鸡耐热性评价与热应激状态下肝脏基因表达谱研究

鸡耐热性评价与热应激状态下肝脏基因表达谱研究

论文摘要

热应激是影响鸡生产性能的重要应激因子,提高鸡的耐热性能是热带地区和我国南方地区育种目标之一。本研究以体重相近(1.65±0.13kg)的Anak40混合家系母鸡(n=55)为试验材料,61-65日龄置于24-28℃、RH50%的环境进行预饲,66日龄室温快速提升至(35±1)℃,并以此时作为热应激起始(0h)。0、6、18、30、42、54和66h时测定每只母鸡的直肠温度。66h时快速升温至(41±1)℃,记录每只母鸡热死亡时间(HSST)和热致死温度(LRT)。各时间点直肠温度和热致死温度与起始直肠温度的差值分别记为△Tn(△T6、△T18、△T30、△T42、△T54、△T66)和△TT。结果表明,HSST与△T18和△TT均呈显著负相关(r△△T18=-0.277,r△TT=-0.314;P<0.05),而与T30、△T42和△T54均呈极显著负相关(r△T30=-0.362,r△T42=-0.385,r△T54=-0.559;P<0.01)。同时,△T18较小(平均数-1/2标准差)的母鸡的HSST(256.0±208.4min)显著(P<0.05)高于大于△T18较大(平均数+1/2标准差)的母鸡(123.7±78.3min)。因此,△T18作为鸡耐热力的评价指标是可行的。从60日龄的Anak40同胞家系中随机选择12只母鸡,分为三组(G1,G2,G3),每组4只,同一鸡舍饲养,环境温度(25±1)℃。G1组作为对照组,G2组为(35±1)℃热应激24h,G3组为热应激24h后恢复至对照组温度并持续24h。分别取肝脏组织,提取12个样本的RNA并进行芯片杂交,获得12张44K的安捷伦全基因组表达谱芯片。结果表明,有235条基因表达发生2倍以上变化。对这些基因进行基因本体(geneontology)信息生理功能(biological process)分类,共分为16类。其中14条基因与DNA代谢有关(DNA metabolic process,6; DNA replication,5; transcription,DNA-dependent,3),8条基因与刺激应答相关(response to monosaccharide stimulus,2;response to glucose stimulus,2;response to carbohydrate stimulus,2;response tohexose stimulus,2),7条基因与代谢相关(monosaccharide metabolic process,4;fattyacid metabolic process,3),5条基因与生物合成相关(RNA biosynthetic process,3;regulation of receptor biosynthetic process,2),6条修正基因(histone modification,3;covalent chromatin modification,3),其他基因9条(chromosome organization,5;histoneH3acetylation,2;organelle fusion,2)。去掉重复基因,共有16条。KEGG Pathway分析可将差异表达基因分为4类:Galactose metabolism、Glycolysis/Gluconeogenesis、Pyruvate metabolism、Glycerolipid metabolism,共8条基因。HSP基因家族中,只有HSP60表达量发生2倍以上的表达(2.35,P<0.05)。综上,本研究获得一个鸡耐热性的评价指标,锁定鸡耐热性相关的候选基因23条,为进一步研究热应激遗传机制及分子标记奠定基础。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 文献综述
  • 1 热应激概述
  • 1.1 热应激的概念
  • 1.2 热应激对鸡生理机能的影响
  • 1.3 鸡耐热力的评定指标
  • 1.4 热应激相关分子机制的研究进展
  • 2 基因芯片的研究进展
  • 2.1 基因芯片概述
  • 2.2 基因芯片的制备
  • 2.3 基因芯片数据处理
  • 2.4 基因芯片的应用
  • 引言
  • 1 材料与方法
  • 1.1 试验材料
  • 1.1.1 试验鸡群及采样
  • 1.1.2 主要仪器设备
  • 1.1.3 主要药品和试剂
  • 1.1.4 软件工具
  • 1.1.5 常规溶液及试剂配制
  • 1.2 试验方法
  • 1.2.1 直肠温度测定
  • 1.2.2 Agilent 表达谱芯片实验方法
  • 1.2.3 定量 PCR 实验方法
  • 2 结果与分析
  • 2.1 直肠温度变化与鸡的耐热性
  • 2.1.1 环境温度对肉鸡直肠温度的影响
  • 2.1.2 温度变化幅度与死亡时间、热致死温度和体重间的典型相关性分析
  • △T18 作为耐热性能评价的可行性'>2.1.3T18 作为耐热性能评价的可行性
  • 2.2 热应激下的差异表达基因
  • 2.2.1 不同实验组的差异表达基因对比
  • 2.2.2 差异基因的 GO(Gene ontology)分析
  • 2.2.3 差异表达基因的 KEGG Pathway 构建
  • 2.3 荧光定量 PCR 实验结果
  • 3 讨论
  • 3.1 直肠温度变化作为鸡热应激评价指标的实用性
  • 3.2 试验鸡的遗传背景
  • 3.3 差异表达基因的功能分析
  • 3.3.1 GO 功能聚类分析
  • 3.3.2 KEGG Pathway 分析
  • 3.3.3 PGM1 基因功能分析
  • 3.3.4 热休克蛋白(HSP)
  • 4 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 附录
  • 相关论文文献

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