（动物遗传育种与繁殖专业论文）鸭甲状腺激素协同作用基因的克隆、表达及多态性研究.pdf

l v 鸭甲状腺激素协同作用基因的克隆、表达及多态性研究 詹凯o 指导教师：杨宁教授 摘要 甲状腺激素应答s p o t1 4 ( t h y r o i dh o r m o n er e s p o n s i v es p o t1 4 ，t h r s p ) 在动物肝脏、脂肪组 织中高度表达，参与脂肪合成代谢途径限速酶的转录调控。转甲状腺素蛋白( t r a n s t h y r e t i n ，t t r ) 参与体内甲状腺素激素的转运，t t r 与甲状腺素结合的亲和力存在一定的物种特异性。据此，本 研究克隆了鸭的t h r s p 和t t r 基因c d n a 序列，对其表达进行了分析，并对t h r s p 及生长激 素基因( g r o w t hh o r m o n e ，g h ) 基因变异及与生长、屠体及血清性状相关性做了初步研究。 通过3 和5 r a c e 获得了鸭t h r s p a 、t h r s p f l 及t t r 基因全长c d n a ( g e n b a n k 序列号分 别为：d q 2 2 7 7 6 6 ；d q 2 2 7 7 6 7 ；d q 3 3 4 3 3 7 ) 。蛋白质一级结构分析结果表明：鸭t h r s p a 和t h r s p p 与鸡直系同源蛋白一致性分别为7 8 、7 4 ；鸭t t r 与鸡、人同源蛋白的一致性分别为9 6 、 7 7 。鸭与哺乳动物的t h r s p 蛋白疏水结构域和亮氨酸拉链域有较高的保守性；鸭和哺乳动物 的t t r 单体构成四聚体中，甲状腺素结合位点高度保守。 t h r s p 在鸟类基因组中发生基因复制，可能在鸭和鸡最后的共同祖先新颌总目中发生，并 且复制后的t h r s p a 和t h r s 阳基因在鸭和鸡的基因组中独立进化。选择性z 检验表明，t h r s p 双拷贝基因编码区核苷酸在鸭和鸡基因组上受到选择作用的概率值不同( 鸭：p = o 0 8 0 0 5 ；鸡： p = o0 2 0 0 5 ) ，结合根据鸭和鸡的t h r s p a 和t h r s p 口蛋白的氨基酸计算的遗传距离值( 鸭：o 1 1 1 ； 鸡：o 1 8 5 ) ，揭示鸭t h r s p 基因受到选择的作用较小，双拷贝基因在鸭基因组中的分化的速度 比在鸡基因组相对慢。 实时荧光定量p c r 检测结果表明，t h r s p 基因在鸭脂肪合成组织中的表达占绝对优势，本 实验首次检测t h r s p 基因在鸟类皮下脂肪组织中高度表达。基因复制使t h r s p m r n a s 在鸭和 鸡的组织表达出现分化，t h r s p 双拷贝基因在鸭脂肪组织( 皮下脂肪、腹脂) 中的表达量显著 高于在肝脏的表达量( p 0 0 1 ) ，t h r s p 口在皮脂和肝中的表达量显著高于t h r s p a 。鸭兀1 r 基 因在大脑脉络从的表达占绝对优势，其次是肝脏，本实验还首次检测到t t r 基因在鸟类皮脂中 表达，表达量略低于肝脏。 鸭t h r s p a 基因编码区和内含子区部分测序结果表明，该基因高度多态编码区突变频率为 每4 3 个碱基有一个突变，内含子区每3 5 个碱基有一个突变，编码区错义突变率为1 8 7 5 。鸭 t h r s p a 内含子s a c i 多态位点及g h 外显子4 中发现的同义突变与鸭6 周龄体重和屠宰性状间无 显著相关。g h 不同基因型个体的血清g h 浓度有显著差异( p o 0 5 ) 、t 3 水平无显著差异。血 清g h 值高的个体，其体重呈下降的趋势。 本研究为进一步揭示下丘脑一垂体甲状腺轴调节的鸭脂肪代谢的作用机理提供了初步的理论 基础。鸭t h r s p 基因复制为鸡基因组基因复制事件发生的分子进化研究提供了重要的素材。鸭 t h r s p a 基囡编码区的高度变异也为进一步研究鸭脂肪性状与d n a 多态相关性，提供了丰富的 标记信息。 关键词：鸭，脂肪性状，e d n a 克隆及表达、t h r s p ，1 v r r i l c l o n i n g ，e x p r e s s i o na n dp o l y m o r p h i s ma n a l y s i so ft h eg e n e s a s s o c i a t e dw i t ht h y r o i dh o r m o n e ss y n e r g i s mf o rd u c k s p h dc a n d i d a t e ：k a iz h a n s u p e r v i s o r ：p r o f n i n gy a n g a b s t r a c t t h y r o i dh o r m o n er e s p o n s i v es p o t1 4g e n e ( t h r s p ) ，w h i c hi se x p r e s s e dp r e d o m i n a t e l yi nt h ef a t a n