significantly higher than those in the laying period in the three tissues, especially in the early and middle stages of the brooding period. Moreover, AMH mRNA expression in the ovaries presented the same trend. In addition, P450scc mRNA was highly expressed in both the ovary and pituitary in the laying period. These results revealed the remarkable features of ovarian morphology and characterized the hormonal pattern and expression profile during the reproductive cycle, all of which contribute to understanding the differences in reproductive physiology between the laying and brooding periods in Zhedong white geese.     

日粮粗蛋白质水平对伊犁鹅产蛋规律、繁殖激素分泌及相关基因mRNA表达的影响

为探讨日粮粗蛋白质水平对伊犁鹅的产蛋规律、繁殖激素分泌及生殖轴相关基因mRNA表达量的影响,本研究随机选取200只3岁伊犁鹅（年龄、饲养管理水平一致及体重相近）,随机分为4个组,每组10个重复。对照组及公鹅饲喂鹅场自配料（粗蛋白质水平11.20%）,试验组母鹅分别饲喂粗蛋白质水平为13.86%、15.20%和16.48%的日粮,其余营养指标基本一致。预试期1周,正试期9周。结果表明：①试验期内伊犁鹅的产蛋率呈波动变化,对照组伊犁鹅的产蛋率在第1~2周逐渐上升,第4~5周出现小幅度增长,其余阶段表现为下滑趋势;各试验组伊犁鹅的产蛋率在第1~2、4~5周出现较大幅度增长,且在第5周时达到产蛋高峰,此后逐渐下滑。15.20%粗蛋白质组伊犁鹅就巢率显著低于11.20%、13.86%粗蛋白质组。②与对照组相比,13.86%粗蛋白质组血清促性腺激素释放激素（GnRH）浓度极显著升高（P<0.01）,且血清雌二醇（E₂）、促黄体素（LH）浓度均显著升高（P<0.05）;15.20%、16.48%粗蛋白质组血清GnRH、E₂及LH浓度均极显著升高（P<0.01）,且血清促卵泡素（FSH）浓度显著升高（P<0.05）。各试验组血清催乳素（PRL）浓度均显著降低（P<0.05）。③与对照组相比,15.20%粗蛋白质组下丘脑GnRH、LHR基因表达量显著上调（P<0.05）,PRL、PRLR基因表达量显著下调（P<0.05）;垂体中LH基因表达量显著上调（P<0.05）;卵巢中LH与ESR2基因表达量显著或极显著上调（P<0.05,P<0.01）。综上所述,基于日粮粗蛋白质水平对伊犁鹅的产蛋率、就巢率、血清生殖激素浓度及生殖轴相关基因mRNA相对表达量影响的综合评估,建议产蛋期伊犁鹅日粮粗蛋白质水平为15.20%。     

Sexual and age variations of organ iron content in Shaver chickens

1. Haematological values and iron content in liver, spleen, kidneys and intestine were determined in Shaver chickens of both sexes at 4, 8, 13 and 18 weeks and in females at 24 weeks (the beginning of the laying period). 2. The haematocrit decreased significantly in laying compared with non-laying females and the haemoglobin concentration was similar to that in the prelaying state. Plasma iron in laying females increased to four times the basal value at 13 weeks. 3. Females of 13 and 18 weeks (prelaying state) stored more iron than males at the same age. A simultaneous liver and spleen mobilisation of stored iron and increased intestinal iron accumulation took place in the laying process. The haematological variables examined were minimally altered. 4. The iron contents of both heart and kidneys were influenced by age and followed a linear trend, except that in the heart of females where a quadratic response was observed.     

维生素、矿物质与能量蛋白质水平对浙东白鹅母鹅繁殖性能、血液生殖激素浓度及生殖轴相关基因mRNA相对表达量的影响

本试验通过在饲粮中添加维生素与矿物质、调整饲粮能量蛋白质水平,旨在研究其对浙东白鹅母鹅繁殖性能、血液生殖激素浓度和生殖轴相关基因mRNA相对表达量的影响.选择138只月龄相近的浙东白鹅种母鹅,按体重相近原则分为3组,分别饲喂不同的饲粮,试验期150 d,测定繁殖性能(平均产蛋数、平均蛋重、受精率和孵化率)、血液生殖激素[卵泡刺激素(FSH)、促黄体生成素(LH)、孕酮(P4)、雌二醇(E2)、催乳素(PRL)]浓度和生殖轴相关基因[促性腺激素释放激素(GnRH)、卵泡刺激素-β(FSHβ)、雌激素受体1(ESR1)、雌激素受体2(ESR2)、卵泡刺激素受体(FSHR)、催乳素(PRL)、催乳素受体(PRLR)] mRNA相对表达量的变化.结果表明:1)添加维生素与矿物质可显著提高浙东白鹅母鹅第1产蛋周期平均蛋重和受精率(P＜0.05);提高第2产蛋周期内血液FSH和P4的浓度,降低LH浓度,改变E2、P4和PRL浓度波动(P＜0.05);下调下丘脑PRLR、垂体PRL和卵巢PRLR基因的mRNA相对表达量(P＜0.05),上调卵巢ESR2基因的mRNA相对表达量(P＜0.05).2)调整饲粮能量蛋白质水平可显著提高浙东白鹅母鹅第2产蛋周期平均蛋重(P＜0.05);提高浙东白鹅第2产蛋周期内血液LH浓度,降低FSH浓度,改变E2和P4浓度波动(P＜0.05);上调下丘脑GnRH、垂体PRL和PRLR基因的mRNA相对表达量(P＜0.05),下调卵巢FSHR基因的mRNA相对表达量(P＜0.05).由此得出,添加维生素与矿物质、调整饲粮能量蛋白质水平可通过影响产蛋周期内部分血液生殖激素浓度和波动,局部调节生殖轴相关基因的mRNA相对表达量,改善浙东白鹅母鹅的繁殖性能.     

