母豬日糧蛋白水平對子代梅山豬骨骼肌特性的影響及其表遺傳機制.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、研究表明,母體營養(yǎng)可以影響子代代謝穩(wěn)態(tài)、生長性能和疾病易感性。作為體內(nèi)最大的蛋白質(zhì)儲存庫,骨骼肌易受日糧蛋白的影響。妊娠期和(或)哺乳期母豬日糧高營養(yǎng)(攝入量或能量)對仔豬肌肉生長和結(jié)構(gòu)的影響已有報道。然而,整個妊娠期和哺乳期母豬日糧蛋白水平對子代骨骼肌肌纖維特性的影響尚無報道。本試驗的目的是研究母豬在整個妊娠期和哺乳期飼喂不同蛋白水平日糧對斷奶仔豬和育肥豬骨骼肌特性的影響以及相關(guān)機理。
   1母豬日糧蛋白水平對子代骨骼肌特性

2、的影響
   14頭初產(chǎn)純種小梅山母豬隨機分為低蛋白組(LP)和高蛋白組(HP)。高蛋白組母豬在妊娠期和哺乳期分別飼喂含粗蛋白12%和14%的日糧,而低蛋白組母豬分別飼喂含粗蛋白6%和7%的日糧。出生24 h內(nèi)將每窩仔豬數(shù)調(diào)整為7-8頭,35日齡斷奶。斷奶后兩組仔豬飼喂相同的標(biāo)準(zhǔn)日糧至出欄。斷奶(35日齡)和出欄(8月齡)時每組每窩選1頭雄性仔豬屠宰采樣。
   分別在35日齡和8月齡采集背最長肌和腰大肌樣本,用于研究子

3、代生長、肉質(zhì)、肌纖維組織學(xué)特征、生化指標(biāo)和相關(guān)基因表達(dá)。運用HE染色測定了35日齡仔豬背最長肌和腰大肌肌纖維橫截面積。在8月齡,采用常規(guī)肌肉品質(zhì)檢測方法測定了育肥豬肉質(zhì)指標(biāo),并且采用ATPase染色對背最長肌肌纖維數(shù)目、類型以及面積進(jìn)行了測量和分類。測定了35日齡和8月齡豬背最長肌和腰大肌肌內(nèi)甘油三酯和糖原含量,并運用Real-time PCR和Western blotting測定了肌球蛋白重鏈mRNA和蛋白表達(dá)。
   結(jié)果顯

4、示:1)35日齡仔豬體重、背最長肌和腰大肌重量HP組均顯著或極顯著高于LP組(P<0.05、P<0.01、P<0.05)。然而,8月齡豬的體重、胴體重、背最長肌和腰大肌重在兩組之間均無顯著差異,提示斷奶后仔豬出現(xiàn)了補償性生長。2)8月齡豬背最長肌和腰大肌所有的肉質(zhì)指標(biāo)(pH24 h、系水力、剪切力、蒸煮損失、滴水損失和肉色)在HP組與LP組之間均無顯著差異。3)35日齡仔豬HP組背最長肌和腰大肌肌纖維橫截面積顯著高于LP組(P<0.05

5、);8月齡豬眼肌面積在HP組與LP組之間無顯著差異。高蛋白日糧極顯著增加了肌纖維橫截面積(P<0.01),故背最長肌肌纖維總數(shù)目HP組極顯著低于LP組(P<0.01)。肌纖維的肥大并未呈現(xiàn)肌纖維類型依賴性,HP組Ⅰ型肌纖維和Ⅱ型肌纖維橫截面積均極顯著增加(P<0.01),同時伴隨Ⅰ型纖維比例增加(P<0.01)和Ⅱ型纖維比例降低(P<0.01)。4)母豬日糧蛋白水平?jīng)]有影響35日齡和8月齡豬背最長肌和腰大肌肌內(nèi)甘油三酯含量,8月齡豬背最

6、長肌糖原含量HP組與LP組相比有下降的趨勢(P=0.057)。5)35日齡仔豬背最長肌肌球蛋白重鏈(Myosin heavy chain,MyHC)Ⅱb mRNA表達(dá)HP組顯著高于LP組(P<0.05);在腰大肌,HP組仔豬MyHCⅡx mRNA顯著增加(P<0.05),同時MyHCⅠ mRNA水平顯著下降(P<0.05)。與mRNA的變化一致,背最長肌MyHCⅡ蛋白表達(dá)HP組也顯著高于LP組(P<0.05)。然而,8月齡豬背最長肌和腰

