蛋氨酸对70日龄吉林白鹅产绒性能及IGF-Ⅰ基因mRNA相对表达量的影响

刘 逍，滕战伟，娄玉杰

（吉林农业大学动物科学技术学院，吉林长春 130118）

蛋氨酸对70日龄吉林白鹅产绒性能及IGF-Ⅰ基因mRNA相对表达量的影响

刘 逍，滕战伟，娄玉杰*

（吉林农业大学动物科学技术学院，吉林长春 130118）

本试验旨在探索日粮中添加蛋氨酸水平对吉林白鹅产绒性能及IGF-Ⅰ基因mRNA相对表达量的影响。选择200只健康、体重均匀的28日龄吉林白鹅作为试验对象，采用单因素完全随机试验设计，分为4个处理组，包括1个对照组和3个处理组，每个处理5个重复，每个重复10只鹅，在饲粮中分别添加0.25%、0.5%、0.75%的蛋氨酸，分别记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组，自由采食饮水，试验期43 d。结果表明：70日龄时，各处理组的吉林白鹅的千朵重均显著高于对照组（P＜0.05），绒朵长度和绒枝细度均差异不显著（P＞0.05），但是随着蛋氨酸水平的增加，各组千朵重、绒朵长度和绒枝细度有增加的趋势，并且Ⅲ组最佳，Ⅳ组略低于Ⅲ组，且高于Ⅱ组和Ⅰ组；70日龄吉林白鹅各个部位的千朵重、绒朵长度及绒枝细度从高到低依次为胸部、腹部、背部；不同蛋氨酸处理组的鹅皮肤中IGF-Ⅰ基因mRNA相对表达量均显著高于对照组（P＜0.05），Ⅲ组最高，Ⅳ组略低于Ⅲ组，但显著高于Ⅱ组及Ⅰ组（P＜0.05），胸部的相对表达量明显高于背部和腹部。因此，适量的添加蛋氨酸可以提高鹅的产绒性能以及IGF-Ⅰ基因mRNA的相对表达量。

吉林白鹅；产绒性能；蛋氨酸；IGF-Ⅰ

近年来，随着人民生活水平的不断增高，人们对羽绒制品的需求量越来越大。中国是世界上最大的羽绒生产国、出口国和消费国[1]。鹅羽绒具有保暖性强、柔软等特点，因此，提高鹅羽绒的产量和质量已成为鹅羽绒发展中的重要问题。蛋氨酸是一种含硫氨基酸，它是构成蛋白质的基本单位之一，也是禽类的第一限制性氨基酸。含硫氨基酸能够提高合成角蛋白的强度，改善羽毛的质量[2]。类胰岛素生长因子-Ⅰ（IGF-I）是一类小分子多肽物质，它广泛分布在毛囊、毛乳头等部位。有试验表明，它可以促进体外培养的毛囊生长，适宜的蛋氨酸水平可以提高IGF-I基因的表达量[3]。本试验拟通过研究在饲粮中添加不同水平蛋氨酸对吉林白鹅产绒性能及IGF-I基因表达的影响，探讨蛋氨酸对羽绒生长的调控作用及其机制。

1 材料与方法

1.1 试验动物及日粮配方 选择健康体重均匀的4周龄健康、体重（1156.53±38.37）g、公母各半的吉林白鹅200只作为试验动物。饲养试验期为2015年5-7月，试验在吉林农业大学动物科技学院养殖基地进行，试验期为43 d。日粮参照美国NRC（1994）标准[4]，和实际生产情况进行日粮配制，饲料配方见表1。

1.2 试验设计及饲养管理 本试验采用单因子完全随机试验设计，随机分为4个处理组，每个处理5个重复，每个重复10只鹅，在基础饲粮中分别添加0.25%、0.5%、0.75%的蛋氨酸，分别记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组，试验期每天饲喂2次，06:00、16:00各1次，自由采食和饮水，每天观察鹅的表现，及时记录采食情况。

1.3 样品采集 试验鹅饲养到70日龄时，每个处理每个重复随机选取1只试验鹅屠宰，屠宰后选用干拔羽毛的方法，分别在鹅的背、胸、腹采集羽绒以及羽毛，装袋，作为试验样品。采集背、胸、腹部皮肤，装入冻存管，迅速放入-80℃液氮内储存，为提取皮肤总RNA做准备。

