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本研究选取体重为250kg左右,平均年龄为10月龄的杂交肉牛85头,其中西杂牛35头、利杂牛26头、夏杂牛24头。每个遗传基础肉牛设低、中、高3个日粮营养水平,育肥期为10个月,试验结束后对与肉牛脂肪沉积相关的血液指标和酶活性进行了监测;同时应用荧光定量RT-PCR方法,观测了不同遗传基础条件下,不同组织器官中磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)表达的差异;还检测了AMPKα2亚基的多态性,探讨AMPK活性、表达、遗传多态性与脂肪沉积的关系。
试验结果表明:营养与遗传对血液中各生化指标都不存在显著互作效应。从营养上看,高营养时AMPK活性和高密度脂蛋白(HDL)含量较低,而乙酰辅酶A羧化酶(ACC)活性和甘油三酯(TG)、胆固醇(TC)含量都随着营养的提高而增加;从遗传上看,利杂牛AMPK、ACC活性和HDL含量较高,夏杂牛TG、TC含量较高;营养与遗传对HMGR(羟甲基戊二酸单酰CoA还原酶)活性和葡萄糖(GLU)含量都没有显著影响。AMPK活性与HDL含量呈正相关,与ACC、HMGR活性和TG、TC、GLU含量呈负相关。可见,高营养会降低AMPK活性,而遗传基础的不同也影响AMPK活性,AMPK活性与脂肪代谢密切相关,影响肉牛脂肪沉积。
高营养可提高机体内各组织器官AMPKα2的表达量,而且具有组织差异性,为颈肌>背脂>心肌>肝脏。从遗传上看,利杂牛组织器官中AMPKα2的表达更高。背脂中AMPKα2的表达与肌内脂肪含量的相关性较强,并且存在营养和遗传基础的差异性,高营养利杂牛背脂中AMPKα2的表达与大理石花纹显著相关,背脂中AMPKα2的表达与背标厚相关性不显著。心肌、肝脏中为高营养组AMPKα2的表达量与其周围脂肪含量相关更显著。
西杂牛、利杂牛、夏杂牛均在AMPKα2基因第4外显子55513bp处发生C→T突变,三种肉牛群体都属于中度多态;三种肉牛均在第6外显子59233bp处发生A→G突变,西杂牛和夏杂牛都属于中度多态,利杂牛属于低度多态。而三种肉牛AMPKα2基因第4外显子和第6外显子不同基因型的肉牛脂肪含量、体重、屠宰率等性状都不存在显著差异。
由以上结果可以得出:AMPK基因与动物机体脂肪沉积有重要联系,对提高饲料利用率,改善肉牛生长性能,提高肉牛胴体品质具有一定意义。