高、低产蛋量伊犁鹅血清激素与生化指标及卵巢发育差异比较

2022-04-01吴盈萍杨奕凡李海英赵晓钰马彦涵陶美妮

新疆农业科学 2022年2期

吴盈萍，杨奕凡，李海英，赵晓钰，马彦涵，陶美妮

(新疆农业大学动物科学学院，乌鲁木齐 830000)

0 引言

【研究意义】伊犁鹅，又称新疆飞鹅、草鹅、雁鹅[1]。与大多数鹅种相比[2]，伊犁鹅的产蛋性能较低，产蛋期较短，平均年产蛋量在8～10枚。另外，伊犁鹅极强的就巢性也是其繁殖性能较低的主要原因。如何选育高产蛋量伊犁鹅，对其资源的开发利用和保种方面具有重要意义。【前人研究进展】鹅的产蛋性能与促卵泡素(FSH)、促黄体素(LH)、催乳素(PRL)、雌激素(E2)及孕酮(P4)等促性腺激素密切相关[3-5]。此外，血清生化指标含量的变化可反映禽类机体营养状况、新陈代谢状况及生殖生理活动的变化[6]。杨永君[7]报道，一般在产蛋鸡的产蛋中后期，提高E2、FSH、LH以及P4等与生殖相关的激素的分泌量可以提高蛋鸡的产蛋率。郑嫩珠等[8]探究白番鸭血液生化指标与产蛋性能的关系发现，血清总蛋白(TP)与50周龄和56周龄产蛋量呈显著正相关(P<0.05)，谷丙转氨酶(ALT)与43周龄、50周龄和56周龄产蛋量均呈极显著正相关(P<0.01)。【本研究切入点】目前，有关调控伊犁鹅血清参数的报道较少。亟需研究高、低产蛋量伊犁鹅血清激素与生化指标及卵巢发育差异比较。【拟解决的关键问题】研究通过分析高、低产蛋量伊犁鹅血清参数的差异，为伊犁鹅产蛋量的选育和保种工作的开展提供血液指标参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

根据系谱资料的连续产蛋量记录，在体重相近(3.20±0.30) kg、饲养条件相同并处于产蛋期的3岁龄伊犁鹅母鹅中，筛选产蛋性能稳定、产蛋数最高的20只鹅(14～19枚)作为高产组(HEP)，产蛋数最低的20只鹅(5～7枚)作为低产组(LEP)。试验动物均由新疆额敏县国家级伊犁鹅保种场提供。

饲粮营养水平中，预混料为每千克饲粮提供：VA 8250 IU，VD33000 IU，VE 20 mg，VK32 mg，VB11.5 mg，VB26.25 mg，VB62.45 mg，VB120.02 mg，烟酸29.5 mg，D-泛酸钙8 mg，叶酸1 mg，生物素0.08 mg，Fe 81 mg，Cu 5.8 mg，Zn 63 mg，Mn 95.5 mg，Se 0.41 mg，10.72 mg，Co 0.36 mg。表1

表1 饲粮组成及营养水平Table 1 Diet composition and nutrition level

1.2 方法

1.2.1 样品采集

对HEP组和LEP组伊犁鹅使用一次性采血针通过翅下静脉采血方法采集5 mL血液(所有试验鹅于清晨空腹采样)，收集于无抗凝剂的真空采血管中，3 000 r/min离心10 min收集血清，分装于1.5 mL离心管中，-20℃保存待测。同时每组挑选伊犁鹅各10只，共计20只伊犁鹅进行屠宰，取其卵巢组织，用4%多聚甲醛溶液固定，24 h后脱水、石蜡包埋组织、制作石蜡切片、HE染色后显微镜拍照观察。

1.2.2 测定指标

1.2.2.1 血清生殖激素

用双抗体夹心法ELISA试剂盒对HEP和LEP组伊犁鹅血清的生殖激素水平进行测定，包括GnRH、PRL、FSH、LH、E2和P4的浓度。

1.2.2.2 血清

采用相应试剂盒测定血清中钙、磷、总蛋白(TP)、谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(AKP)、尿素氮(BUN)、肌酐(CREA)、尿酸(UA)、葡萄糖(GLU)、总胆固醇(CHO)、甘油三酯(TG)等11项生化指标。