1.4 产绒性能测定及方法

表1 基础饲粮组成及营养成分（风干基础）

1.4.1 千朵重的测定 在每个部位随机选取1 000朵绒羽，用万分之一电子天平称重[5]。

1.4.2 朵绒长的测定 用千分卡尺量取绒朵根部至尖部长度。

1.4.3 绒朵绒小枝的细度的测定 用显微投影仪测每根羽枝的直径，每只鹅每个部位测定50根羽小丝。

1.5 IGF-I基因mRNA相对表达量的测定及方法

1.5.1 主要试剂及仪器 氯仿，异丙醇，无水酒精，DEpC水，反转录试剂盒（TaKaRa公司），反转录试剂盒、Taq DNA聚合酶、SYBRRpremix，Ex TaqTM荧光染料（TaKaRa公司）,PCR Marker DL 2 000和琼脂糖。Biofuge primo R型低温离心机（美国Thermo公司）；StepOneplusTM荧光定量PCR仪；Powerpac Basic型电泳仪（美国Bio-Rad公司）；Nanodrop2 000型分光光度计（美国Thermo公司）；Gel Doc 2 000型凝胶成像系统（美国Bio-Rad公司）。

1.5.2 引物设计 参照 GenBank上IGF-I基因相关序列，序列号为DQ490222。利用Primer5.0设计引物，引物序列见表2。

1.5.3 方法 提取皮肤组织的总RNA[6]，用琼脂糖凝胶电泳检测RNA质量，用核酸定量仪测定总RNA浓度以及吸光度D260/D280的值，此值在1.8～2.0中间说明RNA纯度较高，适宜进行下一步的试验。应用荧光定量PCR技术测定IGF-I的表达量[7]，反应体系：dH2O 6 μL，上下游引物以及样品各2 μL，ROXReference Dye 0.4 μL，SYBRR Premix Ex TaqⅡ 10 μL，总反应体系为20 μL。反应条件：预变性95℃ 30 s,变性95℃ 5 s,退火60℃ 30 s,延伸95℃15 s , 60℃ 1 min，95℃15 s，35个循环。

1.5.4 相对定量分析法公式 F=2-△△Ct△△Ct=（待测目的基因平均Ct值-待测内参基因平均Ct值）-（对照目的基因平均Ct值-对照内参基因平均Ct值）[8]

1.6 统计分析 试验采用Excel 2010进行数据整理，采用SPSS18.0统计软件中的One-Way Anova模块进行单因素数据分析，显著性检验应用Duncan′s法，结果用平均值±标准差表示，以P＜0.05作为差异显著性判断标准。

2 结 果

2.1 不同蛋氨酸水平对70日龄吉林白鹅产绒性能的影响

2.1.1 不同蛋氨酸水平对70日龄吉林白鹅千朵重的影响 如表3所示，与对照组相比较，各试验组均显著提高了70日龄吉林白鹅背部、胸部及腹部的千朵重（P＜0.05），Ⅲ组最重，Ⅳ略低于Ⅲ组，但显著高于Ⅱ组和Ⅰ组。70日龄吉林白鹅各个部位的千朵重从高到低依次为胸部、腹部、背部。

表2 引物信息

表3 不同蛋氨酸水平的70日龄吉林白鹅千朵重 g

2.1.2 不同蛋氨酸水平对70日龄吉林白鹅绒朵长度的影响 如表4显示，不同蛋氨酸水平对绒朵长度的影响均不显著。但随着蛋氨酸添加量的逐渐升高，70日龄吉林白鹅的绒朵长度也逐渐增长，Ⅲ组最长，Ⅳ组稍低于Ⅲ组，但是高于Ⅱ组和Ⅰ组，并且70日龄吉林白鹅胸部绒朵长度高于背部和腹部。

表4 不同蛋氨酸水平的70日龄吉林白鹅绒朵长度 mm

2.1.3 不同蛋氨酸水平对70日龄吉林白鹅绒枝细度的影响 由表5可见，蛋氨酸的添加水平对70日龄吉林白鹅绒枝细度影响差异不显著。但是，与绒朵长度一样，随着蛋氨酸水平的提高，绒枝细度有增加的趋势，并且Ⅲ组最大，Ⅳ组略低于Ⅲ组，但是高于Ⅱ组以及Ⅰ组，70日龄吉林白鹅各个部位的绒枝细度从大到小依次为胸部、腹部、背部。

表5 不同蛋氨酸水平的70日龄吉林白鹅绒枝细度 μm

2.2 不同蛋氨酸水平对70日龄吉林白鹅皮肤IGF-I基因mRNA相对表达量的影响 由图1可见，3条RNA条带清晰，无RNA降解，纯度较高，可以进行荧光定量PCR。如图2显示，IGF-I基因扩增曲线表明扩增过程中没有非特异性扩增产物，扩增产物单一，符合试验要求。如表6显示，各处理组的鹅皮肤中IGF-I基因mRNA相对表达量均显著高于对照组（P＜0.05），且Ⅲ组最高，Ⅳ组略低于Ⅲ组，但显著高于Ⅱ组及Ⅰ组（P＜0.05）。胸部的相对表达量明显高于背部和腹部。