dl i v e r ，i si n v o l v e di nt r a n s c r i p t i o n a lr e g u l a t i o no fr a t e - l i m i t i n ge n z y m e si nl i p o g e n i c p a t h w a y ， t r a n s t h y r e t i n ( t t r ) p e p t i d et r a n s p o r t i n gt h y r o i dh o r m o n e sh a s a s p e c i e s s p e c i f i cb i n d i n ga f f i n i t y a m o n gv e r t e b r a t es p e c i e s t h u s m o l e c u l a rc l o n i n ga n de x p r e s s i o np a t t e r n so f t h r s p a n dt t rm r n a s o fd u c k sw e r ep e r f o r m e di nt h i ss t u d y t h ep o l y m o r p h i s mo fd u c kt h r s pg e n ea n dt h ec o r r e l a t i o no f g e n e t i cv a r i a t i o no f g hg e n ew i t ht h ec o n c e n t r a t i o no f s e r u mh o r m o n e sw e r ea l s oe x p l o r e d t h ef u l l l e n g t hc d n a so ft h r s pp a r a l o g sa n dt r rw a so b t a i n e db ym e a n so fr a p i da m p l i f i c a t i o n o f c d n ae n d s t h ec d n as e q u e n c e so f t b et a r g e tg e n e si nt h i sp a p e rh a v eb e e ns u b m i t t e dt og e n b a n k d n ad a t a b a s ea n da s s i g n e da c c e s s i o nn o ：d q 2 2 7 7 6 6f o rt h r s p a ，d q 2 2 7 7 6 7f o rt h r s p f l , a n d d q 3 3 4 3 3 7 ，r e s p e c t i v e l y a l i g n m e n to fb l a s t pf o rt h ed e d u c e dp e p t i d es e q u e n c e ss h o w e dt h a td u c k t h r s p aa n dt h r s p f lh a d7 8 a n d7 4 i d e n t i t ya ta m i n oa c i dl e v e lt ot h ec h i c k e nc o u n t e r p a r t s ， r e s p e c t i v e l y t h em a t u r ep e p t i d eo fd u c kt r re x h i b i t e da l lo v e r a l ls i m i l a r i t yw i t hac o m p a r a b l er e g i o n o fc h i c k e n ( 9 6 ) a n dh u m a n ( 7 7 ) t h ec o n s e r v a t i v eh y d r o p h o b i cd o m a i n sa n dl e u c i n ez i p p e rm o t i f a r es h a r e db yt h eo r t h o l o g o u st h r s pp e p t i d e so fb i r d sa n dm a m m a l s t h ea m i n oa c i d sb i n d i n gt h y r o i d h o r m o n e si nt t rp e p t i d e sw e r ew e l lc o n s e r v e db e t w e e nb i r d sa n dm a m m a l s d u p l i c a t i o no ft h r s pg e n ei na v i a ng e n o m ea p p e a r st oh a v et a k e np l a c ei nt h el a s ta n c e s t o r e o g n a t h a e ) o fd u c k s a n d c h