鸭发育早期骨骼肌NFATc3 mRNA差异表达及其与生长性状的相关性研究

为研究不同品种鸭胚胎期和出雏早期骨骼肌中NFATc3基因mRNA表达规律及其与生长发育的相关性,运用荧光绝对定量PCR技术检测了生长速度差异较大的高邮鸭和金定鸭13、17、21、25、27胚龄和7日龄胸肌和腿肌中NFATc3 mRNA的表达水平。结果表明胸肌和腿肌NFATc3 mRNA在两鸭品种中均具有相似的表达模式,不存在品种效应,胸肌和腿肌NFATc3 mRNA的表达均是13胚龄时表达量最高,显著高于其它各胚龄或日龄(P<0.05);相关性分析结果表明两个品种鸭骨骼肌NFATc3 mRNA表达量与其组织重、体重均呈极显著负相关(P<0.01),而与肌肉组织中IGF-Ⅰm RNA的表达量呈极显著正相关(P<0.01)。鸭骨骼肌中NFATc3主要在早期的肌纤维生成中起作用,与IGF-Ⅰ可能共同参与了对骨骼肌生长发育的调节。

IGF-I-CaN-NFATc3信号通路相关基因在鸭发育早期骨骼肌中的同步表达及其与肌纤维性状相关性

【目的】IGF-I-钙调磷酸酶(Ca N)-NFAT信号途径是调节肌肉生长、决定不同肌纤维类型的主要信号途径,本研究选择生长速度不同的高邮鸭和金定鸭为试验材料,首次对不同品种鸭胚胎期和出雏早期肌肉中IGF-I-Ca N-NFAT信号通路相关基因的表达规律及其与肌纤维类型的相关性进行了研究。【方法】采用实时荧光定量PCR方法研究鸭13、17、21、25、27胚龄和出雏后7日龄胰岛素样生长因子(insulin-like growth factors,IGF-I),钙调磷酸酶(calcineurin,Cn Aα)和活化T细胞核因子(nuclear factor of activated T cells,NFAT c3)基因的表达量,同时采用肌球蛋白ATPase碱孵育法对两个鸭种腓肠肌外侧头不同发育阶段的肌纤维性状进行组织学观察,对不同类型肌纤维比例进行统计,用SPSS20.0软件进行差异显著性分析,探讨IGF-I-Ca N-NFAT信号通路相关基因对鸭骨骼肌肌纤维类型转换的调控机制。【结果】随着胚龄或日龄增加,两鸭种快肌纤维比例均呈现下降趋势,中间型肌纤维比例仅存在少量波动,慢肌纤维比例除在高邮鸭中27胚龄时有所下降外,总体上呈现上升的趋势;IGF-I,Cn Aα和NFATc3基因在不同鸭种的同一肌肉部位的表达模式相对一致,仅存在显著的发育时段差异,在不同的部位(胸肌和腿肌)的表达也存在差异,但并不存在显著的性别效应,3个基因均在13胚龄即可检测到表达,且表达量均表现为最高,显著地高于其他各胚龄的表达量,提示IGF-I-Ca N-NFATc3信号通路可能在鸭胚胎发育早期肌纤维的形成过程中发挥了重要作用。Cn Aαm RNA在胸肌中呈近似"V"形的表达趋势,21胚龄时表达量最低然后呈持续上升趋势,而在腿肌中则呈"波浪形"表达趋势,表达量最低点出现在27胚龄;NFATc3在胸肌和腿肌中的表达量均表现为13胚龄最高,然后至17胚龄显著下降并维持在较低的表达水平,在胸肌中表达量最低点出现在21胚龄,而腿肌中21胚龄的表达量则要显著高于17、25、27胚龄和7日龄的表达量,17胚龄表达量最低;IGF-I m RNA在胸肌和腿肌中总体上表现为先下降,至出雏前(27胚龄)降至最低,然后出雏后一周略有上升的趋势。IGF-I,Cn Aα和NFATc3基因的表达两两之间均表现出显著或极显著的正相关关系,同时,3个基因的表达与快肌纤维比例存在正相关,而与慢肌纤维比例及中间型纤维的比例呈负相关。【结论】在鸭胚胎发育后期至出雏早期,腓肠肌外侧头肌纤维类型存在由快肌纤维向慢肌纤维转换的趋势,IGF-I-Ca N-NFAT信号通路相关基因之间存在协同表达,在鸭早期骨骼肌纤维类型转换中可能发挥着调控作用。