伊犁鹅早期生长发育规律及腿肌mRNA表达谱的研究

【摘要】：本研究旨在探究伊犁鹅早期生长发育规律和不同生长时期肌纤维组织结构差异,并运用RNA-Seq技术分析不同生长阶段伊犁鹅腿部肌肉组织,初步筛选与伊犁鹅肌肉生长发育调控相关的候选基因,探索伊犁鹅早期生长发育的遗传机理。试验选取0日龄、健康状况良好的伊犁鹅150只,公母各半,试验期为10周。试验期内,分别测定伊犁鹅公、母鹅各周龄体重变化情况,并采集不同周龄伊犁鹅腿部肌肉组织,用于肌纤维组织学观察和转录组测序。试验结果表明:(1)伊犁鹅公、母鹅生长曲线呈近“S”型,基本符合家禽生长发育的一般规律。伊犁鹅母鹅在4周龄达到生长高峰,公鹅在5周龄达到生长高峰,之后生长速度逐渐下降,公、母鹅8周龄以后体重增长缓慢。(2)通过Logistic、Gompertz、Bertalanffy三种模型,对0-10周龄伊犁鹅公、母鹅体重进行拟合分析,发现Gompertz模型的拟合效果最好,该模型下公鹅和母鹅的拐点周龄分别为4.032周和3.504周,拐点体重分别为1475.762 g和1200.772 g,且Gompertz模型拟合估计值与伊犁鹅公、母鹅实际观测值更为接近。(3)腿部肌肉组织学特性研究结果表明,公鹅4周龄肌纤维密度极显著低于母鹅(P0.01),6、8和10周龄的肌纤维直径和横截面积均极显著高于母鹅(P0.01),肌纤维密度则随着周龄的增加而下降,公鹅4周龄和6周龄的肌纤维密度极显著高于母鹅(P0.01),10周龄肌纤维密度极显著低于母鹅(P0.01)。且公鹅在4-6周龄时肌纤维直径和横截面积增长最快,肌纤维密度在4-8周龄迅速下降,母鹅在2-6周龄时肌纤维直径和横截面积增长最快,6周龄之后密度迅速减小,肌纤维增长速度逐渐下降。(4)腿肌m RNA表达谱结果表明,伊犁鹅12个样品共得到502,065,268条有效数据,75.30 Gb数据量,对样品组间差异表达基因进行分析,发现在4周龄与2周龄(T4 vs T2)、8周龄与2周龄(T8 vs T2)、8周龄与4周龄(T8 vs T4)三组比较组中分别有1700、1583和221个差异表达基因。对差异表达基因进行GO注释和KEGG富集分析,发现差异表达基因显著富集在细胞器组织、细胞骨架蛋白结合、阳离子转运、肌球蛋白复合体、肌动蛋白细胞骨架等GO term。在显著富集的信号通路中,发现了5条与生长发育显著相关的通路:粘着斑、细胞外基质受体相互作用、紧密连接、TGF-β信号通路和MAPK信号通路,共有38个差异基因包含在这5个通路中,推测这些通路以及通路中的DEGs对伊犁鹅早期生长发育起到了重要的调控作用。综上所述,本研究对伊犁鹅体重数据进行拟合分析,探究伊犁鹅的生长发育规律,为伊犁鹅的高效生产和科学饲养管理提供参考依据,并通过肌纤维组织形态观察和肌肉转录组测序分析,初步筛选与伊犁鹅生长发育调控相关的候选基因,为揭示伊犁鹅肌肉生长发育的遗传机制提供理论基础。