i c k e n s t h ep h y l o g e n e t i ca n a l y s i sa l s os u g g e s t st h a tt h r s p aa n d t h r s p f le v o l v ei n d e p e n d e n t l yi nc h i c k e n sa n dd u c k s t h er e s u l to fz - t e s to fs e l e c t i o nf o rt h r s p p a r a l o g ss h o w e dt h ep r o b a b i l i t i e so fp o s i t i v es e l e c t i o na g a i n s tt h r s pp a r a l o g sa r ed i f f e r e n tb e t w e e n d u c k sa n dc h i c k e n s ( c h i c k e n ：p = o 0 2 0 0 5 ) r e f e r r i n gt ot h ev a l u eo f p - d i s t a n c e o ft h r s pp a r m o g o u sp e p t i d e s ，w ec a nd r a wac o n c l u s i o nt h a tt h et w oc o p i e so fd u c kt h r s pg e n e s d i v e r g e se a c ho t h e rm o r es l o w l yt h a nt h eo r t h o l o g so f c h i c k e n sd u et ot h el e s ss e l e c t i v ep r e s s u r ea g a i n s t t h et a r g e t e dg e n eo f d u c k s t h er e a l t i m ep c ra n a l y s i sr e s u l t sd e m o n s t r a t et h a tt h r s pp a r a l o g si nd u c k sa l em o r ea c t i v e l y t r a n s c r i b e di n f a tt i s s u e s ( i es u b c u t a n e o u sf a ta n da b d o m i n a lf a t ) t h a ni nl i v e r ( | p o 们) ，a n dt h e m r n ac o n c e n t r a t i o n so ft h r s p # a r eh i g , h e rt h a nt h a to ft h r s p ai nl i v e ra n ds u b c u t a n e o u sf a t t h e e x p r e s s i o no f1 v r rm r n ao ft h ed u c k si sh i g h e s ti nc h o r o i d sp l e x u s ，s e c o n d l yi nl i v e r ，a n dt h i r d l yi n s u b c u t a n e o u sf a tt i s s u e i i i t h ep o l y m o r p h i s m si nc o d i n gr e g i o na n dp a r t i a li n t r o n1o fd u c kt h r s p aw e r es c r e e n e db y s e q u e n c i n gd i f f e r e n ti n d i v i d u a lp c rp r o d u c t s t h em a n ym u t a t i o nl o c iw e r ef o u n di ns e q u e n c e dr e g i o n s ， w h i c hh a v eam u t a t i o nf r e q u e n c yo f1 s i n g l en u c l e o t i d ep o l y m o r p h i s m ( s n p ) p e r4 3n u c l e o t i d e si n c o d i n gr e g i o n ，a n dt h a to f1 s n pp e r3 5n u c l e o t i d e s t h ep e r c e n t a g eo fn o n s y n o n y m o u sm u t a t i o n si n t o t a lv a r i a t i o n si s18 7 5 t h e r ea r en oa s s o c i a t i o n sb e t w e e nt h eg r o w t