鸡小肠中多种转录因子的表达变化及其对糖转运蛋白GLUT2的表达调控

发布时间：2017-04-09 17:13

  本文关键词：鸡小肠中多种转录因子的表达变化及其对糖转运蛋白GLUT2的表达调控，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：生长速度慢,饲料转化率低是我国地方鸡种普遍存在的问题。鸡肠道的发育直接影响鸡生长速度和饲料转化率。糖类营养物质的吸收是个体发育过程中组织器官功能实现的必要条件。这一吸收过程主要由糖类营养转运蛋白来完成,而糖类营养转运蛋白基因何时表达,表达量的多少等都要受到多个转录调控因子的调控。本研究旨在从肠道营养转运蛋白表达调控的角度来研究营养吸收问题,在分子水平阐明营养吸收的分子机制,为实现饲料转化率高的优良鸡种的育种目标提供研究基础。本研究选用刚出雏体重相近、发育正常的雄性爱拔益加肉鸡和白来航蛋鸡各200只,随机分为两组,共四组进行饲养。饲养情况分别为：肉鸡饲喂肉鸡饲料,肉鸡饲喂蛋鸡饲料,蛋鸡饲喂肉鸡饲料及蛋鸡饲喂蛋鸡饲料。分别测定各组试验鸡1、3、7、14和28日龄的体重、小肠重和小肠长,并检测了USF1 (Upstream Stimulatory Factor 1, USF1)和GATA3 (GATA Binding Protein 3, GATA3)基因的绝对表达量。研究饲料、鸡种及其交互作用对鸡小肠USF1和GATA3基因表达量变化与鸡生长性状的影响。另外,糖类营养转运蛋白GLUT2 (Glucose Transporter 2, GLUT2)是鸡小肠中主要的糖类转运载体,它的表达直接影响鸡肠道糖类营养物质的吸收。为了探索转录因子CDXA (Caudal Type Homebox Transcription Factor A)、USF1和GATA3通过结合3LUT2基因5’端上游顺式作用元件调控该基因表达的机制,本研究构建了真核表达载体pcDNA3.1-CDXA、 pcDNA3.1-USF1和pcDNA3.1-GATA3。对鸡小肠上皮细胞(Intestina Epithelial Cells, ICE)进行体外培养,通过转染使转录因子CDXA、USF1和GATA3过表达,用绝对荧光定量PCR检测比较转染后GLUT2基因表达量的变化。获得以下主要结果：(1)随着日龄的增加,爱拔益加肉鸡和白来航蛋鸡的体重、小肠重和小肠长均在不断增长,并且USF1和GATA3基因表达量随着日龄的增加均有极显著差异(P0.01)。(2)爱拔益加肉鸡体重、小肠重和小肠长明显大于白来航蛋鸡(P0.01)。不同饲料对14日龄的鸡体重影响差异极显著(P0.01),而对小肠重影响差异显著(P0.05),对3日龄和7日龄的鸡体重影响差异显著(P0.05),对28日龄的鸡小肠重和小肠长影响差异极显著(P0.01)。饲料与鸡种存在互作效应,对14日龄的鸡体重影响差异极显著(P0.01),对3日龄的鸡小肠重影响差异显著(P0.05),而对7日龄的鸡小肠重影响差异极显著(P0.01),对7日龄的鸡小肠长影响差异显著(P0.05)。(3)爱拔益加肉鸡和白来航蛋鸡相关性状及USF1基因表达量在不同饲料间的差异均不显著(P0.05),而不同饲料间GATA3基因表达量差异显著(P0.05)。饲料和鸡种互作效应对28日龄USF1基因的表达量影响差异显著(P0.05)。(4)鸡种和饲料交互作用对鸡生长性状及USF1和GATA3基因表达量的影响差异均不显著(P0.05)。(5)CDXA、USF1和GATA3三种转录因子过表达后,比较各组糖转运蛋白基因GLUT2表达量的变化。研究发现转录因子CDXA过表达对IEC细胞中GLUT2基因的表达有抑制作用；转录因子USF1和GATA3过表达对GLUT2基因的表达有正调控作用。综上所述,本研究不仅为家禽营养和育种的研究提供了部分基因表达调控信息,为阐明糖代谢过程中各基因间互作机制提供理论依据,而且为培育具有高饲料转化率遗传特性的优良鸡种提供了研究基础。
【关键词】：生长性状 CDXA USF1 GATA3 GLUT2
【学位授予单位】：山西农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S831
【目录】：

