【摘 要】
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鸟类孵化期的肌肉发育决定了其出生后肌肉组织的分布、肌纤维数目、肌纤维类型以及生长速度等,因此对肉品质有着非常重要的影响。脊椎动物肌肉生成过程受一系列转录因子和生长因子的精确调控,本研究采用生长速度有显著差异的鸡品种或品系,通过两部分试验探讨了鸡胚胎期和胎儿期肌肉发育的形态及其分子调控机理。转化生长因子-β(TGF-β)家族和成纤维细胞生长因子Ⅱ(FGF2)对脊椎动物骨骼肌前体细胞的分裂增殖有促进作
【基金项目】
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国家科技支撑计划(2011BAD28B03); 长江学者和创新团队发展计划(IRT1191);
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鸟类孵化期的肌肉发育决定了其出生后肌肉组织的分布、肌纤维数目、肌纤维类型以及生长速度等,因此对肉品质有着非常重要的影响。脊椎动物肌肉生成过程受一系列转录因子和生长因子的精确调控,本研究采用生长速度有显著差异的鸡品种或品系,通过两部分试验探讨了鸡胚胎期和胎儿期肌肉发育的形态及其分子调控机理。转化生长因子-β(TGF-β)家族和成纤维细胞生长因子Ⅱ(FGF2)对脊椎动物骨骼肌前体细胞的分裂增殖有促进作用。为了探索这些生长因子在鸡骨骼肌发育不同阶段的功能,试验一选取爱博益加(AA)肉鸡和白来航蛋鸡,检测了TGF-β2、TGF-β3、FGF2及其下游的主要信号转导因子在两个品种10胚龄(E10)、1日龄(D1)和45日龄(D45)腿肌组织中的表达水平和DNA甲基化水平。结果显示各目的基因在两品种内有相同的表达趋势,TGF-β2、TGF-β3、Smad3和FGF2在胎儿阶段(E10)的表达水平极显著(P<0.01)高于D1和D45。对5’端DNA序列的甲基化水平检测发现,FGF2基因5’端的一个CpG岛片段在E10腿肌中的甲基化水平极显著(P<0.01)低于D1和D45,且该片段中的一个CpG位点位于转录因子Pax3的结合位点中。本试验结果表明TGF-β2、TGF-β3、Smad3和FGF2可能参与鸡胎儿期后肢肌肉生成,5’端DNA甲基化可能参与腿肌细胞中FGF2转录的调控。本研究有助于我们对生长因子在鸟类肌肉发育中的功能有更深入的了解。脊椎动物出生前的胚胎和胎儿阶段决定了出生后肌肉组织的分布、肌纤维类型和数目等。试验二以高(HWS)、低(LWS)体重双向选择鸡品系为试验对象,探索了长期进行生长速度双向选择对胚胎和胎儿阶段肌肉发育的影响及其分子机制。在胚胎阶段,LWS胚胎的全胚和肢芽长度、总体节对数及分化出肌纤维的体节对数均大于HWS胚胎,品系间的差异在E4达到最大,表明该阶段LWS胚胎的发育和肌肉生成速度均快于HWS胚胎。在胎儿阶段,通过对E10后肢芽肌肉细胞的原代培养,发现HWS品系的总细胞数和Pax7+细胞数在体外培养的第4和(或)5天显著(P<0.05)多于LWS品系;此外,HWS细胞形成的肌纤维长度和直径较大,第2、4和5天肌纤维中融合的细胞核数显著(P<0.05)的多于LWS。表明HWS胎儿肌肉细胞较LWS细胞有更强的增殖和分化能力。随着细胞的体外生长,Pax3、Pax7、Myf5、MyoD和MRF4在两品系中有相同的表达趋势,但FGF2在两品系细胞中的表达趋势有所不同。LWS细胞中的FGF2表达水平无明显变化但是在HWS细胞中有显著(P<0.05)下调,第5天FGF2在HWS细胞中的表达水平显著(P<0.05)低于LWS细胞,因此FGF2在HWS与LWS肌肉细胞中的表达差异性可能与两品系胎儿肌肉生成阶段的形态差异有关。本研究对高低体重双向选择鸡品系孵化期的肌肉发育形态和分子机制进行研究,为深入了解鸟类出生前肌肉生成对后期肌肉发育的影响奠定了基础。
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