ha n dc o m p o s i t i o no fp e k i n d u c k so f 6w k so f a g ea n dt h es a c1l o c u si nt h r s p ai n t r o n1o rt h es y n o n y m o u sm u t a t i o ni ng he x o n 4 ae o n 订a s tf i e n di sa c t u a l l yf o u n dt h a tt h es i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o nb e t w e e ni n d i v i d u a lb o d yw e i g h tw i t h d i f f e r e n tt h r e eg e n o t y p e so f g he x o n4w i t hs e r u mg hc o n c e n t r a t i o n s ( p 0 0 5 ) f u r t h e ri n v e s t i g a t i o ni sn e c e s s a r yt oc l a r i f yt h em e c h a n i s mo ft h eg e n ed u p l i c a t i o ne p i s o d e s o c c u r r i n gi n c h i c k e ng e n o m er e f e r r i n gt ot h et h r s pd u p l i c a t i o ni nd u c kg e n o m e ，a n dt h ea m p l e v a r i a t i o n si nt h r s p ac o d i n gr e g i o np r o v i d em a n ym o l e c u l a rm a r k sf o rs e l e c t i n gt h em e a tq u a l i t i e so f p e k i nd t u c k s k e yw o r d s ：d u c k s ，f a tt r a i t s ，e d n ac l o n i n ga n de x p r e s s i o n ，t h r s p ，t t r 缩略词语表 v i 逢 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致i 身 的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 关于论文使用授权的说明 6 月玷 本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 一虢庶讥 导师签名： 巾孚 时间：。2 ，钐年占月7 日 时间：口田6 年月夕同 引言 随着我国经济的持续高速发展，人民生活水平和健康消费意识的不断提高，禽肉产品的需求 量在保持稳定增长同时，禽肉产品的需求结构发生显著变化，快大鸡市场相对萎缩，优质鸡产业 独占禽肉市场的半壁江山，水禽鸭、鹅所占的比重不断增加，而肉鸭作为我国水禽消费的传统的 主流产品，由于抗病力强、饲料用药少、肉产品有害物质残留少、营养价值高、风味独特、产品 种类多等特点，一直深受广大消费者青睐，也使我国的肉鸭生产和消费始终居丁世界首位。据f a o 最新统计资料显示，2 0 0 5 年，虽然受波及全球的禽流感的影响，我国的鸭饲养量仍创新高，达 7 2 5 亿只，比2 0 0 4 年的7 1 0 亿只增长2 1 1 ，占世界鸭饲养量( 1 0 4 6 亿只) 的6 9 3 ：鸭肉产 量2 ，3 5 0 ，1 0 5 吨，占世界鸭肉总产量( 3 , 4 4 7 ，5 6 4 吨) 的6 8 2 ，与2 0 0 4 年相比，我国鸭肉总产量 增幅( 3 8 8 ) 仍高于禽肉( 3 4 3 ) 和鸡肉( 2 5 6 ) 总产量的增幅。鸭产品市场占有率也随着 我国肉鸭养殖、加工、贸易产业链不断延伸和完善而进一步拓展。 我国饲养的商品肉鸭，大部分是北京鸭或由北京鸭培育的各种商用配套系，包括在国内市场 有一定占有量的英国樱桃谷鸭、法国奥白星鸭、美国的枫叶鸭、丹麦的丽佳鸭和澳大利亚的狄高 鸭，均由北京鸭选育而来。因此，在载入我国家禽品种志的1 4 个鸭品种中，北京鸭被列为重点 保护品种之一，对北京鸭近二十年科学系统的选育也取得显著进展。围绕北京鸭独特的种质特性 ( 皮薄、毛孔细密、肉质细嫩) ，北京鸭的选育向脂肪型和瘦肉型两个方向发展，一方面需要保 留北京鸭原有适合烤制著名的“北京烤鸭”肉质特性，另一方面需要降低肉鸭的脂肪含量、培育 低脂瘦肉品系，以满足现代消费者的需求，提高饲料效率，减少环境污染。所以，北京鸭优良肉 质性状的选育在过去、现在和将来都是北京鸭系统选育及良种繁育体系建设中最受关注的经济性 状之一。 对肉鸭胴体肉质性状进行遗传选择常规途径有：l 、直接对饲料利用率进行选择；2 、根据同 胞或后裔分析进行选择；3 、采用活体评价技术直接对胴体脂肪率和胸肌率进行选择。