Comparative proteomic analysis of hypothalamus tissue from Huoyan geese between pre‐laying period and laying period using an iTRAQ‐based approach

The hypothalamus plays a central role in controlling poultry endocrine and reproductive activities. So far there is limited information focused on the proteome profiles of the hypothalamus from geese during different stages of the egg‐laying cycle. In order to identify proteins regulating the egg‐laying process of Huoyan geese, we investigated the proteome profiles of the hypothalamus from Huoyan geese during the laying period and pre‐laying period by applying an isobaric tags for relative and absolute quantitation (iTRAQ)‐based proteomic technology. A total number of 3,337 were identified and quantified, of which 18 were significantly up‐regulated and 16 were significantly down‐regulated. These differentially expressed proteins were subjected to bioinformatics analyses based on the Gene Ontology annotation and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway. Some of these were revealed to be involved in hormone and neurotransmitter secretion, exocytosis, calcium ion transport and synaptic transmission. Subsequently, excitatory amino acid transporter 2, complexin‐1 and inositol 1,4,5‐trisphosphate receptor, type 3 were confirmed at the messenger RNA level using quantitative real‐time RT‐PCR. Then, the abundance change of these proteins was verified further using Western blotting analysis. These data may aid in elucidating the molecular mechanism of higher laying performance in Huoyan geese.     

场区绿化情况对种鹅产蛋性能的影响

 通过对鹅舍前后和运动场内不同绿化情况的4个种鹅场鹅群产蛋性能的对比,发现绿化效果好的鹅场由于在春末和夏初能够为鹅群提供凉爽的生活环境,而使其产蛋期明显延长,而且产蛋数量也显著增加（P＜0.05）;但是,在春末和夏初种蛋的受精率和孵化率相对较低。在低温季节鹅场绿化情况对鹅群的产蛋量、种蛋受精率和孵化率没有显著影响（P＞0.05）。说明降低环境温度是延长鹅群产蛋期和提高产蛋量的有效措施。     

鹅产蛋性状全基因组选择信号分析

【目的】利用选择信号分析方法在伊犁鹅和霍尔多巴吉鹅中筛选与产蛋性状相关的候选基因。【方法】选取健康状况良好、饲养管理水平一致的2岁伊犁鹅母鹅和霍尔多巴吉鹅母鹅各24只,采集血液样本,提取基因组DNA,利用全基因组重测序技术进行选择信号检测分析,筛选出受到选择的候选区域,针对注释基因进行GO功能和KEGG通路富集分析,进一步筛选出与鹅产蛋性状相关的候选基因。【结果】全基因组重测序的平均测序深度为15.28×,与参考基因组比对率在97.31%以上。通过群体分化指数(Fst)对伊犁鹅和霍尔多巴吉鹅2个群体进行分析,共筛选到1 231个候选区域。与核苷酸多样性(Pi)进行联合分析后,伊犁鹅群体共筛选出10个候选区域,得到5个注释基因;霍尔多巴吉鹅群体中共筛选出353个候选区域,得到263个注释基因。GO功能和KEGG通路富集分析发现,初步筛选出6个可能与鹅产蛋性状相关的候选基因(BMP2、BMP6、MIS、ENO1、LIF、EP300),还发现了IL-18基因可能与禽类的免疫有关。【结论】本研究筛选出6个可能与鹅产蛋性状相关的候选基因,为揭示鹅产蛋性状的分子调控机制提供了参考。     

豁眼鹅种鹅产蛋曲线数学模型分析研究

为探究豁眼鹅在辽宁地区群体饲养环境下的产蛋规律,本试验测定了3 000只豁眼鹅种鹅全期产蛋性能,分别采用伍德模型（Wood model）、分室模型（McMillan model）和杨宁模型拟合其产蛋率曲线,根据R值和赤池信息准则（AIC）选择最优模型。结果显示,曲线拟合模型F检验均差异显著,可用于豁眼鹅种鹅产蛋率拟合;产蛋率拟合杨宁模型R最高（R =0.874）,分室模型次之（R =0.855）,伍德模型拟合度最低（R=0.424）,且 AIC指数依次为杨宁模型<分室模型<伍德模型。本试验中豁眼鹅群体开产较实际晚,40%以上产蛋率高峰持续时间较短。综上,杨宁模型适用于豁眼鹅种鹅产蛋率拟合,可评估和预测其产蛋规律,生产过程中要根据模型和产蛋曲线特征科学合理地进行饲养管理,以达到生产效益最优化。