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在怀有多羔的湖羊妊娠后期,营养需求急剧增加,但由于胎儿在妊娠后期生长速度加快,胎儿生长造成机械性挤压腹腔,导致母体瘤胃容积减小,采食量减少,母羊出现能量负平衡,严重者会诱发妊娠毒血症。瘤胃作为反刍动物特有的消化器官,瘤胃微生物区系和上皮结构及功能受日粮蛋白质和能量水平的影响,当母羊在采食量下降的情况下,瘤胃上皮形态、瘤胃上皮上附着的微生物及瘤胃上皮转录组是如何变化的,目前并不清楚。本文通过研究重度限饲对湖羊瘤胃发酵、上皮微生物区系和上皮转录水平的影响,拟为湖羊妊娠后期的营养调控提供理论依据。1.重度限饲对妊娠后期湖羊瘤胃发酵及上皮形态和功能的影响本试验旨在探究重度限饲对妊娠后期湖羊瘤胃发酵及上皮形态和功能的影响。试验选用16头体况良好、体重胎次相近,经同期发情受孕且妊娠期为108天的健康湖羊,妊娠后期湖羊在适应期7天内进行单栏饲喂,自由采食测定基础采食量,自由饮水。试验期开始,随机分为对照组（CON,n=8）和重度限饲处理组（SFR,n=8）,对照组母羊参照自由采食量和饲养标准喂养,重度限饲组采食量为对照组采食量的30%。预饲期为7天,正式试验期为15天。试验结束后记录母羊和胎儿体重,两组屠宰采样,采集瘤胃内容物、瘤胃液和瘤胃上皮组织样品进行检测分析。结果表明:妊娠后期限饲显著降低母羊体增重（P=0.017）,且SFR组胎儿平均体重显著低于对照组（P=0.016）。与对照组相比,重度限饲显著提高瘤胃pH（P=0.040）,显著降低瘤胃TVFA（P<0.001）、乙酸（P<0.001）、丙酸（P<0.001）、丁酸（P=0.025）和戊酸（P=0.039）的浓度;丙酸比例显著降低（P=0.022）,乙丙比有上升趋势（P=0.059）;SFR组的瘤胃干重显著低于CON组（P=0.003）。组织形态学观察发现,妊娠后期重度限饲显著降低了瘤胃乳头的长度（P<0.001）、宽度（P=0.001）和表面积（P<0.001）。与对照组相比,重度限饲显著下调瘤胃上皮紧密连接蛋白Claudin-1（P=0.001）和ZO-1（P=0.009）的mRNA表达量;SFR组的细胞增殖相关基因CDK1（P=0.001）、CDK2（P=0.028）、CDK6（P=0.035）、Cyclin A2（P=0.009）、Cyclin B1（P=0.004）、Cyclin D1（P=0.001）、Cyclin E1（P<0.001）和促凋亡基因Bad（P=0.017）的 mRNA表达量显著下调。瘤胃上皮VFA吸收与代谢相关基因定量结果说明,与对照组相比,妊娠后期重度限饲显著降低MCT-1（P=0.022）、NHE-2（P=0.009）、NHE-3（P=0.050）、PAT-1（P=0.032）、BDH-1（P=0.028）、HMGCL（P=0.047）的mRNA表达量。结果说明,重度限饲显著降低了妊娠后期瘤胃挥发性脂肪酸含量,改变瘤胃发酵模式。重度限饲导致瘤胃上皮乳头吸收表面积减少,VFA吸收和代谢受到抑制,同时,瘤胃上皮细胞周期进程减缓,进而影响瘤胃上皮屏障功能。2.重度限饲对妊娠后期湖羊瘤胃上皮微生物菌群组成和功能的影响本试验旨在探究重度限饲对妊娠后期湖羊瘤胃上皮微生物菌群组成和功能的影响。试验设计同试验一。试验结束后屠宰采样,采集瘤胃上皮提取微生物DNA,通过高通量测序研究微生物菌群组成和功能的变化。PCoA结果显示妊娠后期限饲改变瘤胃上皮微生物菌群组成。瘤胃上皮微生物高通量测序共检测到20个门,与对照组相比,SFR 组 Elusimicrobia（P=0.036）和 Lentisphaerae（P=0.012）的相对丰度显著降低。在属水平上,共检测到172个属。与对照组相比,SFR组unclassified Neisseriaceae（P=0.046）、Comamonas（P=0.002）和 Papillibacter（P=0.005）的相对丰度显著提高,Howardella（P=0.027）、Desulfobulbus（P=0.036）和Suttonella（P=0.036）的相对丰度显著降低。菌群功能PICRUSt预测结果显示,妊娠后期重度限饲显著提高瘤胃上皮微生物氨基酸代谢（P=0.003）、脂代谢（P=0.001）、细胞过程和信号（P=0.021）、外源性化学物质生物降解（P=0.009）、其他氨基酸代谢（P=0.002）、内分泌系统（P=0.001）、萜类化合物和聚酮化合物代谢（P=0.002）、运输和分解代谢（P=0.016）相关的基因家族的丰度,降低基因信息过程（P=0.046）、转录（P=0.021）、代谢（P=0.046）、酶家族（P=0.046）、环境适应（P=0.003）相关的基因家族的丰度。上述结果说明,妊娠后期重度限饲可改变瘤胃上皮微生物菌群组成和功能。3.基于RNA-Seq转录组测序技术研究重度限饲对妊娠后期湖羊瘤胃上皮基因表达的影响本试验旨在通过RNA-Seq转录组测序技术探究重度限饲对妊娠后期湖羊瘤胃上皮基因转录水平的影响。试验设计同第二章,屠宰后采集瘤胃腹囊上皮并提取总RNA,进行转录组学测序分析。结果表明:以FDR<0.05,差异倍数FC>1.5或<0.67为筛选标准,共检测到106个差异表达基因,其中限饲组46个基因上调,60个基因下调。差异表达基因的通路富集分析结果显示,差异表达基因显著富集的通路有细胞外基质受体相互作用、PPAR信号通路、类固醇生物合成、焦点黏连、PI3K-Akt信号通路、蛋白质消化和吸收、DNA复制、细胞周期、脂肪酸代谢、不饱和脂肪酸的生物合成、AMPK信号通路、血小板激活、脂肪酸延长、果糖和甘露糖代谢和脂肪酸降解。在上述关键信号通路中筛选与生长发育相关的差异表达基因进行验证,结果发现:与对照组相比,SFR组与细胞增殖和DNA复制相关的基因（MCM2、MCM4、MCM5、BUB1B、ORC1）表达量显著下调,与PI3K-Akt信号通路相关的基因（THBS4、CSF1、COL1A1、COL1A2、COL3A1、COL5A1、JAK3）表达量显著下调。结果表明,妊娠后期重度限饲可能通过影响PI3K-Akt信号通路、DNA复制和细胞周期,进而影响瘤胃上皮生长发育,使瘤胃上皮结构和功能对限饲产生适应性应答。