近年来采 用超声波扫描仪测定胸肌厚度、对肉鸭皮脂性状进行间接选择的技术受到育种工作者的关注。但 是，由于肉质性状还涉及腹脂、肌问脂肪、肌纤维生长性状等多个难以度量的指标，仅依赖表型 选择提高肉质性状是比较困难的。分子标记辅助选择为解决这一问题提供了新的思路。肉鸭的肉 质性状d n a 多态标记远没有肉鸡研究的深入，基本处于起步阶段，鸡全基因组序列图及变异图 的完成和公布，为推动肉鸭肉质性状脂肪相关功能基因组学的研究提供了契机，通过比较基因学 的方法，参考鸡脂肪相关候选基因的研究成果，筛选鸭的脂肪性状相关的分子遗传标记，对北京 鸭肉质性状进行辅助选择，增加肉质性状常规育种技术选择的准确性，缩短世代间隔。 本实验旨在对影响肉鸭脂肪性状的潜在候选基因一甲状腺激素诱导的s p o t l 4 ( t h y r o i d h o r m o n er e s p o n s es p o t1 4 ，t h r s p ) 、转甲状腺素蛋白( t r a n s t h y r e t i n ，t t r ) 进行克隆、表达及多态 等方面的研究，筛选可能与鸭皮脂和腹脂性状相关的候选基因，并对克隆基因在不同物种中的进 化关系进行初步分析，为进一步揭示鸭脂肪沉积的分子机制，及其肉质性状分子标记辅助选择提 供理论基础。 中国农业大学博：卜学位论文 第一章文献综述 第一章文献综述 1 1 鸭肉品质性状的研究进展 1 1 1 鸭的特点及育种现状 鸭具有生活力强、耐粗饲、耐寒、早期生长快、繁殖力高等生物学特性。肉鸭胴体品质、风 味、羽绒利用与鸡不同，虽然其饲养量不及肉鸡，但在世界肉禽业中仍占有重要位置，尤其是在 中国、东南弧等发展中国家以及法国为代表的发达国家占有重要的地位。在世界鸭生产国中饲养 肉鸭的品种主要以北京鸭及其选育的新品系为主，还有番鸭、半番鸭及其它杂交鸭。 北京鸭是世界上优良的肉鸭品种，原产于北京近郊，全国各地均有饲养。北京鸭具有成熟早， 生长发育快，育肥性能好的特点，它肉质细嫩，味道鲜美。很早在许多国家和地区就有饲养，是 世界著名的肉用型鸭种。据记载，北京鸭早在1 8 7 3 年被引种到美国，之后又陆续被引到英国、日 本、苏联、朝鲜等国家。现代著名的樱桃谷肉鸭是由英国樱桃谷农场把北京鸭与埃里斯伯里作为 亲本，杂交而成的配套系肉鸭：而法国克里木公司则利用北京鸭和法国的里昂鸭等肉鸭杂交，培 育出了奥白星肉鸭；澳人利亚狄高公司用北京鸭育成了优良商业品种狄高鸭。此外，丹麦的丽佳 鸭，美国的枫叶鸭也都含有北京鸭的血缘。并且这些育成品种的一些外貌特征都和北京鸭相似， 例如毛色均为白色等。所不同的是，育成品种的生产性能各有千秋。由此可见北京鸭在世界各国 肉鸭改良和生产中起主导作用。 我国肉鸭品种改良、遗传育种工作起步较晚，科学系统的选育是从上世纪8 0 年代以后才得到 重视和开展，自“七五”以来农业和科技主管部门始终把北京鸭选育工作列入国家重点科技攻关项 目，2 0 多年来在北京鸭选育、大型肉鸭配套系等方面进行了一系列的研究，并取得显著进展。目 前已培育北京鸭专门化品系十几个，筛选的北京鸭配套系性能稳定，成绩突出，不少推广的北京 鸭配套系达到国际先进水平。我国肉鸭良种选育主要采用常规的育种方法，通过闭锁群家系育种， 培育各具特点的新品系。中国农科院畜牧所培育的z 型北京鸭配套系及北京鸭育种中心培育的瘦 肉型北京鸭新品系，7 周龄活重均达3 3 千克以上，饲料转化率2 2 3 ，完全可以满足市场对肉鸭早 期生长性能的要求。鸭胴体品质选择的主要目标是增加胸腿肉产量和降低胴体脂肪。鸭的脂肪也 与鸡不同，鸭主要沉积大量的皮下脂肪为御寒功能，肌问脂肪和腹脂较少，且鸭脂肪组成中含有 高比例的不饱和脂肪酸。北京鸭适度的皮下脂肪沉积有利于烹调加工著名的“北京烤鸭，但脂肪 含量过多不符合现代消费者的需求，并且降低饲料利用率及种鸭的产蛋量和受精率，还增加屠宰 加工时对环境的污染。因此，随着市场发展的需要，北京鸭的选育方向也在发生变化，向着瘦肉 型和脂肪型两个方向发展。其中，降低肉鸭皮脂，培育推广低脂瘦肉品系己成为北京鸭品种改良 的重要内容。 2 ：里奎些銮兰芏：兰竺兰三釜= 兰兰兰釜兰 1 1 2 鸭肉品质性状研究的主要内容 鸭肉品质性状研究主要包括肉鸭屠宰性能测定、肉品质评定、肉质相关的血液生理生化指标 测定及其它影响因素等内容。屠宰性能测定指标主要包含屠体重( 率) 、全净膛重( 率) 、胸肌重 ( 率) 、腿肌重( 率) 、皮脂重( 率) 及腹脂重( 率) 等指标，通过测定，对这些经济性状的遗传 力和遗传相关等进行遗传参数的估计，制定相应的育种方案。鸡上广泛应用的超声波活体测定技 术，在肉鸭育种实践中也逐渐采用。应用超声波技术测定7 周龄肉鸭胸肌厚度的研究结果表明， 胸肌厚度与胸肌重、胸肌率的相关系数分别为0 7 3 、0 4 6 ，与腹脂率的相关系数为一o 3 3 ，均达极 显著水平，因此，超声波技术有效提高了肉鸭选种的准确性和可靠性( 侯水生等，2 0 0 5 ) 。 肉鸭的肉品质的评定指标与其它畜禽评定指标类似，一般包括感观特征、技术指标、营养指 标和卫生指标四个方面。一般消费者以肉的外观、质地和风味来判定其质量的感观特性，用肉色、 p h 值、滴水损失、剪切力和和硫代巴比妥酸反应物( t b a r s ) 值等指标来量化肉的质量。