高邮鸭、金定鸭胚胎期骨骼肌生长发育的研究
【摘要】我国拥有世界上最丰富的家鸭品种资源,养鸭量和消费量均占世界第一。近年来我国鸭肉产量逐步上升,但仍然不能完全满足日益增长的消费需求,养鸭业看似前景广阔,但其存在的问题也较多,其中育种技术水平不高、个体产肉能力不高等问题较为突出,极大地阻碍了肉鸭产业的快速发展。因此,利用先进的育种和分子技术手段提高动物个体的产肉量显得尤为必要。胚胎期是家禽生长发育无法逾越的重要阶段,这一时期动物肌肉的生长发育对成年家禽的产肉能力影响巨大,通过促进胚胎期骨骼肌生长发育的方法,是提高个体产肉量的最有效的可能方法之一。鉴于禽类胚胎期如此重要的作用,本研究选择了我国地方家鸭品种中成年体重较大、生长速度较快的高邮鸭和体重较小、生长速度较慢的金定鸭为研究素材,来解析它们在胚胎期的相关生长发育指标及骨骼肌生长发育相关基因表达等方面的差异及其原因,并深入研究生肌调节因子(MRFs)、钙蛋白酶3和外源性甲状腺激素(T3)对鸭胚胎期骨骼肌生长发育的作用,以期能在胚胎期发掘与鸭个体产肉量相关的重要基因,为相关遗传改良方法的建立奠定基础理论知识。主要的研究结果如下：1.利用高邮鸭和金定鸭种蛋进行人工孵化,观察不同时期的胚胎发育状态并绘制胚胎发育图谱,同时测定了两个鸭品种在13、17、21、25和27胚龄的胚胎重、胚胎长、肝脏重、胸肌重、腿肌重等生长发育性能指标,分析这些指标的变化规律和品种间的异同点,结果表明：两个鸭品种的累积生长、绝对生长、相对生长和分化生长都表现一致；各项发育指标都是随着胚龄的增加不断增大；胚胎前期生长速度大于胚胎后期,各组织器官、胚胎整体发育表现为不平衡的特征,肝脏、腿肌局部生长速度大于胚胎整体,为晚熟部位；胸肌的局部生长速度小于整体,为早熟部位。两个鸭品种的生长发育性能指标均差异不显著(P>0.05),其中13至27胚龄高邮鸭的胚重持续大于金定鸭的胚重。2.以高邮鸭、金定鸭胚胎期13、17、21、25、27胚龄及7日龄的胸腿肌为实验材料,利用实时荧光定量PCR技术(Real-timePCR)分析两个鸭品种不同胚龄的胸腿肌中生肌因子MyoD1、MyoG、Myf6和Myf5等4个基因mRNA表达的发育性变化规律,并分析这4个基因mRNA的表达量与骨骼肌生长发育变化的关系,探索这4个基因在鸭胚胎期和出生早期胸肌、腿肌生长发育过程中的作用。主要结果为：同一基因在相同品种和组织间的表达量变化趋势基本一致,两个鸭品种MyoG基因表达量与胚重、胸肌重和腿肌重均表现为一致的极显著负相关(P<0.01),MyoD1、MyG、Myf6和Myf5等4个基因mRNA的表达存在组织特异性,在不同组织的表达量和变化规律不一致。4个生肌因子在胚胎期胸腿肌生长发育过程中具有不同的表达模式,并在不同时期发挥了各自不同的重要作用。3.取胚胎期高邮鸭和金定鸭13、15、17、19、21和23胚龄的胸腿肌肉,经细胞分离培养获得胸腿肌成肌细胞,利用实时荧光定量PCR技术(Real-timePCR)分析4个生肌因子在两个鸭品种不同胚龄的胸腿肌成肌细胞中mRNA表达的变化规律,主要结果为：MyoD1、MyoG、Myf6和Myf5等4个基因在成肌细胞中mRNA的表达量均分别高于其在胸腿肌组织中的表达量,4个基因在高邮鸭胸腿成肌细胞中的表达模式不一致,存在品种和成肌细胞来源的差异性。一个很显著的特征是这4个基因在金定鸭胸腿肌中17胚龄mRNA表达量均比其他胚龄的表达量高。4.采用蛋内注射外源性甲状腺激素(T3)和成肌细胞培养基中添加T3干扰的方法,首次分析了T3对鸭胚胎和出雏后早期生长的影响以及对鸭胸肌成肌细胞中生肌因子MyoD1、Myf5和Myf6基因mRNA表达的作用。主要结果为：在胚胎期,蛋内注射的外源T3对胚胎的发育具有促进的作用,27胚龄时,T3注射组的体重显著高于对照组(P>0.05),但是不同的组织器官反应大小不一。蛋内沉积的T3对鸭胚的生长是有时间效应的,短期内可以促进生长。出雏后T3组的体重一直小于对照组,其他组织器官的生长也表现出先增长后减小的趋势。低浓度的T3能够持续促进胸肌成肌细胞Myf5和Myf6基因mRNA的表达；高浓度的T3能够显著促进MyoD1基因mRNA的表达。5.选择高邮鸭和金定鸭为试验材料,对不同品种鸭胚胎期和出雏早期肌肉中钙蛋白酶3(CAPN3)基因的表达及其与肌纤维性状进行了相关性研究。采用实时荧光定量PCR方法研究鸭13、17、21、25、27胚龄和出雏后7日龄胸肌和腿肌中CAPN3基因表达的发育性变化。结果发现CAPN3mRNA在两个品种鸭早期肌肉发育中具有相似的表达模式,并表现出显著的时间特异性,而品种和性别效应并不显著。在胸肌中,呈现先下降后上升的趋势,25胚龄前表达量均较低,21胚龄最低,出雏前(27胚龄)至7日龄表达量显著上升。在腿肌中,呈现“波浪形”表达模式,在21胚龄表达量最高。腿肌CAPN3基因表达与肌纤维类型、直径、面积和密度之间呈现不同程度的线性相关,部分指标在金定鸭中达到了显著水平。初步推测CAPN3基因与肌纤维类型和肌纤维的生长发育密切相关。
【作者】朱文奇；
【导师】王金玉；陈宽维；
【作者基本信息】扬州大学，动物遗传育种与繁殖，2014，博士
【关键词】家鸭；胚胎生长发育；生肌因子；甲状腺激素；
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