【摘要】：研究表明,在玉米-豆粕型日糧中添加1%精氨酸可提高妊娠母豬的繁殖性能。但在實際生產(chǎn)中,由于精氨酸的市場價格較高,添加1%精氨酸成本過高,未獲得廣泛推廣應用。因此,本試驗擬采用在小麥-豆粕型飼糧中添加0.1%L-精氨酸鹽酸鹽研究其對初產(chǎn)母豬產(chǎn)仔性能的影響,并通過細胞試驗研究精氨酸及其代謝產(chǎn)物對母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞的影響及其可能機制,從而為精氨酸在母豬生產(chǎn)中的的科學合理應用提供理論依據(jù)。試驗一:試驗挑選日齡和體重相近、遺傳背景一致、發(fā)情日期相接近的長×大初產(chǎn)母豬120頭,根據(jù)體重隨機分成對照組和精氨酸組,每組60頭,每重復一頭母豬。精氨酸組是在妊娠期第30~110天小麥-豆粕型飼糧中添加0.1%L-精氨酸鹽酸鹽,而對照組飼糧中添加0.17%L-丙氨酸進行等氮平衡。試驗期間記錄窩產(chǎn)仔數(shù)、活仔數(shù)、仔豬體重和分娩后的胎盤重,并檢測母豬妊娠第30、70和90天血漿中游離氨基酸、雌激素、多胺、一氧化氮(NO)、氨、胰島素樣生長因子-I(IGF-1)等生理指標。試驗二:通過細胞試驗研究不同濃度精氨酸對母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞增殖影響,在不含精氨酸的特制DMEM培養(yǎng)基(0 mM)的基礎上對母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞進行精氨酸饑餓處理6 h后,分別添加不同濃度的精氨酸(0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 m M)培養(yǎng)2、4和6天,利用MTT法檢測母豬胎盤滋養(yǎng)細胞增殖,并通過線粒體膜電位試劑盒檢測早期凋亡情況,用熒光定量PCR檢測細胞增殖相關基因表達,并用ELISA試劑盒檢測生長因子和雌激素合成,以及western blot免疫印跡法對mTOR信號通路蛋白表達進行檢測。試驗三:選取試驗二得到的促進母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞增殖的最適精氨酸濃度,采用總一氧化氮合成酶抑制劑(L-NMMA)、多胺合成抑制劑(DFMO)、NO供體硝普鈉和腐胺來驗證NO和腐胺對母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞增殖和基因表達的影響。利用MTT法檢測母豬胎盤滋養(yǎng)細胞增殖,應用流式細胞儀檢測細胞周期,采用熒光定量PCR檢測細胞增殖相關基因表達,并用ELISA試劑盒檢測生長因子的合成,以及western blot免疫印跡法對mTOR和β-catenin信號通路蛋白表達進行檢測。本試驗研究結(jié)果表明:1)與對照組相比,在妊娠30~110天初產(chǎn)母豬的小麥-豆粕型飼糧中添加0.1%L-精氨酸鹽酸鹽,可以顯著提高初產(chǎn)母豬的總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)(P0.05),其中總產(chǎn)仔數(shù)增加1.1頭(提高11.28%),產(chǎn)活仔數(shù)增加1.1頭(提高12.64%);顯著提高妊娠第70天和90天血漿中精氨酸、鳥氨酸和NO濃度(P0.05);顯著提高妊娠第90天血漿中脯氨酸和精胺濃度(P0.05);極顯著提高IGF-I濃度(P0.01);顯著降低妊娠第90天血漿中血氨的濃度(P0.05)。2)與對照組(0 mM精氨酸)相比,母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞中添加不同濃度精氨酸(0.2、0.4、0.8、1.6和3.2 mM)顯著提高第2、4和6天母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞增殖(P0.05),以0.4 mM效果最佳,并能抑制第2和4天母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞早期凋亡;0.4 mM、0.8 m M和1.6 mM精氨酸顯著提高第4天母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞PCNA mRNA相對表達量(P0.05);0.4 mM和0.8 mM精氨酸顯著提高第4天精氨酸酶mRNA相對表達量(P0.05);0.4 mM精氨酸顯著提高第2天和第4天母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞培養(yǎng)液中NO、EGF、雌二醇和孕酮濃度(P0.05),并提高母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞中m TOR、4EBP-1、RPS6、p-4EBP-1和p-RPS6蛋白表達(P0.05)。3)與抑制劑添加組相比,添加硝普鈉和腐胺促進第2、4、6天母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞增殖;提高第2和4天母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞G2+S期的百分比(P0.05);提高第2和4天母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞中PCNA、IGF-I、EGF、m TOR、β-catenin的m RNA相對表達量(P0.05);添加腐胺第2天母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞中m TOR蛋白表達量顯著升高(P0.05);添加硝普鈉母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞中β-catenin蛋白和p-β-catenin蛋白表達量顯著升高(P0.05);添加硝普鈉和腐胺第4天母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞中mTOR、β-catenin和p-β-catenin蛋白表達量均顯著提高(P0.05)。綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)添加0.1%L-精氨酸鹽酸鹽可以提高初產(chǎn)母豬的產(chǎn)仔性能。在母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞培養(yǎng)基中添加0.4 mM精氨酸可促進細胞增殖,抑制細胞凋亡,并提高細胞中雌激素的合成和精氨酸代謝途徑相關酶的基因表達量。精氨酸能通過其代謝產(chǎn)物NO和腐胺可激活β-catenin和mTOR信號通路,促進母豬胎盤滋養(yǎng)層細胞的增殖。
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【學位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S828

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