基于转录组测序技术分析皮质醇对猪肉质的影响

发布时间：2018-06-06 01:37

本文选题：猪 + 皮质醇　；参考：《华中农业大学》2017年硕士论文

【摘要】：应激反应与动物肉质性状紧密相连。皮质醇是引起动物应激反应的重要激素,通常由下丘脑-垂体-肾上腺皮质(hypothalamic-pituitary-adrenal,HPA)轴分泌,目前关于皮质醇是如何影响肉质以及通过何种方式导致肉质发生变化并不完全清楚。因此,本试验通过建立应激模型,研究应激后皮质醇对猪肉质以及血液的生化指标的影响,阐述皮质醇影响肉质的内在分子调控机制。本研究不仅发现了影响肉质劣变的重要基因和调控网络,而且为选育抗应激和高品质的肉质猪提供了一定的理论依据,主要的研究结果如下:1.皮质醇影响肉质指标和血液指标皮质醇组仔猪饲喂含氢化可的松(天然皮质醇的类似物)的日粮,屠宰后检测所有受试猪背最长肌和血液相关指标。与对照组相比,皮质醇组仔猪增重率显著下降大约3.4倍,皮质醇组1 h肉色明显上升,24 h肉色值略高于对照组,仅增加了7%;24 h滴水损失有大幅度的下降,降低了63%;与肉质性状相关联的蛋白如CAST、calpain1、calpain2和ATF4表达水平都有明显的上升,Desmin、Myo D1和IGF-1的表达水平要显著下降。血清中皮质醇含量明显高于对照组,升高了大约4.8倍,而肌酸激酶的含量受到了显著抑制作用,下降了大约2.6倍。2.皮质醇引起肌肉组织损伤和肌细胞凋亡运用HE和TUNEL方法检测和验证了猪肌肉组织受损情况和细胞凋亡情况,分析结果发现,皮质醇组仔猪背最长肌肌肉组织受损严重,肌纤维间隙增大,凋亡细胞数增多,肌束比率和细胞凋亡率极显著上升,凋亡率升高大约3.7倍。3.皮质醇影响钙离子通道相关基因和细胞凋亡相关基因的表达定量PCR检测钙离子通道和细胞凋亡相关基因的表达水平,结果表明皮质醇可诱导钙离子通道基因(SERCA1、IP3R1)和细胞凋亡基因(Bcl-2、BAX、Caspase-3)的上调表达,导致骨骼肌细胞凋亡,推测这些基因可能在皮质醇影响肉质的分子机制中扮演重要角色。4.皮质醇诱导差异表达基因的表达转录组测序结果表明TLR3和IL-1RAP在皮质醇组中上调表达并且富集得分较高。通过免疫组化和Western blot的试验证实皮质醇组TLR3和IL-1RAP的蛋白表达水平远高于对照组。测序结果筛选出223个差异表达基因其中包括80个上调差异表达基因,143个下调差异表达基因。有204个差异基因富集到GO条目,140个差异基因被注释到KEGG代谢通路。发现大量差异表达基因如TLR3、IL-1RAP、TGFβ1、CCL2、SPP1、GPX2、CD3ε、CCR5、ATF3和STC1介入炎症反应、防御反应和损伤应答的过程。这些差异表达基因可能在皮质醇影响肉质下降的机制中发挥一定的作用。本研究结论是:1.本试验筛选出大量的差异表达基因,其中有部分差异表达基因如TLR3、IL-1RAP、TGFβ1、CCL2、SPP1、GPX2、CD3ε、CCR5、ATF3和STC1等参与钙离子通道和细胞凋亡的调控过程,这些基因可能受到皮质醇的调控作用。2.皮质醇可能通过影响TLR3和IL-1RAP的表达活化转录因子NF-κB,从而引起骨骼肌细胞的凋亡。并且NF-κB也可以作用于如Caspase-3、Bcl-2和BAX等与钙离子通道和细胞凋亡相关基因来引起细胞凋亡导致肌肉的理化性质改变,最终导致肉质改变。
[Abstract]:The effects of cortisol on meat quality and blood biochemical indexes were studied by means of HE and TUNEL methods . The results were as follows : 1 . A large number of differentially expressed genes , such as TLR3 , IL - 1RAP , TGF 尾1 , CCL2 , SPP1 , GPX2 , CD3 蔚 , CCR5 , ATF3 and STC1 , were involved in inflammatory reaction , defense response and injury response .
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S828

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