褪黑激素对奶牛乳腺上皮细胞乳脂合成影响及其机制研究

发布时间：2020-05-28 21:48

【摘要】：乳脂肪是牛奶的主要营养成分,可为人类提供营养和能量,牛奶中乳脂率的高低既关系牛奶品质优劣和乳制品加工特性,同时又是奶业核心竞争力的重要标志。目前,我国牛奶中乳脂肪的含量普遍偏低,甚至部分低于国家标准,削弱了乳制品在国内外市场的竞争力。因此,如何提高乳产量及乳脂肪含量目前仍是我国奶牛产业关注的重要科学问题。通过筛选乳脂肪合成相关候选基因,揭示奶牛乳脂肪合成调控机制,可为开发相关基因及其分子标记、选育高乳脂率优质奶牛提供理论依据和技术支持。本试验以344头中国荷斯坦牛为试验材料,采用直接测序法分析褪黑激素受体MT1和MT2两个基因共3个SNPs位点的遗传多态性,分析这2个基因3个突变位点与测定日产奶量、乳脂率、总乳脂3个性状的相关性,寻找可用于生产实际的分子标记;其次通过体外培养奶牛乳腺上皮细胞,研究褪黑激素对奶牛乳腺上皮细胞乳脂肪合成的作用及其机制,以期为改善乳脂肪含量提供新的思路和技术手段。主要研究结果如下:1.在褪黑激素受体MT1基因第2外显子区域检测到g.22354 GA突变位点,得到AA、AG和GG 3种基因型,其中AG基因型为优势等位基因,关联结果显示GG基因型产奶量、乳脂率、总乳脂均显著高于AA基因型(P0.05)。2.在褪黑激素受体MT2基因内含子区域检测到g.13647 TA与g.13810 TA 2个SNP位点;MT2基因g.13810 TA位点,TT为优势基因型,T是该位点的优势等位基因;g.13647 TA位点,GG为优势基因型,G是该位点的优势等位基因。MT2基因的g.13647 TA与g.13810 TA位点对泌乳性状影响均不显著(P0.05)。3.不同浓度褪黑素处理奶牛乳腺上皮细胞发现,10μM褪黑激素显著抑制了奶牛乳腺上皮细胞中脂滴的形成,10μM褪黑激素组甘油三酯含量显著低于对照组;同时,10μM褪黑素显著下调乳脂肪合成关键基因C/EBPα、C/EBPβ、FASN、FABP4、SCD1以及SREPBP1的mRNA表达量;MT1和MT2受体非特异结合拮抗剂Luzindole处理后,解除了褪黑激素对奶牛乳腺上皮细胞乳脂肪合成的抑制作用;MT2受体特异结合拮抗剂4P-PDOT处理后,褪黑激素对奶牛乳腺上皮细胞乳脂肪合成的抑制作用仍然存在。综上所述,褪黑激素受体MT1基因与奶牛乳脂肪性状有显著的关联效应,可以作为奶牛部分生产性状选育的候选参考基因;进一步细胞实验研究表明,褪黑激素通过其受体MT1介导抑制奶牛乳腺上皮细胞乳脂肪的合成。以上结果表明,调控奶牛体内褪黑激素的水平或可成为改善乳脂肪含量,提升乳品质量的有效技术手段。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S823

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