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氰戊菊酯对公鸡繁殖生理继代影响及其机制探讨

作　者: 商好敏
导　师: 夏东
学　校: 南京农业大学
专　业: 动物营养与饲料科学
关键词: 公鸡氰戊菊酯繁殖生理 DNA甲基化
分类号: S831.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

为了研究氰戊菊酯(fenvalerate, Fen)对公鸡繁殖生理的继代影响机理,本试验(1)选取40只健康30周龄的雄性青脚麻鸡,随机分为4组,分别持续8天灌喂含0.0、0.1、1.0和10mg·kg-1·BW Fen的葵花籽色拉油,分析Fen对公鸡性腺轴基因表达及其功能的影响；(2)用10mg·kg-1·BW Fen持续灌喂30周龄的成年公鸡4周,通过人工授精方式对未经Fen处理的健康母鸡进行配种,以繁殖F1代,F1代公鸡对未经Fen处理的健康母鸡进行配种,繁育F2代,探讨Fen对公鸡繁殖生理的继代影响及分子机制。1.不同剂量Fen对成年公鸡性腺轴基因表达及其功能的影响1.1精液质量和睾丸组织形态成年公鸡持续8天灌喂Fen,导致公鸡精液质量显著下降,0.1、1.0和10mg·kg-1Fen处理组公鸡精子畸形率显著高于对照组(P<0.05),但各处理组之间无显著性差异。成年公鸡持续8天灌喂Fen,各处理组公鸡睾丸的相对重量和生精小管直径与对照相比无显著性差异。1.2性激素用0.1、1.0和10mg·kg-1Fen持续灌喂成年公鸡8天,各处理组在灌喂的第2天血清中睾酮(Testosterone, T)水平与对照相比无显著性差异,处理的第4天血清中T含量呈现下降趋势,10mg·kg-1Fen处理组血清中T含量显著低于对照(P<0.05),且这种趋势持续到第8天。各处理组在灌喂的第2天血清中雌二醇(Estradiol, E2)水平与对照相比无显著性差异,处理第4天0.1和1.0mg·kg-1Fen处理组血清中E2含量显著低于对照组(P<0.05),但10mg·kg-1Fen血清中E2含量与各组差异不显著；处理的第8天,0.1mg·kg-1Fen处理组血清中E2含量显著低于对照和10mg·kg-1Fen处理组(P<0.05),1.0和10mg·kg-1Fen处理组和对照差异不显著。1.3性腺轴基因表达成年公鸡持续8天灌喂10mg·kg-1Fen显著上调下丘脑促性腺激素释放激素1(gonadotropin-releasing hormone1, GnRH1)和雌激素α受体(Estrogen receptor alpha,ERa)的基因表达(P<0.05),0.1和1.0mg·kg-1Fen的处理对下丘脑GnRH、ERa的基因表达无显著影响。0.1、1.0和10mg·kg-1Fen对下丘脑雄激素受体(Androgen receptor, AR)和雌激素p受体(Estrogen receptor alpha, ERβ)基因表达无显著影响。成年公鸡持续8天灌喂Fen显著影响垂体ERβ和AR的基因表达,其中1.0mg·kg-1Fen显著下调垂体ERβ的基因表达(P<0.05),0.1和10mg·kg1Fen对垂体ERp表达无显著影响。0.1mg·kg-1Fen显著上调垂体AR基因表达(P<0.05),1.0和10mg·kg-1Fen对垂体AR的基因表达无显著影响。0.1、1.0、和10mg·kg-1Fen对垂体GnRHR1. GnRHR2和ERp基因表达无显著影响。成年公鸡持续8天灌喂Fen显著影响睾九ERα、AR的基因表达,其中0.1mg·kg-1Fen显著上调睾丸ERα、AR的基因表达(P<0.05)。但0.1、1.0、和10mg·kg-1Fen对睾丸ERp的基因表达无显著影响。2.Fen对公鸡繁殖生理的继代影响2.1Fen对公鸡精子基因组DNA性腺轴功能基因甲基化水平的影响用10mg·kg-1Fen持续4周处理成年公鸡,对公鸡精子基因组DNA中性别决定区域(SRY (sex determining region Y) box9, SOX9)、细胞色素P45011A1(cytochrome P45011A1,013254)、类固醇激素合成急性调节蛋白(Steroidogenic acute regulatory protein, STAR)、ERα (ESR1)、雄性甲基化区(male hypermethylated (MHM) region on the Z chromosome, MHM)、孕激素受体结合蛋白(Progesterone receptor binding protein, Q9YH14)、促性腺激素释放激素受体1(gonadotropin-releasing hormone receptor, Q9DDC9)、促性腺激素释放激素受体2(gonadotropin-releasing hormone receptor, Q5EFE0)、促黄体激素受体(luteinizing hormone/choriogonadotropin receptor, Q9DER3)基因的甲基化水平无显著影响,但显著下调类固醇17α羟化酶(Steroid17-alpha-hydroxylase/17,20lyase, CP17A)和孕酮膜受体1(Membrane-associated progesterone receptor component1, PGRC1)基因的甲基化水平(P<0.05),显著上调核受体亚家族5A1(nuclear receptor subfamily5, group A, member1, NR5A1)基因的甲基化水平(P<0.05)。单一CpG位点甲基化水平的分析表明,Fen显著降低激活素受体2A(Activin receptor type-2A, AVR2A)基因的4个CpG位点甲基化水平(P<0.05)和CP17A基因9个CpG位点甲基化水平(P<0.05),显著提高NR5A1基因的1个CpG位点甲基化水平(P<0.05),抑制素2(Prohibitin-2, PHB2)基因有1个CpG位点甲基化水平极显著提高(P<0.01),5个CpG位点甲基化水平极显著降低(P<0.01)。2.2Fen处理成年公鸡对其雄性后代性腺发育及繁殖生理的影响2.2.1雄性后代第二性征和睾丸发育10mg·kg-1Fen持续处理成年公鸡4周,其F1代公鸡第二性征发育受阻,在14-34周龄期间,处理组F1代公鸡鸡冠长度显著小于对照组(P<0.05)；16-34周龄期间肉髯长度显著小于对照组(P<0.05),16-30周龄期间右距长显著小于对照组(P<0.05)。处理组F1代公鸡在35周龄时肉髯和睾丸相对重量显著小于对照组(P<0.05)。F2代公鸡在14-34周龄右侧距长显著小于对照组(P<0.05),鸡冠和肉髯长度的发育与对照组相比无显著性差异。35周龄时,F2代公鸡的鸡冠、肉髯和睾丸相对重量与对照组相比差异不显著。睾丸组织显微结构分析表明,处理组F1代睾丸组织生精小管直径极显著小于对照组(P<0.01),但处理组F2代的睾丸组织生精小管直径与对照组相比差异不显著。2.2.2雄性后代血清性激素水平血清中性激素水平的分析表明,处理组F1和F2代公鸡30周龄血清E2水平均显著高于对照组(P<0.05),T水平与对照组相比差异不显著。2.2.3雄性后代性行为表现母鸡择偶试验(female mate choice trial)结果表明,处理组F1代公鸡对母鸡吸引力较对照低,母鸡在其圈前停留时间显著少于对照组(P<0.05),但啼鸣、拍翅膀、跳舞、交配行为频率与对照组相比差异不显著。处理组F2代公鸡啼鸣、拍翅膀、跳舞、交配行为频率及其母鸡在其圈前和圈内停留时间与对照组相比差异不显著。以上研究结果表明(1)氰戊菊酯短期处理对成年公鸡可导致公鸡精液质量下降,干扰性腺轴部分功能基因的表达；(2)氰戊菊酯对公鸡繁殖生理有继代影响,且这种影响可能与Fen干扰精子基因组DNA甲基化修饰有关。

