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作者：潘磊东北农业大学

学位级别：硕士

长期以来,农场动物的刻板行为是备受关注的动物福利问题之一。在我国,妊娠母猪大多饲养于限位栏中,由于限位栏环境的贫瘠,母猪无法表达天性从而频繁表现刻板行为,尤以无食咀嚼行为为甚。通常认为此时母猪的福利状况受到损害,甚至有学者... 详细信息

长期以来,农场动物的刻板行为是备受关注的动物福利问题之一。在我国,妊娠母猪大多饲养于限位栏中,由于限位栏环境的贫瘠,母猪无法表达天性从而频繁表现刻板行为,尤以无食咀嚼行为为甚。通常认为此时母猪的福利状况受到损害,甚至有学者认为母猪产生了类似抑郁或焦虑的消极情绪,但母猪的无食咀嚼行为是否是类抑郁情绪的外在表现尚缺乏生理、免疫和分子调控机制方面的验证。因此,为揭示长期饲养于限位栏中的妊娠母猪刻板行为的表达及其与血清生理、免疫水平的关系,初步探究母猪无食咀嚼高发的神经分子调控机制,本试验选择50头体况相近的妊娠母猪（长白×大白）作为试验对象,观察母猪妊娠前期（第27天）,妊娠中期（第62天）,妊娠后期（第91天）的一般行为（站立、坐立、侧卧和俯卧行为）和刻板行为（无食咀嚼、啃栏、啃槽和拱地行为）并检测血清生理指标（皮质醇、Pig-MAP和CRP）和免疫指标（Ig A、Ig G、IL-6、IL-10、TNF-α和IFN-γ）。随后根据母猪妊娠前、中、后期无食咀嚼行为发生次数将母猪平均分为无食咀嚼高发组（H组,n=25）和无食咀嚼低发组（L组,n=25）,断奶后在无食咀嚼高发组和低发组中各随机选择4头母猪,屠宰后采集下丘脑、海马和前额皮质样本,对下丘脑进行有参转录组测序,经生物信息学分析后,进行差异表达基因分析,并对差异表达基因进行GO富集和KEGG富集分析以及候选基因筛选。最后采用实时荧光定量PCR（q RT-PCR）验证测序数据的准确性,蛋白印迹法（Western Blot）检测大脑皮质-边缘系统（下丘脑、海马和前额皮质）关键信号通路的蛋白表达。行为、生理及免疫结果显示,随着限位母猪妊娠期的进展,侧卧行为显著升高（p＜0.05）,站立、俯卧、无食咀嚼、啃栏、啃槽、拱地行为和泡沫唾液评分均显著降低（p＜0.05）,坐立和修饰行为变化均不显著（p＞0.05）,生理及免疫水平也无显著变化（p＞0.05）。母猪无食咀嚼行为分别与血清皮质醇、IL-6和IL-10浓度呈显著正相关（r=0.314,p＜0.001;r=0.244,p=0.003;r=0.169,p=0.038）,与血清IFN-γ浓度呈显著负相关（r=-0.243,p=0.003）;母猪啃槽行为分别与血清皮质醇、Ig G和TNF-α浓度呈显著正相关（r=0.187,p=0.022;r=0.164,p=0.045;r=0.220,p=0.007）;母猪拱地行为分别与血清Pig-MAP、Ig A、Ig G和IL-10浓度呈显著正相关（r=0.204,p=0.012;r=0.168,p=0.040;r=0.231,p=0.004;r=0.178,p=0.030）;母猪泡沫唾液评分与血清IL-10浓度呈显著正相关（r=0.196,p=0.016）,与血清IFN-γ浓度呈显著负相关（r=-0.201,p=0.014）。分组后母猪下丘脑转录组结果显示,无食咀嚼高发母猪相比于无食咀嚼低发母猪得到显著差异表达基因1286个,其中上调基因934个,下调基因352个。GO功能富集分析结果表明,在生物过程（BP）、细胞组分（CC）和分子功能（MF）中,富集最显著的条目分别是跨突触信号、神经元部分、门控通道活性。这些条目与突触可塑性、突触传递、神经发育以及神经精神障碍性疾病的发生均有很强的关联,筛选出差异倍数较高且功能研究较为深入的FGF12、SNAP25、CAMK1D、SYNDIG1、GABRD、RBFOX1、CRH、HCN1、HCN4、GLRA3、GRIN2A、ANXA2、MBP和NTF4基因是与母猪无食咀嚼行为、类抑郁情绪相关的基因;KEGG富集分析结果显示,差异表达基因显著富集在29条通路,如Ras信号通路和MAPK信号通路。下丘脑、海马和前额皮质Western Blot检测发现,除下丘脑Ras蛋白相对表达量无显著差异外（p＞0.05）,H组关键蛋白Ras及磷酸化蛋白与非磷酸化蛋白的比值p-Raf/Raf、p-MEK/MEK和pERK/ERK相对表达量均显著低于L组（p＜0.05）,提示无食咀嚼高发母猪皮质-边缘系统中Ras-MAPK信号通路受到了抑制。结论:泡沫唾液可作为评估母猪刻板的可靠指标,刻板行为高发时的母猪试图通过提高机体的应激和体液免疫水平来应对和适应限位栏环境,长期限位母猪可能处于慢性应激和类抑郁状态;下丘脑转录组结果提示无食咀嚼高发母猪的类抑郁症状具有分子遗传学基础,筛选的14个差异基因以及皮质-边缘系统Ras-MAPK信号通路可能是参与限位母猪无食咀嚼高发和类抑郁情绪的候选基因和关键信号通路,无食咀嚼高发母猪的Ras-MAPK信号通路受到了抑制。