肌肉 显现的颜色是肌红蛋白、氧化肌红蛋白以及正铁肌红蛋白转化的结果。肌肉p h 值对肌肉的嫩度、 滴水损失、肉色等有直接的影响。动物屠宰后，口h 值降低与肌糖原酵解有关。应激条件会加速体 内糖原的酵解，使肌肉p h 值迅速降低。滴水损失是肌肉保持水分性能的指标。肌肉系水力直接关 系到肉品的质地、风味和组织状态。剪切力是肌肉嫩度的指标。它是肉品内部结构的反映，并且 在一定程度上反映了肉中肌原纤维、结缔组织以及肌肉脂肪含量、分布和化学结构状态。肉品中 t b a r s 值与肉品的酸败、异味、过热味等直接有关，是肉品脂质过氧化程度的间接量化指标( 孙 德文等，1 9 9 9 ；陈继兰，2 0 0 4 ) 。 畜禽血液生理生化指标变化是肉品质性状发生改变的直接反应，因此，血清生化指标与肉品 质特性存在一定的相关性，常常作为肉鸭肉品质选择的生化遗传标记。常规的生化指标包括：血 糖、高( 低或极低) 密度脂蛋白、甘油三酯、胆固醇、血浆蛋白、乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶和生 长激素等。k s i a z k i e w i c z 等( 1 9 9 3 ) 以北京鸭为素材，研究了血浆胆圃醇作为肥度性状标记的可 行性，在公鸭中总胆固醇、游离胆固醇及胆固醇腊和屠体组成的相关系数不显著；血浆胆固醇浓 度与腹脂重相关系数为0 4 8 ，与小肠脂肪的相关系数为0 3 9 ，胆固醇脂与腹脂率相关显著。f a r h a t 和c h a v e z ( 2 0 0 0 ) 将利用超声波检测胸肌厚度方法进行二世代选择的北京鸭和未经选择的北京鸭 作为素材，测定其血液生化指标，发现1 2 周龄试验组母鸭的血糖浓度显著高于对照组血浆甘油 三酯和总胆闰醇浓度二者差异不显著。 1 1 3 鸭肉品质性状的影响因素 鸭肉品质性状受遗传、日粮营养、填饲、饲养管理、环境等因素的影响。肉鸭品种是肉品质 性状的决定性因素不同基因型鸭的生理代谢过程的差异直接影响肉质性状表型。不同的日粮成 分的对鸭的肉质也具有一定的影响。在肉鸭肉质、生理指标相关性研究中报道最多的是填饲的作 用，填饲是生产“北京烤鸭”原料鸭不可或缺的环节。 中国农业大学博士学位论文第一章文献综述 1 1 3 1 遗传对肉品质的影响 鸭的肉品质性状是由其遗传基础决定的，如北京鸭、番鸭及它们的杂交鸭骡鸭在肥育性能、 胎肪沉积部位差异很大，北京鸭主要沉积皮下脂肪，番鸭沉积腹脂，而其杂交后代骡鸭的皮脂和 腹脂低于亲本。b a e z a “, f f ( 1 9 9 7 ) 研究了番鸭脂肪代谢相关血液生化指标与屠体肥度之间的关系， 结果表明血浆极低密度脂蛋白( v e r yl o wd e n s i t yl i p o p r o t e i n s ，v l d l ) 、甘油三酯和磷脂浓度与屠体 肥度性状相关不显著。而张军等( 2 0 0 3 ) 分析了樱桃谷鸭血浆中甘油三脂、磷脂、胆固醇、高密 度脂蛋白、低密度脂蛋白和v l d l 与体脂含量的关系，得到血浆v l d l 浓度与皮脂重、皮脂率、腹 脂重呈显著负相关的结论。c h a r t r i n 等( 2 0 0 3 ) 和b a e z a ( 2 0 0 5 ) 研究证实北京鸭血液甘油三酯水 解的能力较强，使脂类物质在周围脂肪组织和肌肉组织中的沉积能力比番鸭和骡鸭强，脂类物质 也在鸭肌肉纤维中贮存，北京鸭胸肌肌内脂肪含量高于番鸭和骡鸭。三种基因型鸭肌内脂肪沉积 的差异是由于肌肉能量代谢调节差异造成的( b a e z a , 2 0 0 5 ) 。 品种或品系问杂交方式的不同对鸭的屠体性状产生一定影响，赵旭庭等( 2 0 0 4 ) 对法国番鸭、 樱桃谷鸭、金定鸭为素材组建3 个杂交组合生产半番鸭，对3 个杂交组合半番鸭半净膛率、全净膛 率、胸肌率、腿肌率、腹脂率、肝重以及胸、腿肌中水分、脂肪和蛋白质等常规成分分析后发现： 番樱半番鸭只有半净膛、全净膛低于其他2 个杂交组台，胸肌率、肝重、胸肌中的水分含量均高 于其他2 个杂交组合，而腹脂率极显著地低于番金半番鸭，与番樱金半番鸭无显著性差异，其余 指标3 个杂交组合半番鸭无显著性差异。肌肉常规成分中水分含鼍高则肉质呈现多汁性，适口性 好。番樱杂交鸭的肌肉中脂肪含量要高于番金和番樱金杂交鸭。肌间脂肪与肌肉的风味、多汁性 和嫩度有关，因此，从屠宰性能与肌肉中常规成分来看，番樱杂交组合半蒋鸭优于其他2 个杂交 组合半番鸭。 1 1 3 2 影响肉质性状的营养因素 国内外大量研究证明，饲料种类及某些添加剂明显影响肉鸭的胴体品质。日粮脂肪酸的组成 对肉鸭屠体性状有较显著的影响。肉鸭日粮中添加共轭亚油酸改善肉鸭的胴体- 导质，提高胸肌率， 降低腹脂率( 刘光芒等，2 0 0 5 ) 。共轭亚油酸作为一种有效的营养重分配剂，可能通过作用于去 甲肾上腺素，提高激素敏感脂酶与肉碱棕榈酰转移酶的活性( p a r i z ae ta 1 ，1 9 9 7 ) ；降低脂肪前体 细胞的数量和脂肪细胞的体积( s a t o r ya n ds m i t h ，1 9 9 9 ) 。