持续冷热环境对肉鸡生产性能、糖代谢和解偶联蛋白mRNA表达的影响

本试验研究了不同环境温度(10~30℃)持续14 d对肉鸡生产性能、糖代谢和禽类解偶联蛋白(av UCP)mRNA表达的影响。试验选取21日龄爱拔益加(AA)肉鸡288只,随机分到6个人工环境控制舱中,每个舱饲养6笼,每笼8只鸡作为1个重复。预试期7 d,温度22℃,相对湿度60%。28日龄时将各环境控制舱温度分别逐渐(1 h内)调到10、14、18、22、26和30℃,相对湿度60%,温湿度均保持恒定直至试验结束。正试期14 d。结果表明:1)试验期内,30℃组的体重(BW)显著低于14~26℃组(P<0.05);22~30℃组平均日采食量(ADFI)随温度升高而显著下降(P<0.05);10~30℃组平均日增重(ADG)随温度升高出现先升高后下降的趋势,在22℃时最高;料重比(F/G)随温度升高呈现先下降后升高的趋势,22℃时最低;平均日饮水量(ADWC)在10℃组最低。2)试验第14天,26℃组血糖水平显著低于18℃组(P<0.05);肝糖原水平在各组之间差异不显著(P>0.05);22℃组肌糖原水平显著低于10、26和30℃组(P<0.05)。3)试验第14天,18、22℃组av UCP mRNA相对表达量显著高于其他组(P<0.05)。结果提示:在本试验条件下,从生产性能和能量利用效率考虑,28~42日龄AA肉鸡的适宜养殖温度为22~26℃。     

绵羊Musclin基因真核表达载体的构建及其对肌细胞糖代谢和胰岛素作用的影响

为了研究绵羊Musclin对糖代谢和胰岛素作用的影响,本试验运用生物信息学软件对其结构特征进行预测,并构建绵羊Musclin基因真核表达载体。分4组对绵羊胎儿成肌细胞进行处理：空载体组（pcDNA3.1）、Musclin过表达组（pcDNA3.1-Musclin）、空载体+胰岛素组（pcDNA3.1+Insulin）、Musclin过表达+胰岛素组（pcDNA3.1-Musclin+Insulin）。然后分别在分化48和72 h时收集细胞,检测Musclin对正常或添加胰岛素培养的分化状态绵羊肌细胞糖代谢的影响,并利用荧光定量PCR检测相关基因表达的变化。酶切鉴定和测序结果表明,成功构建了表达载体pcDNA3.1-Musclin。生物信息学分析表明,绵羊Musclin蛋白含有一个信号肽,并在28氨基酸位点处存在一个酶切位点。亚细胞定位在胞外,属于分泌蛋白。其二级和三级结构以α螺旋和无规则卷曲为主。细胞试验表明,绵羊Musclin基因过表达明显减少了正常或胰岛素处理的绵羊肌细胞糖原含量并增加了培养液中葡萄糖含量。诱导分化72 h时,过表达Musclin抑制了Musclin过表达组和Musclin过表达+胰岛素组绵羊肌细胞中IRS1、AKT1、AKT2、GLUT1、GLUT4基因mRNA表达,并促进了GSK3β mRNA表达;而诱导分化48 h时,只有GLUT4基因的表达受到抑制。综上所述,绵羊Musclin基因过表达可以影响肌细胞糖代谢并减弱胰岛素的作用,二者相互协调以维持糖代谢稳态。其作用机制涉及到上述相关基因的表达变化,且与绵羊成肌细胞的分化状态有关。     