关键词：限位母猪行为生理免疫 Ras-MAPK信号通路

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不同产次限位母猪瞳孔光反射与规癖行为变化分析

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中国畜牧杂志 2021年第2期57卷 215-219页

作者：于浪潮尹国安王磊关立伟黑龙江八一农垦大学动物科技学院黑龙江大庆163319

本试验旨在对限位母猪进行瞳孔检测并分类来验证母猪“逆境”下的规癖行为与所处环境条件之间是否存在内在关系。选择初产、三产、六产限位妊娠母猪各24头进行试验,分析不同产次母猪瞳孔光反射指标的差异,并通过主成分综合评价得分情况... 详细信息

本试验旨在对限位母猪进行瞳孔检测并分类来验证母猪“逆境”下的规癖行为与所处环境条件之间是否存在内在关系。选择初产、三产、六产限位妊娠母猪各24头进行试验,分析不同产次母猪瞳孔光反射指标的差异,并通过主成分综合评价得分情况进行分类,探究不同瞳孔光反射限位母猪的规癖行为变化。结果表明:母猪左右眼的瞳孔收缩、扩张指标无显著差异;六产母猪的瞳孔收缩率和平均收缩速率显著低于初产母猪,潜伏期时长显著高于初产母猪;主成分综合评分母猪的规癖行为显著多于主成分综合评分>0组,限位母猪中六产母猪不同瞳孔光反射状态的规癖行为显著多于三产和初产母猪。总之,主成分综合评分母猪表现出更多的规癖行为,且随着限位时长的增加会加剧这种差异的表达。

关键词：产次限位母猪瞳孔光反射规癖行为

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基于瞳孔光反射的限位母猪规癖形成过程中的情感、理化指标及miRNA差异分析

基于瞳孔光反射的限位母猪规癖形成过程中的情感、理化指标及miRN...