唐春祥等( 2 0 0 5 ) 研究结果显示，2 1 日 龄肉鸭日粮添加有机微量元素吡啶羧蒜铬，肉鸭皮脂厚降低2 0 8 、腿肌率提高2 5 2 ，甜菜碱 使皮脂厚、腹脂率分别降低5 9 6 、7 2 5 。张雷等( 2 0 0 3 ) 和刘安芳等( 2 0 0 3 ) 在日粮中添加 双乙酸钠能显著提高胸肌率和腿肌率，对屠宰率和皮脂率无显著影响。吕敏芝等( 2 0 0 2 ) 在仙湖 3 号肉鸭日粮添加吡啶羧酸铬显著降低了肉鸭的腹脂率，并有降低皮脂率的趋势，对胸腿肌率、 屠宰率无显著影响。有报道显示，在肉鸭日粮添加含k 8 8 的卵黄抗体能显著提高胸肌率和腿肌率， 降低腹脂率，卵黄抗体可以使腿肌率和胸肌率分别提高1 3 0 和9 2 ，腹脂率降低2 5 0 ( 朱 锦兰等，2 0 0 4 ) 。 4 中国农业大学博士学位论文第一章文献综述 1 1 3 3 填饲对鸭肉品质影响及相关生理效应 填饲对肉鸭的胴体性状有明显影响，具体表现在：填饲鸭的肝脏发生脂肪变性，产生脂肪肝； 或者在外周组织皮下或腹腔沉积脂肪。肉鸭填饲效应受品种、日粮组成、填饲方式等因素的影响， 尤其与品种的互作效应更显著。d a v a i l ( 2 0 0 3 ) 研究了填饲对北京鸭、骡鸭、番鸭三个不同品种 鸭的代谢和激素水平的影响。试验按照三种鸭的体重按比例给予一定量的饲料进行填饲。试验前 三品种脂蛋白脂酶活性、胰岛素、胰高血糖素浓度相近，填饲后番鸭表现明显的脂肪肝，而北京 鸭表现极显著的肝外组织脂肪沉积，填饲l o 天后，骡鸭、番鸭脂蛋白脂酶活性显著下降，北京鸭 仍维持较高水平。与填饲前相比，二种鸭血浆胰高血糖素浓度无显著变化，但北京鸭的胰岛素水 平显著增高。从而推测北京鸭填饲后期较高的胰岛素水平维持了脂蛋白脂酶的活性，从而有效阻 i e 了脂肪肝的发生。h e r m i e r 等( 2 0 0 3 ) 研究了填饲对番鸭和家鸭的影响。填饲前番鸭表现出皮脂率 低和瘦肉率高的特性，肝脏中的脂肪、甘油三酯、脂蛋白脂酶的浓度品种间相似，同样，填饲后 番鸭出现高度脂肪肝，胴体肥度和血浆甘油三酯含量均较低，因此得出结论：可能由于品种问基 因型效应的差异，肝脏脂质分泌进入血液循环的通畅程度不同，使得试验番鸭脂肪肝发生率的大 幅度增高，这些重要的研究成果，使得人们有可能用肉鸭作为很好的模式动物来研究人的脂肪肝 的发病机理。 目前，动物福利问题日益受到世界各国的重视，我国和许多国家都出台了相应的法规，改善 提高家养和农业动物饲养环境和条件，禁止不规范的处理措施。有人认为填饲虽然能改善肉鸭肉 品质性状，但对肉鸭是一种剧烈应激，在动物福利问题备受关注的今天会逐渐禁止，但从前面述 及的北京鸭填饲后的生理和表型效应看，填饲对于北京鸭而言不能当作剧烈有害应激来对待。 g u e m e m e 等( 2 0 0 1 ) 研究了填饲过程中骡鸭应激激素一肾上腺皮质激素的变化，并与注射a c t h ( 促肾上腺皮质激素) 的鸭群进行比较，结果证实，填饲前后骡鸭的肾上腺皮质激素水平并无显 著变化，不同的填饲方法、填饲饲料的成份对其也无显著影响，结合对照组结粟米看，填饲鸭体 内的激素反馈机制始终是健全的，并得出结论，从某种意义上来说填饲对丁+ 骡鸭既不是急性也不 是慢性的应激。因此，以填饲北京鸭烹制“北京烤鸭”为传统消费的中国等洲国家，以及以填饲 骡鸭加j 二肥肝酱为消费主流的法国等欧洲国家，短期内禁止肉鸭填饲是不可能、也是不现实的。 1 2 家禽脂肪性状分子数量遗传学研究进展 1 2 1 家禽脂肪性状的遗传及生理特点 1 2 1 1 肉鸡脂肪性状遗传参数的估计 肉鸡育种的主要目标是提高肉鸡产肉的利润率。过去5 0 多年里对肉鸡的高强度选择，虽然 显著提高了生长速度，也带来许多不良后果，其中包括增加脂肪沉积( g r i f f i n ，1 9 9 6 ) 。腹脂和皮 下脂肪是肉鸡屠宰加工带来的主要废弃物。由于肉鸡腹脂与胴体总胎含量高度相关( o 6 加9 ) ， 因此，腹脂常用作衡量肉鸡脂肪沉积量的主要指标。h a v e n s t e i n 等( 2 0 0 3 ) 认为4 31 5 1 龄肉鸡的脂 肪含量占总胴体重的1 0 1 5 ，其中腹脂和皮下脂肪是不利性状，而肌内脂肪是有利性状，进一 中国农业大学博士学位论文第一章文献综述 步减少腹脂提高饲料效率和胴体品质仍有很大潜力。z e r e h d a r a n 等( 2 0 0 4 ) 利用1 , 7 5 2 只母鸡和 1 , 5 2 6 只公鸡估计了腹脂、皮脂和肌内脂肪的遗传参数及与其它性状的关系，其结果为，腹脂率、 皮肤率( 皮下脂肪) 和肌内脂肪率的遗传力分别为o 7 1 、o 2 4 和o 0 8 。腹脂重与皮肤重之间高度相 关( o 5 4 ) ，而腹脂重与肌内脂肪率的遗传相关几乎为零( 0 0 2 ) 。7 周龄体重与肌内脂肪率高度相 关( 0 8 7 ) ，与腹脂率和皮肤率相关系数分别为o 1 7 和o 1 3 。c a h a n e r 等( 1 9 8 6 ) 发现脂肪组织体 积的改变不会对肌间和肌内脂肪含量产生影响。h r d i n k a 等( 1 9 9 6 ) 研究证实腹脂和皮脂的脂肪 酸组成非常类似，但与从胸肌中提取的脂肪酸组成有明显的差异。