补喂胍基乙酸对伊犁马运动性能、糖代谢以及抗氧化能力的影响

本试验旨在探究补喂胍基乙酸(GAA)对伊犁马运动性能、糖代谢以及抗氧化能力的影响。选取20匹年龄为2～3岁、体重[(373.20±30.53) kg]相近且经过严格训练的速度赛用伊犁马,随机分为4组,每组5匹(3♀+2♂),每日进行等强度训练。每匹马每天饲喂精料补充料4 kg,自由采食青干草,在此基础上,各组每天每匹马分别补喂0(CON组)、25(25 GAA组)、50(50 GAA组)和75 mg/kg BW的GAA(75 GAA组),进行为期8周的试验。在试验第47天进行2 000 m速度赛,并采集血浆和尿液样品。结果表明:1)补喂GAA可以缩短伊犁马2 000 m比赛用时。2)50 GAA组赛后即刻血浆GAA、肌酸、肌酐含量显著高于CON组(P0.05);50GAA和75 GAA组赛后即刻血浆肌酸激酶活性均极显著高于CON组(P0.01),同时50 GAA组极显著高于75 GAA组(P0.01)。各试验组赛后即刻尿的肌酐排出量均极显著高于CON组(P0.01)。3)各试验组赛前2 h、赛后即刻和赛后2 h血浆胰岛素含量均极显著高于CON组(P0.01);各试验组赛前2 h、赛后即刻和赛后2 h的血浆葡萄糖、乳酸含量均显著低于CON组(P0.05)。4)与CON组相比,各试验组赛前2 h和赛后2 h血浆总抗氧化能力及谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性均显著高于CON组(P0.05)。在本试验条件下,补喂GAA提高了伊犁马2 000 m速度赛的运动成绩、血浆肌酸代谢物含量以及机体抗氧化能力,促进了运动马机体糖代谢对运动的供能。因此,GAA可作为营养调控剂,用于缓解运动马运动疲劳或促进运动后的疲劳恢复,以每匹马补喂50 mg/kg时效果最佳。     

FGF21基因重要生理学功能及潜在育种价值研究进展

成纤维细胞生长因子21(Fibroblast Growth Factor 21,FGF21)是成纤维细胞生长因子家族成员之一,是一种非典型的成纤维细胞生长因子,主要作为内分泌激素发挥作用。FGF21作为一种能量稳态和代谢调控因子,在动物机体内发挥着调节糖脂代谢、促进骨骼肌发育、改善动物繁殖性状等重要生理学功能。近年来大量研究证实,FGF21广泛参与骨骼肌生长发育过程,影响畜禽肌肉的产量和质量,因此有必要深入研究FGF21基因作用的分子机制。本文主要从FGF家族基因组成、FGF21分子生物学特征、FGF21重要生理学功能等方面进行综述,为后续研究FGF21功能以及应用于畜牧生产、加强畜禽遗传资源保护等各方面提供理论基础。     

两个褐飞虱海藻糖转运蛋白基因的结构及调控海藻糖代谢功能

【目的】海藻糖是昆虫中的主要血糖物质,在昆虫的发育及生理活动中发挥重要功能。其中,海藻糖转运蛋白（Tret）在将海藻糖从其生成组织（例如脂肪体）运输到其消耗组织的过程中起着重要作用。本研究通过分析褐飞虱（Nilaparvata lugens）两条Tret1的序列结构,进一步抑制NlTret1的表达,探讨这两个NlTret1在褐飞虱体内的生物学功能。【方法】以褐飞虱两条Tret1序列为研究对象,利用生物信息学技术分析其蛋白结构以及与其他昆虫之间的同源性。采用RNAi（RNA interference）技术将合成的外源dsRNA（double-stranded RNA）注射到实验室饲养褐飞虱种群体内,抑制其体内NlTret1的表达,分别在注射48 h后取材,抽取总RNA并用反转录试剂盒合成第一链cDNA,采用qRT-PCR（quantitative real-time PCR）技术检测dsNlTret1的干扰效果以及RNAi后褐飞虱体内海藻糖代谢通路中相关基因的表达,最后测定葡萄糖、海藻糖和糖原含量以及海藻糖酶活性。【结果】生物信息学分析表明,NlTret1-like X1和NlTret1-2 X1的开放阅读框长度分别为1 920和1 578 bp,分别编码639和525个氨基酸,预测蛋白分子量分别为69.29和58.71 kD,等电点分别为8.32和8.36;NlTret1-like X1和NlTret1-2 X1的二级结构主要包含螺旋和卷曲;保守结构域分析显示它们均属于MFS家族。进化分析结果显示,不同昆虫的Tret1蛋白具有较高的同源性,且褐飞虱与其他半翅目昆虫具有较近的亲缘关系;与注射dsGFP组相比,注射靶标基因的dsRNA后均能够显著沉默本基因的表达;褐飞虱体内糖原、葡萄糖在注射dsNlTret1-like X1和dsNlTret1-2 X1后,其含量均无显著变化,然而不同于注射dsNlTret1-2 X1组,在注射dsNlTret1-like X1后褐飞虱体内海藻糖含量极显著升高;干扰NlTret1-like X1 48 h后褐飞虱体内TPS1、TPS2、TRE1-1、TRE1-2和TRE2的表达均极显著下调;而干扰NlTret1-2 X1 48 h后褐飞虱体内TPS1、TPS2和TRE1-1的表达虽也极显著下降,但TRE1-2和TRE2极显著上调;在注射dsNlTret1-like X1后,试虫可溶性海藻糖酶和膜结合型海藻糖酶的活性均极显著降低,而在注射dsNlTret1-2 X1后无显著变化。【结论】褐飞虱的两个Tret1在不同组织间发挥着不同的功能,其中NlTret1-like X1在特异性转运海藻糖参与能量供应中起到更为显著的作用。研究结果有助于探索Tret1在昆虫或无脊椎动物中调控海藻糖代谢平衡的调节机制,可为将来通过调控血糖平衡来控制褐飞虱等害虫提供理论依据。     

