【摘 要】
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为了研究热应激（HS）对湖羊生产性能影响及其作用机理,本试验以12只12月龄的湖羊公羊为试验材料,通过人工控温构建湖羊HS模型,了解HS对湖羊生长性能、屠宰性能及肉品质的影响;以背最长肌样品为材料,利用RNA-seq技术筛选差异表达基因,并进行GO和KEGG通路富集分析,筛选与肌肉发育、肉质密切相关的候选基因;以瘤胃液样品为材料,利用16S r DNA扩增子高通量测序筛选HS湖羊瘤胃中的差异菌群,
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为了研究热应激（HS）对湖羊生产性能影响及其作用机理,本试验以12只12月龄的湖羊公羊为试验材料,通过人工控温构建湖羊HS模型,了解HS对湖羊生长性能、屠宰性能及肉品质的影响;以背最长肌样品为材料,利用RNA-seq技术筛选差异表达基因,并进行GO和KEGG通路富集分析,筛选与肌肉发育、肉质密切相关的候选基因;以瘤胃液样品为材料,利用16S r DNA扩增子高通量测序筛选HS湖羊瘤胃中的差异菌群,并进行生物信息学分析和功能预测,主要试验结果如下:1.与对照组（C组）相比,热应激组（HS组）湖羊背最长肌中,HSP60基因相对表达量极显著升高（P＜0.01）,HSP70、HSP110基因相对表达量显著升高（P＜0.05）,血清中HSP70浓度显著升高（P＜0.05）;HS组湖羊的呼吸频率极显著升高（P＜0.01）。HS组湖羊的平均日增重显著降低（P＜0.05）,平均日采食量极显著降低（P＜0.01）。HS湖羊的净肉重、骨重、产肉率和骨肉比等屠宰性能显著降低（P＜0.05）。HS显著提高湖羊背最长肌的黄度b*、滴水损失率、p H24h（P＜0.05）,显著降低p H45min（P＜0.05）;HS湖羊背最长肌的My HCⅡa、My HCⅡx基因表达量极显著低于C组（P＜0.01）,My HCⅡb基因表达量显著高于C组（P＜0.05）;HS湖羊肌肉的MDH、SDH活性显著低于C组（P＜0.05）,LDH活性显著高于C组（P＜0.05）。上述结果表明,HS降低了湖羊的生长性能、屠宰性能和肉品质。2.转录组测序结果表明,与C组相比,HS组湖羊背最长肌中共筛选出180个差异表达基因（log2|Fold Change|＞1,P＜0.05）,包括71个上调差异基因和109个下调差异基因（P＜0.05）。对差异表达基因进行功能分析,发现它们主要富集于黏着斑、钙信号通路、ECM-受体互作和PPAR信号通路等与肌肉发育和脂肪代谢相关的信号通路。3.瘤胃液16S r DNA测序结果表明,与C组相比,HS组湖羊的优势菌门有厚壁菌门、拟杆菌门和软壁菌门;优势菌属有奎因氏菌、理研菌科＿RC9＿gut＿group、琥珀酸菌。微生物多样性分析发现,在门水平上,HS组湖羊的厚壁菌门和疣微菌门显著高于C组（P＜0.05）,而拟杆菌门显著低于C组（P＜0.05）;在属水平上,HS组湖羊的凸腹真杆菌、叉形棍状厌氧菌群、腔隙杆菌＿1、粪球菌属-1极显著高于C组（P＜0.01）,毛螺旋菌科＿UCG-002、毛螺旋菌科＿UCG-006和Oribacterium显著高于C组（P＜0.05）,而理研菌科＿RC9＿gut＿group、不可培养菌＿f＿拟杆菌目＿RF16＿group、不可培养菌＿o＿拟杆菌目、不可培养菌＿o＿拟杆菌目＿Izimaplasmatales显著低于C组（P＜0.05）。功能预测分析发现,在第1水平上主要涉及新陈代谢、环境信息处理和细胞过程;在第2水平上主要涉及膜运输、能量代谢、其他次生代谢物的生物合成和细胞群落-原核生物;在第3水平上,HS组湖羊在AMPK信号通路、ABC转运蛋白、磷酸转移酶系统（PTS）、氮代谢和甲烷代谢等7个相对丰度显著升高（P＜0.05）;HS湖羊的甘油磷脂代谢、氨基酸代谢和肌醇磷酸代谢等9个预测功能相对丰度显著降低（P＜0.05）。综上所述,HS能显著降低湖羊的生长性能、屠宰性能和肉品质。HS通过改变肌肉中关键基因表达水平和瘤胃微生物多样性,影响营养物质代谢、吸收,进而影响湖羊增重、肌肉生长和肉品质。HS严重影响畜禽的生产性能,养殖过程中需予以重视解决。
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