上述结果说明，降低腹脂重选 择措旆不会改变肌内脂肪含量和鸡肉品质。肌内脂肪性状与体重、胴体重、胴体率、胸肌重和胸 肌率存在正遗传相关，所以，选择胸肌重和体重能够增加肌内脂肪含量。r i c a r d 和t o u r i l l e ( 1 9 8 8 ) 报道胸肌率与腹脂率间为负遗传相关，因此，对胸肌率进行选择不仅增加胸肉量，还能够降低腹 脂重和腹脂率。总之，通过选择提高胴体率和胸肉率，能降低腹脂重和腹脂率，而不会减少肌内 脂肪含量，使肉鸡胴体性状得到改善。 1 2 1 2 家禽脂肪代谢过程的转运机制 与哺乳动物类似，鸡体内的甘油三酯等脂类物质主要与脂蛋白结合，被输送到特定的靶器官。 因而，脂蛋白转运在家禽脂肪组织形成中起很重要的作用( l e c l e r c qa n dw h i t e h e a d ，1 9 8 8 ) 。目前对 鸡的脂蛋白代谢的了解建立在对哺乳动物脂蛋白代谢认识的基础上。家禽肠道淋巴系统发育程度 较差，从日粮吸收的脂肪以直径约15 0 n m 的甘油三酯脂蛋白形式( 蛋白微粒) 分泌进入门脉系统。 这些蛋白微粒的组成与哺乳动物的乳糜微粒类似。分泌进入门脉系统的多数蛋白微粒通过肝脏直 接运送到肝外组织。 鸡血浆蛋白微粒的浓度较低，血浆中大部分甘油三酯以v l d l 的形式存在。肠道或肝脏来源 的甘油三酯脂蛋白分泌进入血液，成为三种酶的底物：脂蛋白脂酶( 1 i p o p r o t e i nl i p a s e ，l p l ) 、卵 磷脂一固醇转乙酰基酶( 1 e c i t h i n c h o l e s t e r o la c e t y l t r a n s f e r a s e ，l c a t ) 和肝脏脂肪酶。l p l 是其中 最重要的酶，在脂肪、肌肉、心脏和卵泡等多种组织中合成。l p l 在血浆中促进甘油三酯分解成 脂肪酸和甘油。脂肪酸随后进入周同组织，在脂肪组织中发生酯化作用，以甘油三酯的形式贮存。 高水平胰岛素能提高l p l 的活性，而联丁酰基c a m p i j j ! i j 降低鸡脂肪细胞中甘油三酯的合成和l p l 的活性( h e r m i e r ，1 9 9 7 ) 。 另一种与脂类吸收相关的脂蛋白是在肝脏合成的高密度脂蛋白( h i g hd e n s i t yl i p o p r o t e i n s ， h d l ) 。血浆中的h d l 通过血液循环转移到v l d l 和蛋白微粒，促进脂类的吸收，这类蛋白微粒 称作载脂蛋白，载脂蛋白携带h d l 微粒并激活脂肪组织毛细血管床内皮细胞膜上的l p l 。h d l 微粒能加速甘油三酯的吸收，并协同收集细胞膜释放的胆固醇进入血浆( s c h a u f e ta 1 ，1 9 9 0 ) 。家 禽h d l 的主要载脂蛋白是载脂蛋白a 1 ( a p o l i p o p r o t e i na 1 ，a p o a 1 ) 。哺乳动物的a p o - a 1 是l c a t 的激活因子。l c a t 使血浆中的胆固醇发生酯化作用，哺乳动物的l c a t 的作用底物是h d l 。家 禽v l d l 、中间密度脂蛋白及低密度脂蛋白都含有a p o - a 1 ，表明这些脂蛋白都是胆固醇酯化作用 的底物( g r i f f i na n dh e r m i e r , 1 9 8 8 ) 。 家禽脂肪的合成主要依赖于对v l d l 转运的甘油三酯的利用。理论上说，通过肝脏、血浆和 脂肪三种组织改变v l d l 的代谢是可能的( h e r m i e r , 1 9 9 7 ) 。从家禽肝脏脂肪合成的作用来看， 6 中国农业大学博士学位论文第一章文献综述 增加肝脏脂肪酸的合成能够促进脂类物质的分泌。家禽的肥育至少部分是由于肝脏脂肪合成能力 增强所致。但是，以往的研究还没有发现能用于肉鸡肥育性状选择的酶，可能由于酶的活性不是 脂肪合成和v l d l 合成的限制因素。 区分低脂系和高脂系鸡的标准是，高脂系鸡f i i 浆v l d l 浓度应比低脂系高两倍，同时血浆 v l d l 浓度反应血浆甘油三酯的利用率和肥育的易感性。对血浆v l d l 的双向选择，会使两种品 系的鸡血浆v l d l 含量差6 倍，腹脂重差3 倍。低脂系和高脂系鸡的肝脏脂肪合成相关酶的活性 差异与其血浆v l d l 浓度差异相比，要小很多，且无显著差异。李辉等( 1 9 9 7 ) 在以血浆v l d l 浓度为指标对肉鸡体脂进行选择时，发现用血浆v l d l 浓度和体重为指标选择效果更好。 但由于血浆v l d l 的测定受诸如实验动物采食时间的长= 短、饲料质量、疾病和温度等因素的 影响，也有一些不同的报道。a k b “( 1 9 9 6 ) 报道北京鸭胴体脂肪含量与v l d l 问没_ h j 相关关系， 与b a e z a 等( 1 9 9 7 ) 对番鸭的研究也得出相同的结论。周长海等( 2 0 0 4 ) 在对北京鸭肝脏脂肪酸 合成相关酶活性测定后，与肉鸡的研究对比发现，肉鸭的葡萄糖6 磷酸脱氢酶，在2 1 日龄时高 达9 7 n m o l ( m i n m