1.3 数据处理

试验数据均采用Excel 2010软件进行整理，SPSS 19.0进行独立样本T检验。试验结果均使用平均值±标准差(Mean±SD)来表示，使用GraphPad Prism5软件进行绘图。

2 结果与分析

2.1高、低产蛋量伊犁鹅血清生殖激素水平差异

研究表明，HEP组GnRH、LH、FSH、E2和P4水平分别极显著高于LEP组63.51%(P<0.01)、62.17%(P<0.01)、37.43%(P<0.01)、42.98%、(P<0.01)和19.09%(P<0.01)。LEP组和HEP组伊犁鹅PRL水平差异不显著(P>0.05)。表2，图1

表2 HEP、LEP组伊犁鹅血清生殖激素水平差异Table 2 Differences of serum reproductive hormone levels of Xinjiang with high and low egg yield

2.2 高、低产蛋量伊犁鹅血清生化指标差异

研究表明，HEP组伊犁鹅血清ALP和ALT活性分别极显著高于LEP组38.20%(P<0.01)和24.87%(P<0.01)。表3，图2

HEP组伊犁鹅血清TP、Cr和UA含量极显著高于LEP组23.92%(P<0.01)、28.12%(P<0.01)和67.14%(P<0.01)；HEP组伊犁鹅血清BUN含量显著高于LEP组33.33%(P<0.05)。

注：“*，**”表示差异显著(P< 0.05)和差异极显著(P< 0.01)，下同

HEP组伊犁鹅血清GLU含量极显著高于LEP组23.67%(P<0.01)。

HEP组伊犁鹅血清TG含量极显著高于LEP组62.5%(P<0.01)；2组之间血清TC含量差异不显著。

HEP组伊犁鹅血钙含量比LEP组提高26.64%(P<0.01)，血磷含量比LEP组提高63.02%(P<0.01)。表3，图2

图2 HEP、LEP组伊犁鹅生化指标含量差异Fig.2 Difference of biochemical index content of Xinjiang Yili Goose with high and low egg yield

表3 HEP、LEP组伊犁鹅血清生化指标差异Table 3 Differences in serum biochemical indicators of Xinjiang Yili Goose with high and low egg yield

2.3 高、低产蛋量伊犁鹅卵巢发育差异

研究表明，高产伊犁鹅卵巢比较松散，存在不同发育阶段的卵泡(图A、C、E、G)，原始卵泡数量较少，体积小；初级卵泡数量较多，分布于卵巢皮质浅层，卵泡的中央为卵母细胞，体积较大，着色浅，核椭圆，卵母细胞外的细胞质呈微细的泡沫状，初级卵泡只有一层立方形的颗粒细胞，且颗粒细胞胞核较大；次级卵泡数量也较多，分布于卵巢皮质深层，卵泡体积大，颗粒细胞增殖为多层且排列紧密；成熟卵泡具有明显的核仁。

与高产鹅卵泡相比，低产伊犁鹅卵巢比较致密(图B、D、F、H)，初级卵泡数量很多，颗粒细胞呈立方形，细胞质泡沫状；次级卵泡数量很少，体积较大，无卵泡腔，颗粒细胞层数少，细胞形态较扁、薄，紧贴细胞膜，细胞质泡沫鱼网状，着色淡。一些次级卵泡颗粒层和膜层较薄，颗粒细胞松散，颗粒细胞核固缩，与周围细胞分离脱落，向内凹陷，胞浆浓缩；成熟卵泡较少。图3

注：A、C、E、G为HEP组伊犁鹅卵巢切片；B、D、F、H为LEP组伊犁鹅卵巢切片

3 讨论

3.1 高、低产蛋量伊犁鹅血清生殖激素含量的差异

内分泌生殖激素如促性腺激素释放激素(GnRH)、促黄体素(LH)、促卵泡素(FSH)、雌二醇(E2)、孕酮(P4)等共同组成调节家禽生殖生理活动的内分泌体系[10,11]。下丘脑GnRH的释放可促进垂体前叶释放FSH和LH，刺激卵巢上卵泡的发育，进而调节P4和E2的释放，雌激素和孕酮相互作用促使母禽产蛋[12,13]。

