不同赖氨酸水平对贵州黄鸡生长性能的影响及采食量调节机制的研究

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赖氨酸是家禽玉米-豆粕型饲粮中的第二限制性氨基酸,是家禽营养的研究热点。本试验旨在探究赖氨酸水平对贵州黄鸡生长和采食的影响,以确定0~6周龄贵州黄鸡日粮赖氨酸最适需要量,同时采用RNA-Seq和代谢组学技术挖掘赖氨酸调控采食的关键基因和标志代谢物,探究日粮赖氨酸通过下丘脑调控家禽采食量的分子机制,为家禽的采食量调控机制提供理论依据。试验一0~6周龄贵州黄鸡赖氨酸的需要研究选取1日龄贵州黄鸡雏鸡400只,随机分为4个组,每个组设5个重复,每个重复20只鸡,通过分别采食0.7%、0.9%、1.1%和1.3%赖氨酸水平的饲粮,准确记录体重和采食量。结果分析表明:0.9%组增重极显著高于0.7%、1.3%组(P<0.01),但与1.1%组差异不显著(P>0.05);0.9%组平均采食量最高,极显著高1.3%组(P<0.01),与0.7%、1.1%组差异不显著(P>0.05);0.9%组料重比最低,极显著低于0.7%组(P<0.01),但与1.1%、1.3%组差异不显著(P>0.05);0.7%、0.9%、1.1%和1.3%组对贵州黄鸡0~6周龄胴体、羽毛的粗蛋白含量差异不显著(P>0.05)。通过回归分析,分别建立Lys与平均日增重、平均日采食量和料重比的二次曲线回归模型,模型分别为y=-7.84+39.05x-19.98x~2(R~2=0.96)、y=-4.22+64.41x-34.62x~2(R~2=0.89)和y=4.02-3.41x+1.62x~2(R~2=0.67),基于平均日增重、、平均日采食量、料重比贵州黄鸡赖氨酸的适宜添加量分别为0.98%、0.93%和1.05%。试验二基于RNA-Seq技术研究赖氨酸调控贵州黄鸡采食量的机制选取采食量最高0.9%组(b组,n=3)和采食量最低1.3%组(c组,n=3)6周龄贵州黄鸡,采集下丘脑组织,提取总RNA,构建转录测序文库,并运用Illumina Hi Seq 2500测序平台对下丘脑进行转录组测序分析,筛选贵州黄鸡采食量相关候选基因和候选区域,并对部分候选基因和候选区域进行功能验证。结果显示,RNA-Seq共获得差异表达基因2006个,其中上调基因1275个,下调基因731个,与采食量相关的基因有PTGFRN、GH、GRM 1、GRM 3、GRM 7、TRHDE、CGA、THRB、HCRT、CCKAR、CARTPT、AGRP、NPY、RXFP1、RLN3、PMCH、CCKBR、SS 2、THRB、NPBWR1。KEGG和GO富集分析结果发现,差异表达基因富集到139条信号通路、5794个Term,与采食相关的Term有6个,赖氨酸通过下丘脑调节CARTPT、SS2、CCKAR、CCKBR和NPY/AGRP等基因的表达,作用于神经活性配体-受体相互作用通路,调节贵州黄鸡0~6周龄的采食量。试验三基于代谢组学技术研究赖氨酸调控贵州黄鸡采食量的关键代谢物选取采食量最高0.9%组(b组,n=3)和采食量最低1.3%组(c组,n=3)6周龄贵州黄鸡,采集下丘脑组织,提取代谢物,通过LC-MS技术进行代谢组学检测。代谢组学分析获得678种代谢物,通过PLS-DA分析得到差异代谢物25种,其中表达上调9种,表达下调16种,影响贵州黄鸡采食量的标志代谢物有5-羟色氨酸、L-缬氨酸。KEGG富集分析结果发现b组和c组之间差异代谢物主要富集在26条通路中,其中显著富集通路为ABC转运蛋白通路map02010。在本试验条件下,0~6周龄贵州黄鸡适宜赖氨酸水平为0.9%,在育雏期各试验组采食量均有差异。贵州黄鸡通过下丘脑采食调节中枢感应饲粮中赖氨酸水平,调控神经肽CARTPT和NPY/AGRP以及SS 2、CCKAR、CCKBR等基因的表达,导致5-羟色氨酸、L-缬氨酸等代谢物的表达量发生变化,这些分子与特定的受体结合,启动下丘脑特定神经元群的信号级联,从而调节贵州黄鸡育雏期的采食量,进一步影响其生长发育和生产性能。
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