7、大肌MyHCⅡb mRNA表達(dá)HP組顯著低于LP組(P<0.05),腰大肌MyHCⅡxmRNA表達(dá)顯著低于LP組(P<0.05);同時,HP組背最長肌和腰大肌MyHCⅡ蛋白表達(dá)均顯著低于LP組(P<0.05)。以上結(jié)果表明,盡管在體重和肌肉重上出現(xiàn)了完全的補償生長,但是母豬日糧蛋白水平對子代骨骼肌肌纖維的特性產(chǎn)生了影響,高蛋白日糧導(dǎo)致了8月齡豬肌纖維類型由快向慢的轉(zhuǎn)化。
   2母豬日糧蛋白水平影響子代MyHCⅡb表達(dá)表遺傳機制

8、的研究
   目前,母體營養(yǎng)影響肌纖維的表遺傳機制未見報道。通過以上研究發(fā)現(xiàn),母豬日糧蛋白水平引起子代骨骼肌纖維類型轉(zhuǎn)化和MyHC mRNA表達(dá)發(fā)生改變,尤其是MyHCⅡb mRNA表達(dá)變化尤為顯著。骨骼肌中MyHCⅡb型比例和蛋白含量可影響動物骨骼肌代謝類型,并與肌肉品質(zhì)相關(guān),易受營養(yǎng)的影響。因此,我們以MyHCⅡb基因為研究對象,探討母豬日糧蛋白水平導(dǎo)致子代骨骼肌肌纖維類型變化的表遺傳調(diào)節(jié)機制。運用染色質(zhì)免疫沉淀和甲基化DN

9、A免疫沉淀測定了35日齡仔豬背最長肌和8月齡豬背最長肌、腰大肌MyHCⅡb基因啟動子區(qū)組蛋白(H3ac、H3K4me3、H3K9me1和H3K27me3)的修飾情況和DNA甲基化的程度,比較了母豬不同日糧蛋白水平之間及不同類型肌肉之間MyHCⅡb基因表達(dá)的差異和表遺傳修飾的變化。
   結(jié)果顯示:1)在35日齡,母豬高蛋白日糧增加了背最長肌MyHCⅡb mRNA的表達(dá)(P<0.05),MyHCⅡb基因啟動子區(qū)組蛋白H3ac、H3

10、K4me3,H3K9me1的富集水平HP組高于LP組(P<0.05)。提示在35日齡,H3ac、H3K4me3和H3K9me1與MyHCⅡb基因激活相關(guān);H3K27me3水平和DNA甲基化程度高、低蛋白組之間無顯著差異,提示二者可能沒有參與調(diào)控MyHCⅡb基因的表達(dá)。2)然而,8月齡豬背最長肌和腰大肌MyHCⅡb基因啟動子區(qū)組蛋白狀態(tài)與35日齡仔豬相比發(fā)生了不同的變化。H3ac和H3K4me3水平HP組低于LP組(P<0.05),伴隨H

11、P組MyHCⅡb mRNA表達(dá)較低(P<0.05);HP組H3K9me1的水平高于LP組(P<0.05),與MyHCⅡbmRNA表達(dá)反向,提示在8月齡H3K9me1水平的增加可能抑制了MyHCⅡb基因的表達(dá);H3K27me3水平和DNA甲基化程度在高、低蛋白組間也無顯著差異。3)8月齡豬不同肌肉類型MyHCⅡb基因啟動子區(qū)表遺傳修飾的比較顯示,表達(dá)MyHCⅡb基因豐度高的背最長肌H3ac和H3K4me3的水平均高于表達(dá)較少MyHCⅡb基

12、因的腰大肌(P<0.05);在HP組內(nèi),MyHCⅡb基因H3K9me1和H3K27me3水平背最長肌顯著低于腰大肌(P<0.05);但在LP組內(nèi),H3K9me1水平表現(xiàn)出背最長肌顯著低于腰大肌的趨勢(P=0.066),而H3K27me3在兩種類型肌肉間無顯著差異;DNA甲基化程度背最長肌和腰大肌之間無顯著差異。以上結(jié)果表明,在妊娠期和哺乳期母豬日糧蛋白水平導(dǎo)致了子代骨骼肌MyHCⅡb基因啟動子區(qū)組蛋白修飾發(fā)生了不同的變化,DNA甲基化狀

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