• 摘要8-10
• 第一章 文献综述10-29
• 1 饲料转化率10-12
• 1.1 饲料转化率的影响因素10-11
• 1.2 爱拔益加肉鸡11
• 1.3 白来航蛋鸡11-12
• 2 肠道糖类营养物质的吸收12-19
• 2.1 糖转运蛋白GLUT212-13
• 2.2 真核转录调控13-19
• 3 真核表达载体的构建19-22
• 4 本研究的目的与意义22-24
• 参考文献24-29
• 第二章 肉鸡和蛋鸡小肠转录因子USF1和GATA3表达分析29-58
• 1 材料与方法29-36
• 1.1 试验材料29-31
• 1.2 试验方法31-36
• 2 试验结果36-51
• 2.1 饲料转化率分析36-38
• 2.2 各生长阶段蛋鸡和肉鸡的体重、小肠重、小肠长的比较38-43
• 2.3 USF1和GATA3基因标准曲线和熔解曲线43-46
• 2.4 USF1和GATA3基因mRNA表达量测定结果46-50
• 2.5 生长性状与USFl和GATA3基因表达量相关性分析50-51
• 3 讨论51-54
• 3.1 影响饲料转化率的因素51
• 3.2 鸡种、饲料及其互作效应对不同生长阶段的鸡体重、小肠重和小肠长的影响51-52
• 3.3 实时荧光定量PCR的应用52-53
• 3.4 鸡种、饲料及其互作效应对鸡小肠中USF1 mRNA表达量的影响53-54
• 3.5 鸡种、饲料及其互作效应对鸡小肠中GATA3 mRNA表达量的影响54
• 4 小结54-56
• 参考文献56-58
• 第三章 转录因子CDXA、USF1和GATA3真核表达载体的构建58-76
• 1 材料与方法58-69
• 1.1 试验材料58-60
• 1.2 试验方法60-69
• 2 结果与分析69-73
• 2.1 基因CDXA、USF1、和GATA3的扩增片段69-70
• 2.2 真核表达载体的酶切鉴定70-73
• 3 讨论73-74
• 3.1 真核表达载体73
• 3.2 影响真核表达载体构建的因素73-74
• 4 小结74-75
• 参考文献75-76
• 第四章 转录因子CDXA、USF1、GATA3过表达对糖转运蛋白GLUT2表达的影响76-98
• 1 材料与方法76-86
• 1.1 试验材料76-78
• 1.2 试验方法78-86
• 2 结果与分析86-93
• 2.1 转录因子CDXA、USF1和GATA3在GLUT2基因5'调控区结合位点情况86-87
• 2.2 鸡小肠上皮细胞体外分离培养及鉴定结果87-88
• 2.3 鸡小肠上皮细胞转染后形态学观察88
• 2.4 IEC中RNA提取结果88-89
• 2.5 GLUT2绝对荧光定量标准曲线和熔解曲线89-90
• 2.6 CDXA基因绝对荧光定量标准曲线和熔解曲线90-91
• 2.7 目的基因mRNA的表达量检测结果91-93
• 3 讨论93-95
• 3.1 鸡IEC体外分离培养及转染93-94
• 3.2 转录因子CDXA对GLUT2基因表达的影响94
• 3.3 转录因子USF1对GLUT2基因表达的影响94-95
• 3.4 转录因子GATA3对GLUT2基因表达的影响95
• 4 小结95-96
• 参考文献96-98
• 全文结论98-99
• 特色与创新99-100
• 不足与展望100-102
• Abstract102-104
• 附录104-106
• 致谢106

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