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补饲开食料对早期断奶牦牛犊牛胸腺和脾脏发育的转录组学分析

         
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本试验旨在解析补饲开食料对早期断奶牦牛犊牛胸腺和脾脏部分免疫功能的调节机制。选取出生日龄和体重相近、健康的大通牦牛犊牛(公)20头,随机等分为2组,即对照组(CON组)和试验组(SS组)。CON组犊牛饲喂代乳粉和苜蓿干草,SS组犊牛在CON组的基础上补饲开食料,2组每天代乳粉饲喂量相同,CON组饲喂的苜蓿干草和SS组饲喂的苜蓿干草+开食料的干物质量相同。当牦牛犊牛固体物质的干物质采食量达到1 kg/d时,2组牦牛犊牛各屠宰5头,采取胸腺、脾脏组织进行转录组学测序与比较分析。预试期为30 d,正式试验期100 d。结果表明:1)与CON组相比,补饲开食料显著提高了早期断奶牦牛犊牛的平均日增重和干物质采食量(P<0.05),显著降低了料重比(P<0.05),改善了牦牛犊牛的生长性能。2)胸腺的转录组学测序与定量验证表明,SS组与CON组胸腺组织对比有2004个差异基因,其中有793个是上调基因,1211个是下调基因;GO功能富集分析结果显示,差异表达基因(DEGs)注释到796条GO条目,其中生物过程(BP)类别414条,细胞组成(CC)类别100条,分子功能(MF)类别282条;京都基因和基因组百科全书(KEGG)分析结果显示,SS组与CON组胸腺组织共富集到差异信号通路38个,补饲开食料主要通过下调磷脂酰肌醇-3-激酶和蛋白激酶B(PI3K-Akt)信号通路和上调核因子-κB(NF-κB)信号通路增强牦牛犊牛胸腺的免疫功能。3)脾脏的转录组学测序与定量验证表明,SS组和CON组脾脏组织对比有772个差异基因,其中有389个是上调基因,383个是下调基因;GO功能富集分析结果显示,DEGs注释到582条GO条目,其中BP类别331条,CC类别201条,MF类别50条;KEGG分析结果显示,SS组与CON组脾脏组织共富集到13条差异信号通路,补饲开食料主要通过上调补体和凝血级联、抗原处理和呈递路径增强脾脏的免疫机能。4)牦牛犊牛胸腺和脾脏组织实时荧光定量PCR结果与测序结果一致,表明测序结果准确。综上所述,补饲开食料能增加早期断奶牦牛犊牛的营养摄入水平,提高其生长性能;补饲开食料主要通过下调PI3K-Akt信号通路和上调NF-κB信号通路来启动免疫反应,增强胸腺的部分免疫机能;补饲开食料通过上调抗原处理和呈递、补体和凝血级联等信号通路来增强脾脏的细胞免疫,加强机体对炎症的抵御能力。

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