表6 不同蛋氨酸水平的70日龄吉林白鹅皮肤中IGF-I基因mRNA相对表达量

图1 RNA鉴定图谱

图2 扩增曲线

3 讨 论

3.1 不同蛋氨酸水平对70日龄吉林白鹅产绒性能的影响 本试验对70日龄吉林白鹅不同蛋氨酸添加水平的产绒性能影响做了研究，主要测定了鹅背部、胸部以及腹部皮肤千朵重、绒朵长度以及绒枝细度3个指标，能充分的衡量羽绒的性能。而影响产绒性能主要有环境作用，营养代谢和遗传差异3个方面[9]。本研究结果显示，不同的蛋氨酸添加水平显著提高了70日龄吉林白鹅的千朵重，而绒朵长度和绒枝细度也有增加的趋势，并且都为Ⅲ组最高。Qi等[10]分析了含硫氨基酸对动物毛发生长的作用，指出因为硫可以刺激合成代谢，从而增加了合成角蛋白所需要的底物，因此含硫氨基酸对动物毛发生长有益。陈伯友等[11]研究发现，日粮中添加蛋氨酸安哥拉兔的产毛量明显增高。袁绍有等[12]研究表明，在皖西白鹅活拔鹅毛后的精料补充料中添加适量的蛋氨酸有利于鹅新生羽毛、羽绒的生长。这为证明蛋氨酸可以提高鹅的产绒性能提供依据。但是0.75%蛋氨酸添加组虽高于0.25%添加组以及对照组，却略低于0.5%添加组,可能是因为蛋氨酸含有毒性[10]如果过量，则会抑制羽毛的发育。而且在其他水禽中，不同着生部位之间也存在差异[13]。并且多项研究表明[5,14-16]，胸部的产绒性能高于腹部和背部。本试验研究结果与其一致，70日龄吉林白鹅的千朵重、绒朵长以及绒枝细度，均表现为胸部最好，腹部其次，背部最低，这是因为胸腹部为主要的产绒部位。

3.2 不同蛋氨酸水平对70日龄吉林白鹅皮肤IGF-I基因mRNA相对表达量的影响 在本试验条件下，提高日粮中蛋氨酸的添加水平，可以提高鹅皮肤中IGF-I的表达量，但是Ⅳ组略低于Ⅲ组，高于Ⅱ组和Ⅰ组。毛囊是鹅羽毛生长发育的基石，而毛囊的发生起源于皮肤上皮细胞和间质细胞的相互作用[17]。Zhou等[18]研究发现，给怀孕的母兔日粮中添加适宜蛋氨酸，可以对仔兔的毛囊发育有刺激作用，能增加毛发纤维直径。Hamideh[19]研究表明，胚蛋注射蛋氨酸，可以增加鸡胚毛囊密度和直径。由此可以证明，适量的添加蛋氨酸对毛囊的生长有促进作用。孙永峰等[20]认为，IGF-I参与调控了皮肤组织中毛囊的生长发育，并且不同产绒形状的鹅种IGF-I时空表达特异性不同。张海华[3]表示，适宜的蛋氨酸水平对IGF-I的表达量有显著提高的效果。以上与本研究一致，适宜的蛋氨酸水平可以显著提高IGF-I基因mRNA的相对表达量。而Ⅳ组略低于Ⅲ组，同样也可能因为蛋氨酸具有毒性[10]，过量的蛋氨酸会抑制毛囊的发育。由于本试验的产绒性能趋势和IGF-I基因mRNA表达量趋势一致，因此，蛋氨酸是否通过IGF-I对鹅毛囊的调控从而改善其产绒性能有待进一步的研究。

4 结 论

本试验条件下，当饲粮蛋氨酸水平为0.73%时，70日龄吉林白鹅的产绒性能最佳。70日龄吉林白鹅各个部位的产绒性能从高到低依次为胸部、腹部、背部。随着蛋氨酸水平的增加，70日龄吉林白鹅皮肤中IGF-I基因的mRNA表达量趋势与产绒性能相同，饲粮蛋氨酸水平为0.73%时最佳。

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S835.5

A

10.19556/j.0258-7033.2017-01-075

2016-06-13；

2016-07-15

国家自然科学基金（31372331）

刘逍（1992-），女，吉林松原人，硕士，E-mail: 444077553@qq.com

*通讯作者：娄玉杰，E-mail: lyjjlau@163.com