研究表明，GnRH激素在鹅繁殖阶段的转变过程中发挥着重要作用，其在产蛋前期促进鹅的性成熟，在繁殖期维持鹅的排卵[14]。LH和FSH则通过受体作用机制，调控卵泡的生长发育，促进卵泡的成熟和排卵[15]。马腾宇等[16]对产蛋中后期籽鹅产蛋性能及血清生殖激素进行测定，结果提示E2、P4含量的高低直接决定卵泡闭锁的发生，提高这2种生殖激素的含量，可以提高有效卵细胞的数量，进而增加产蛋率。隋玉健等[3]研究表明，FSH水平与鹅产蛋率存在显著正相关(P<0．05)。张敏[17]发现蛋鸽血清FSH水平随产蛋次数增加而升高。张响英等[18]对产蛋期狮头鹅血清激素水平进行测定，发现产蛋率和孵化率水平较高的试验组血清中P4和E2的含量也较高。研究结果显示，HEP组GnRH、LH、FSH、E2和P4水平分别极显著高于LEP组63.51%(P<0.01)、62.17%(P<0.01)、37.43%(P<0.01)、42.98%(P<0.01)和19.09%(P<0.01)。表明HEP组伊犁鹅高水平的GnRH、LH、FSH、E2和P4含量可促进其卵泡的生长发育，从而促进优势卵泡排卵。

催乳素(PRL)是动物垂体前叶分泌的一种激素，在禽类中高浓度的PRL会抑制下丘脑GnRH的合成分泌，降低垂体促性腺激素尤其是LH的分泌，致使卵泡因缺乏而不能进入等级发育，导致母禽卵巢萎缩，排卵停止，最终影响产蛋性状[19,20]。王鹏[21]研究表明，儋州鸡产蛋高峰期与产蛋后期PRL浓度差异不显著。研究中LEP组和HEP组伊犁鹅PRL水平差异不显著(P>0.05)，与王鹏[21]的研究结果一致，提示一定浓度的PRL对维持伊犁鹅的产蛋具有重要作用。

3.2 高、低产蛋量伊犁鹅血清生化指标的差异

血液中各种生化指标是动物体生命活动的物质基础，其含量变化可反映动物机体新陈代谢、能量转化和生长发育等规律，同时血液生化指标在一定程度上还可以反映动物的生产性能[22]。

家禽血清TP与机体蛋白质的吸收和代谢情况有关，TP含量升高表明动物体的消化、吸收能力增强[23]。TG和TC是机体血液脂肪的组成部分，其含量的高低反映脂类的吸收与代谢状况[24]。钟志新等[25]对山麻鸭繁殖性能与生化指标研究发现，山麻鸭产蛋数与TP、TG、TC存在显著正相关。在试验中，HEP组血清中TP、TG的含量极显著高于LEP组(P<0.01)，TC含量差异不显著(P>0.05)。HEP组伊犁鹅对营养物质需求更甚，机体对蛋白质及脂质的合成与代谢更旺盛。

谷丙转氨酶参与机体内转氨基的作用，其活性的高低将直接影响蛋白质合成和分解代谢[26]。碱性磷酸酶是在pH为9～10条件下，许多非特异性磷酸单脂水解后，使磷酸游离的磷酸脂酶的总称，它是机体细胞内、外物质代谢的重要催化剂，可反映体内代谢水平和动物的遗传特性，与物质的吸收和运转过程有关[27]。谢金防[28]研究表明，碱性磷酸酶与兴国灰鹅3个产蛋年的产蛋量均呈中等强度的正相关，碱性磷酸酶可以作为兴国灰鹅产蛋性能早期选择的遗传标记。试验结果显示，HEP组伊犁鹅血清ALP和ALT水平均极显著高于LEP组(P<0.01)。试验结果与和希顺[29]以及代国滔等[30]研究中高产蛋组中谷丙转氨酶与碱性磷酸酶活性较高的结果一致，说明HEP组伊犁鹅机体中与蛋白质代谢相关的酶活性更高。

