摘要
北京鸭为了达到烤炙标准，往往采用短期填饲工艺提高皮脂厚度。然而其密集的人力需求及较高死亡率是目前产业存在的主要问题。本研究旨在探究自由采食、填饲及填饲补充褪黑激素对北京鸭后期屠体性能、血清学、回肠（消化吸收效率、组织学、微生物组、代谢组和转录组）和肝脏（组织学、代谢组和转录组）相关指标的影响，构建北京鸭多组学网络，分析影响表型的关键因素。试验选用28日龄北京鸭母鸭90只，随机分为3个处理，每个处理6个重复，每个重复5只，饲养期为14天。对照组（Con）试验期间始终保持自由采食;填饲组（FF）前7天自由采食，后7天转为填饲;填饲补充褪黑激素组（MT）饲养流程与FF组一致，每天固定时间按照40mg/kg剂量灌服褪黑激素。Con和FF组每天灌服相同体积清水。 研究一旨在探究自由采食条件下生长后期（28-42日龄）北京鸭上述相关指标随时间变化情况。结果表明,随日龄增加，北京鸭体重和心重显著增加（p＜0.05）。血清抗氧化物酶和高密度脂蛋白含量显著升高但甘油三酯含量显著降低（p＜0.05）。回肠绒毛高度显著降低（p＜0.05）。回肠微生物群落结构随日龄增加发生显著改变，菌群多样性显著增加并伴随微生物网络模块联接愈发紧密。微生物基因能量代谢相关通路随时间推移而显著富集。在属水平上，Sphingomonas和Subdoligranulum菌在微生物差异功能通路以及分子网络中发挥重要作用。 研究二旨在探究北京鸭42日龄填饲相对于自由采食相关指标变化情况。结果表明，填饲相比于自由采食可以显著提高鸭回肠粗脂肪、粗蛋白、能量的消化吸收效率及回肠绒毛高度和隐窝深度，同时提高了血清甘油三酯、低密度脂蛋白、淀粉酶以及尿素氮的含量，从而激活机体吸收代谢能力，最终显著提升北京鸭体重、肝重、肝脏比率、皮脂重和皮脂率（p＜0.05）。回肠微生物组学分析表明，填饲会显著扰动菌群结构并大幅降低微生物多样性和网络互作关系。在填饲组中显著富集的差异菌属Streptococcus和Lactobacillus与北京鸭体重、肝重以及营养物质消化吸收效率呈显著高度正相关（p.adj＜0.05）,同时在微生物差异功能通路中发挥重要作用。回肠上调差异基因被显著富集在蛋白质折叠、核糖体生成以及氧化磷酸化等通路;而肝脏上调差异基因被显著富集在细胞内蛋白质运输、碳代谢、甘油磷脂代谢和脂肪酸代谢等通路。相反，回肠和肝脏组织显著下调基因均主要富集在免疫反应调节相关通路。 研究三旨在探究北京鸭35日龄自由采食条件下补充褪黑激素对其相关指标影响。结果表明，自由采食条件下补充褪黑激素会显著提升回肠隐窝深度同时降低绒毛高度/隐窝深度的比值（p＜0.05）,而对体重和血清学指标均无显著影响。同时自由采食条件下补充褪黑激素对微生物群落结构无显著影响，但会明显抑制微生物网络互作关系,其中CandidatusArthromitus菌属在补充褪黑激素后相对丰度显著降低，伴随其在网络中核心地位丧失。褪黑激素的补充显著下调了微生物的TCA循环和腺苷核苷酸降解等基因功能通路。褪黑激素补充组中被显著抑制的Agrobacterium菌属对这些功能通路具有突出贡献。 研究四旨在探究北京鸭42日龄填饲条件下补充褪黑激素对其相关指标影响。结果表明，填饲补充褪黑激素会显著降低回肠对粗脂肪、粗蛋白以及能量的消化吸收效率，提升回肠绒毛高度及隐窝深度，并改善肝脏组织的空泡变性及脂滴含量（p＜0.05）。同时血清中胆固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白含量显著降低，最终导致鸭体重、皮脂重以及皮脂率显著降低（p＜0.05）。填饲补充褪黑激素对回肠微生物群落结构和多样性无显著影响，但会显著激活微生物网络关系。[Eubacterium]和Corynebacterium菌属在MT组中显著富集并表现出与体重及消化吸收效率的显著负相关关系（p.adj＜0.05）。回肠下调差异基因主要富集在蛋白质折叠、内质网蛋白质加工、蛋白质运输以及不饱和脂肪酸合成等通路，而上调差异基因则主要富集在胰岛素信号和自噬等相关途径。肝脏下调差异基因主要参与胞核与胞质蛋白质运输、核糖体合成、蛋白质加工以及脂肪酸合成等通路，而上调差异基因主要参与脂质分解代谢、胰岛素信号和自噬等功能通路。 研究五旨在合并42日龄不同处理回肠和肝脏基因以及表型数据，构建加权基因共表达网络（WGCNA）,鉴定和关键表型显著相关的基因模块及模块hub基因。在回肠中我们鉴定到Tan模块与能量消化吸收效率呈显著高度正相关（p＜0.05）,模块hub基因HSPA8、HSPA5、HSPH1和DNAJC18在FF组被显著激活而在MT组被显著抑制。在肝脏中共识别到2个与表型显著相关的模块，其中Turquoise模块与表型呈显著高度正相关，而Yellow模块与表型呈显著高度负相关（p＜0.05）。在Turquoise模块PPI网络中共识别到6个关键子网络，这些子网络分别参与细胞内核糖体生物合成、蛋白质运输、脂肪酸代谢以及碳代谢等途径，这些子网络中基因在FF组中被显著上调而在MT组中被显著抑制。在Yellow模块PPI网络中共识别到2个关键子网络。其中FGA、FGG和FGB纤维蛋白原基因和SERPINF2纤维溶解酶抑制酶基因在FF组显著下调，而在MT组中显著上调，且与表型呈显著高度负相关（p＜0.05）。 综上所述，填饲可能通过上调回肠热休克家族蛋白基因来应对营养高压下的蛋白合成及折叠需求，从而促进营养物质吸收转化。填饲补充褪黑激素可抑制热休克蛋白的表达，降低回肠细胞应对外界刺激的能力从而影响小肠消化吸收效率。营养物质摄入量的减少影响肝脏细胞核糖体合成、蛋白质运输、脂肪以及能量代谢，同时凝血途径的显著激活增加血液粘稠度从而进一步阻碍营养物质的运输，最终表现为北京鸭体重的显著降低以及皮脂沉积的减少。
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