乐都紫皮大蒜叶片生长发育与果聚糖代谢的关系

为了探讨高原大蒜生长特性及其果聚糖代谢规律,分析叶片生长发育与果聚糖代谢的关系,本研究以"乐都紫皮大蒜"为材料,对不同发育期的大蒜叶片生长情况、生理指标及其果聚糖代谢关键基因的表达特征进行了解析。结果表明:随着生育期的延续,大蒜植株的最大叶长、最大叶宽和单株叶片数均稳步增加。叶片生理指标呈现先升高后降低的趋势,总叶绿素含量在花芽分化之前快速上升,在抽薹期达到最大值2.32 mg/g FW;组织含水量在鳞茎膨大初期达到最大值89.06%,随后急剧降低。在整个发育过程中,大蒜叶片蔗糖:蔗糖1-果糖基转移酶基因(1-SST)和果聚糖外切水解酶基因(1-FEH)表达量存在显著差异,从幼苗期至鳞茎膨大初期,1-SST基因表达量显著高于1-FEH。1-SST的表达在全生育期表现为"升高-降低"的趋势,在抽薹期,1-SST的表达量达到峰值,比幼苗期提高了17.51倍;1-FEH在全生育期的表达量均较低,呈现起伏波动的趋势,在收获期表达量最高,是苗期的2.41倍。综合分析说明,大蒜叶片叶绿素和果聚糖的合成高峰主要在抽薹期,抽薹期是大蒜叶片生长发育和果聚糖代谢的关键时期,大蒜可通过叶绿素的合成以及1-SST和1-FEH的差异表达进一步影响鳞茎果聚糖的累积。     

氟离子和碳酸氢根对构树幼苗生长和碳代谢的影响

【目的】通过研究氟离子和碳酸氢根添加对构树幼苗生长和碳代谢的影响,探讨喀斯特生态区域内的氟离子对植物光合作用和糖代谢过程的影响机制,以期为氟富集地区的森林植被管理和修复提供理论依据。【方法】以喀斯特适生植物构树幼苗为研究对象,通过在Hoagland营养液中加入Na F和Na HCO_3制成处理液。试验共设置4个处理组,即对照组、3 mmol·L~(-1)Na F处理组、3 mmol·L~(-1)Na HCO_3处理组和3 mmol·L~(-1)Na F+3 mmol·L~(-1)Na HCO_3处理组。测定构树幼苗在处理条件下的生长指标、光合指标、磷酸果糖激酶(PFK)活性、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)活性和碳酸酐酶(CA)活性。【结果】1) F~-添加显著抑制了构树幼苗的生长和光合能力,并且使葡萄糖代谢从糖酵解途径转移到磷酸戊糖途径。在不同时添加HCO_3~-的情况下,F~-对叶片内的CA酶活性不产生显著影响,但在同时添加HCO_3~-时,F~-显著抑制叶片内的CA酶活性。2)根际HCO_3~-添加能够显著促进构树幼苗的生长和光合能力,提高葡萄糖代谢总量和CA酶活性。而同时添加F~-能抑制HCO_3~-添加对植株产生的正面效应,使植株的生长、光合、葡萄糖代谢总量都显著下降,而G6PDH酶活性显著上升。【结论】环境中较高浓度的F~-能够显著抑制构树的生长,具体体现在对光合过程的抑制和把过多的糖代谢底物分配到PPP途径上。而在根际添加适量的HCO_3~-能够为植株的生长提供额外的光合代谢底物,提高植株的糖代谢水平,从而对植物的抗逆性和生长都产生有利的影响。在同时添加HCO_3~-和F~-条件下,HCO_3~-对植物生长的增益效果被F~-的作用所削减,这主要是因为F~-对植物光合系统中各种酶结构和活性的破坏和抑制作用,也可能与F~-和HCO_3~-在根系吸收时存在竞争关系有关。     