血液中的非蛋白氮包括Cr、UA和BUN等，分别是蛋白质、氨基酸和肌肉代谢的终产物，均通过肾脏随尿排出，三者共同反映机体内蛋白质分解代谢和肾脏的功能[31,32]。赵晓钰等[33]研究发现，产蛋率较高的试验组中，伊犁鹅血清中TP、AKP、UA水平也较高。研究结果显示，HEP组伊犁鹅血清Cr和UA含量极显著高于LEP组28.12%(P<0.01)和67.14%(P<0.01)，BUN含量显著高于LEP组33.33%(P<0.05)，结果表明，HEP组伊犁鹅机体代谢水平和蛋白质代谢能力较强，同时，体内UA含量过高反映出内源性嘌呤产生过多。

体内各组织细胞活动所需的能量大部分来自葡萄糖，所以血糖必须保持一定的水平才能维持体内各器官和组织的需要量。Zadworny[34]报道家禽就巢期由于采食量下降，血浆GLU含量下降，而醒抱后GLU水平升高，这可能是由于摄食活动的恢复和体内血糖调节机制的作用，即机体将摄入的糖类水解为葡萄糖后吸收进入血液，使血糖升高。研究中，HEP组伊犁鹅血清GLU含量极显著高于LEP组，结果提示HEP组伊犁鹅机体内有足够的能量以应对产蛋期能量的消耗。血清中Ca、P是家禽体内重要的矿物元素，均与机体内骨骼形成和维持体内酸碱平衡有关，在产蛋家禽中还参与蛋壳的形成。俞路等[35]研究表明，高钙高磷组(Ca=3.5%；P=0.51%)平均产蛋率分别比低钙低磷组和低钙高磷组高8.90%(P<0.05)、8.52%(P<0.05)，比高钙低磷组高1.83%，但差异不显著(P>0.05)。试验结果表明，HEP组伊犁鹅血钙含量比LEP组提高26.64%(P<0.01)，血磷含量比LEP组提高63.02%(P<0.01)，均呈极显著差异。

试验结果中，HEP组伊犁鹅血清TP、TG、Cr、UA的含量极显著高于LEP组(P<0.01)，BUN含量显著高于LEP组(P<0.05)，ALP和ALT活性极显著高于LEP组(P<0.01)，TC含量差异不显著(P>0.05)。HEP组伊犁鹅机体中与蛋白质代谢相关的酶活性高、蛋白质及脂质合成、代谢速度快，对营养物质的消化吸收能力较强。HEP组伊犁鹅血清GLU、Ca及Pi含量极显著高于LEP组(P<0.01)，提示HEP组伊犁鹅机体有足够的能量以维持生长、繁殖等需要。

3.3 高、低产蛋量伊犁鹅卵巢发育情况的差异

卵巢是决定雌性动物繁殖性能的最重要的器官，它具有排出卵子的外分泌功能和产生激素的内分泌功能[36]。母禽的繁殖性能特别是产蛋率的高低主要取决于卵巢和卵泡的发育状况[37]。William等[38]研究表明，家禽的产蛋性能主要由发育至等级发育阶段的卵泡数决定，一般进入家禽等级发育阶段的卵泡会继续发育成熟而排卵，但在繁殖行为向就巢行为的转变过程中，或繁殖季节末期，大的等级卵泡随后发生闭锁。在产蛋期内，当卵泡进入等级发育后鹅颗粒细胞厚度变薄，而膜细胞层厚度迅速增厚。李佳宜等[39]对高、低产东乡绿壳蛋鸡卵泡形态结构进行观察，结果显示，高产蛋鸡卵泡丰富且光滑，无血斑和塌陷，而低产蛋鸡卵巢缺乏优势卵泡，大量卵泡闭锁。黄发才[40]发现，安定母鹅在产蛋期，卵巢皮质部可观察到成熟卵泡、次级卵泡和初级卵泡，而次级卵泡数量较多，初级卵泡数量较少，卵泡生长被中断，原始卵泡呈静止状态。