限位饲养的妊娠母猪无食咀嚼行为特征的研究

作     者：伊冉 

作者单位：东北农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：包军

授予年度：2019年

学科分类：0905[农学-畜牧学] 09[农学] 

主      题：妊娠母猪 无食咀嚼行为 限位 脑组织 基因 

摘      要：现代集约化养猪生产中,限位栏环境饲养模式会使妊娠母猪产生严重的应激。母猪的活动空间受到限制,无法自由地表达一些与生俱来的正常行为,导致刻板行为的频繁发生,其中表现最为明显的是无食咀嚼行为。多年的大量研究也证实,长期的限位栏环境不仅会对妊娠母猪的行为、生理和免疫造成危害,而且对其情绪状态也会造成负面影响,甚至会使其产生类抑郁(depression-like behavior)的状态,严重损害妊娠母猪的福利。因此,本研究的目的是通过研究限位饲养中不同无食咀嚼行为发生特征的妊娠母猪的行为、生理、免疫水平,以及脑组织形态学变化、IL-6和BDNF基因的表达水平,用以建立以上指标与母猪无食咀嚼行为频繁发生的内在关系,为进一步揭示母猪无食咀嚼行为发生的生理、免疫和脑神经分子发生机制奠定基础,为无食咀嚼行为能成为可靠的评价母猪心理消极状态指标提供理论依据。第一部分:限位饲养条件下妊娠母猪无食咀嚼行为与其他行为、生理及免疫的关系为研究限位栏中妊娠母猪无食咀嚼行为发生的生理和免疫特征,本试验选择体况相近的二元(大白×长白)三产母猪63头,取妊娠第21-23天的24小时行为数据统计分析获得无食咀嚼行为发生的高发时段;取24-25天高峰期无食咀嚼行为数据按SPSS 20.0系统聚类分析法分组,分别获得母猪无食咀嚼行为发生高频组,中频组和低频组,并在每组中随机选取5头猪作为目标母猪。采集并分析目标母猪妊娠前期(第26-27天)、妊娠中期(第61-62天)和妊娠后期(第91-92天)的行为数据,包括状态性行为(站立、犬坐、侧卧、俯卧)及事件性行为(无食咀嚼行为、啃栏、啃槽、拱地),在行为观察后一天采集血液样本并采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清中生理指标(皮质醇、Pig-MAP、CRP)和免疫指标(IgA、IgG、IL-10、TNF-α、IFN-γ)。结果表明,随着妊娠时间增长,无食咀嚼行为高、中频组站立行为显著降低(P=0.004;P=0.020),高、中频组前期坐立显著低于后期(P=0.040;P=0.002),侧卧也显著低于后期(P=0.003;P?0.001),在不同妊娠期,高频组侧卧都显著低于低频组(P=0.044;P=0.008;P=0.024)。随着妊娠期发展,高、中频组发生无食咀嚼行为的频率显著减少(P?0.001,P?0.001),而低频组差异不显著(P=0.314)。无食咀嚼行为在妊娠前期和中期,各试验组差异显著(P?0.001,P?0.001),表现为高频组发生频率远高于中频组,中频组远高于低频组;妊娠后期随着高频组和中频组发生频率的急剧减少,各组之间差异不显著(P=0.327)。高频组妊娠后期比前期啃栏行为显著增加(P=0.018),而拱地行为显著降低(P=0.033)。血清中CRP含量在妊娠中期,高频组显著高于低频组(P=0.031),且高频组的CRP含量表现为妊娠前期显著低于妊娠中期及后期(P=0.044)。其他生理指标在不同妊娠时期不同组之间差异不显著(P?0.05)。随着妊娠时间延长,高频组母猪血清中IFN-γ水平显著低于低频组(P=0.017;P=0.050;P=0.033)。在妊娠后期,高频组及中频组母猪血清中IL-10含量显著高于低频组(P=0.049)。高频组无食咀嚼发生频率在妊娠前、中期与IL-10的水平显著正相关(P=0.015;P=0.045);中频组在妊娠后期,无食咀嚼发生频率与IgG的水平显著正相关(P=0.043),在妊娠中期,无食咀嚼发生频率与TNF-α的水平显著正相关(P=0.022)。结论:限位饲养下具有不同无食咀嚼行为特征的妊娠母猪表现不同的站立和侧卧行为,无食咀嚼行为与拱地行为这一探究行为的发生频率发生相一致,而与啃栏、啃槽行为这两个刻板行为的发生相反。无食咀嚼行为发生的频率反应了母猪较高的应激水平和较低的免疫水平,但无食咀嚼行为的表达可能增强了母猪对限位环境的适应性。第二部分:无食咀嚼行为特征与脑组织形态学和IL-6、BDNF基因表达关系的研究为研究限位饲养下不同无食咀嚼行为特征的妊娠母猪脑组织形态学变化及与刻板行为相关的IL-6和BDNF基因的表达水平情况。本试验在第一部分试验分组基础上,即母猪无食咀嚼行为发生高频组,无食咀嚼行为中频组和无食咀嚼行为低频组,待目标母猪生产后,每组随机选取3头进行安乐死,解剖获取海马、前额叶、下丘脑和垂体,进行显微和超微结构观察,检测IL-6和BDNF基因表达水平。光学显微镜观察结果显示,与中、低频组相比,高频组海马、前额叶、下丘脑组织中神经元细胞明显减少,出现空泡化的现象增多,部分细胞出现充血现象,垂体细胞也明显减少。透射电镜观察结果表明,相比中、低频组,高频组脑组织细胞出现线粒体嵴断裂,内容物溶解现象,细胞质内空泡数量增加,且高频组海马、下丘脑和