全文目录

目录  4-5
摘要  5-8
ABSTRACT  8-12
本文部分缩写的中英文对照  12-15
第一篇文献综述  15-29
  第一章表观遗传学机制研究  15-23
    1. 表观遗传学的概述  15-16
    2. DNA甲基化  16-17
    3. 组蛋白修饰与组蛋白密码  17-18
    4. 染色质重塑  18-19
    5. 小RNA  19-20
    6. X染色体失活  20-21
    7. 基因组印记  21-23
  第二章 EDCs对表观遗传的修饰  23-29
    1. EDCs对DNA甲基化的修饰  23-24
    2. EDCs对组蛋白修饰的影响  24-26
    3. EDCs对miRNA的修饰  26-29
第二篇实验研究  29-59
  第三章氰戊菊酯对成年公鸡性腺轴基因表达及其功能的影响  29-41
    1. 材料与方法  29-32
    2. 结果与分析  32-38
    3. 讨论  38-39
    本章小结  39-41
  第四章氰戊菊酯对公鸡繁殖生理的继代影响  41-59
    1. 材料与方法  41-45
    2. 结果与分析  45-54
    3. 讨论  54-57
    本章小结  57-59
全文结论  59-61
参考文献  61-73
附录  73-81
致谢  81

氰戊菊酯对公鸡繁殖生理继代影响及其机制探讨

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