肉食性鱼类的糖代谢——以南方鲇为例

肉食性鱼类的糖营养和代谢研究一直是国际学术界的热点之一。以典型的肉食性鱼类南方鲇为实验对象,系统研究了糖种类和添加量对鱼体摄食、消化、排泄、代谢和生长的影响。综合分析认为,对于肉食性鱼类同化的食物糖类不能很好转化为脂肪和糖原储存,也不能大量为机体提供代谢能量,但肉食性鱼类可能采取增加代谢耗能的方式消除吸收的非必需糖类,而底物循环为机体增加代谢耗能的基本方式之一。     

外源ABA对冬小麦越冬期呼吸代谢关键酶与糖代谢的影响

为探讨外源ABA对低温胁迫下冬小麦幼苗呼吸代谢的影响,以抗寒品种东农冬麦1号和冷敏感品种济麦22为材料,测定和分析了小麦三叶期叶面喷施ABA(浓度10-5 mol·L-1,剂量为每4 m2喷施1 L)后越冬期叶片和分蘖节在低温胁迫下碳水化合物含量、糖酵解代谢酶及三羧酸循环代谢酶活性的变化.结果表明,越冬期间随温度的降低,两个小麦品种的叶片和分蘖节中可溶性总糖和淀粉含量先升后降;参与糖酵解代谢的丙酮酸激酶、己糖激酶、磷酸果糖激酶及三羧酸循环代谢酶的活性在对照叶片中均先升后降,但在分蘖节中的变化则不尽相同.外源ABA处理使低温下两个小麦品种叶片和分蘖节积累更多的可溶性糖和淀粉,并且不同程度地提高了两个品种叶片及分蘖节中丙酮酸激酶、己糖激酶及磷酸果糖激酶的活性,尤其在最低温-25℃时明显抑制这几种酶活性的降低,这种影响在抗寒性强的东农冬麦1号中更明显;在低温胁迫后期抑制了三羧酸循环代谢酶和丙酮酸脱氢酶活性的降低,使其保持在相对较高的水平.外源ABA对碳水化合物积累的促进作用有利于植株呼吸和ATP合成维持在较高水平,进而提高低温下植株存活能力.     

淹涝胁迫和氮形态对苗期玉米糖、氮代谢底物量的影响

采用砂培培养方法,比较研究淹水和不同氮形态(铵态氮、硝态氮以及铵态氮︰硝态氮为1︰1)对苗期玉米根、茎鞘和叶的糖、氮代谢底物——可溶性糖、还原糖、硝态氮和游离氨基酸等物质含量的影响。结果表明,当淹涝胁迫持续7 d时,在非淹涝胁迫条件下,铵态氮处理的根、茎鞘和叶的可溶性糖和游离氨基酸含量均显著高于硝态氮处理(P<0.05);在淹涝胁迫条件下,硝态氮处理的根、茎鞘和叶的生物量干重显著低于铵态氮处理(P<0.05),其根和叶的生物量干重也显著低于铵态氮、硝态氮混合处理(P<0.05)。与非淹涝条件相比,在淹涝胁迫条件下,硝态氮处理的根系和叶的硝态氮含量显著降低(P<0.05),降低幅度分别高达62.6%和30.0%;此外,与非淹涝条件相比,在淹涝胁迫条件下,铵态氮处理的根的可溶性糖、还原糖以及游离氨基酸含量,茎鞘的可溶性糖和还原糖含量以及叶的可溶性糖和游离氨基酸含量均显著升高(P<0.05),而硝态氮处理仅根、茎鞘和叶的还原糖含量以及叶的游离氨基酸含量显著升高(P<0.05)。因此,在本试验条件下,由于糖、氮代谢底物含量充足,铵态氮处理的苗期玉米具有相对较强的耐淹涝胁迫能力。