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作者：于浪潮黑龙江八一农垦大学

学位级别：硕士

伴随集约化生产的快速发展,母猪的不适心理状态近些年逐渐成为动物福利关注的重点。动物福利的评估主要基于对动物行为的分析,但环境生理学和比较心理学等相关领域研究的加入推动了福利研究的发展。相较于能够满足母猪福利需求的群养垫... 详细信息

伴随集约化生产的快速发展,母猪的不适心理状态近些年逐渐成为动物福利关注的重点。动物福利的评估主要基于对动物行为的分析,但环境生理学和比较心理学等相关领域研究的加入推动了福利研究的发展。相较于能够满足母猪福利需求的群养垫草圈,限位栏饲养是现代猪场最常用的繁殖母猪饲养模式,导致母猪生理机能减弱、繁殖利用年限缩短、淘汰率升高,并对母猪福利造成严重损害,使母猪因长期不适产生慢性应激。个体隔离、限位、贫瘠等不良因素会导致动物心理挫折,规癖行为多发,同时也常伴随抑郁的心理反应现象。规癖行为作为研究抑郁的无损观测指标,在抑郁研究中有其独特的优越性。因此,研究母猪的抑郁心理有助于更好地设置环境,改善母猪福利。本研究对完善母猪抑郁研究理论、促进母猪福利养殖有着重要的科学意义和应用价值。从后备圈舍中选择体况发育良好的待配母猪20头进行试验,配种限位饲养后进行跟踪监测。观察经过不同限位时长过程中（妊娠前期、妊娠中期、妊娠后期）的行为指标、血液理化指标及miRNA表达量的变化,探究限位母猪规癖形成过程中的行为生理机制。之后选择初产、三产、六产限位母猪各32头,对各产次限位母猪分别进行瞳孔光反应测试,根据瞳孔测试结果分为主成分综合评分＜0和主成分综合评分＞0两组,对各产次的不同瞳孔光反射限位母猪进行行为跟踪、新事物刺激测试、情感状态评价测试、血液理化指标及miRNA相对表达量的测定。分析不同规癖母猪的情感表达差异,明晰母猪规癖发生过程中的精神生理变化。研究结果表明:（1）随着限位时长的增加,俯卧、犬坐、无食咀嚼行为次数妊娠后期显著高于妊娠前期（P＜0.05）;侧卧、拱地行为次数妊娠前期和妊娠中期显著高于妊娠后期（P＜0.05）;白细胞介素6的含量后备圈养阶段的表达显著高于限位期各妊娠阶段（P＜0.05）;肿瘤坏死因子α的表达妊娠后期显著高于妊娠前期（P＜0.05）;miR-335、miR-16、miR-134、miR-1202的相对表达量后备圈养阶段显著高于妊娠后期（P＜0.05）;miR-132、miR-504、miR-30e、miR-34a的相对表达量后备圈养阶段和妊娠前期显著低于妊娠后期（P＜0.05）。（2）主成分综合评分＜0组中,六产母猪的站立、侧卧行为次数显著低于主成分综合评分＞0组（P＜0.05）,六产母猪的俯卧、啃栏、啃槽行为次数显著高于主成分综合评分＞0组（P＜0.05）,各产次母猪的犬坐、无食咀嚼行为次数均显著高于主成分综合评分＞0组（P＜0.05）,蔗糖评分、奎宁评分同主成分综合评分＞0组相比差异不显著（P＞0.05）,新事物的接触次数、持续接触时长均显著低于主成分综合评分＞0组（P＜0.05）,新事物反应的延迟时间均显著高于主成分综合评分＞0组（P＜0.05）。但随着限位时长的增加,不同瞳孔光反射母猪中六产母猪的俯卧、犬坐、啃槽、啃栏、无食咀嚼次数均显著高于初产母猪（P＜0.05）,站立、侧卧、拱地次数均显著低于初产母猪（P＜0.05）,蔗糖评分、新事物接触次数、持续接触时长均显著低于初产母猪（P＜0.05）,奎宁评分、新事物反应延迟时间均显著高于初产母猪（P＜0.05）。（3）主成分综合评分＜0组母猪的5-HT含量均显著低于主成分综合评分＞0组（P＜0.05）,Cortisol、IL-6、β-EP含量均显著高于主成分综合评分＞0组（P＜0.05）,随着限位时长的增加,不同瞳孔光反射母猪中六产母猪的Cortisol、IL-6、TNF-α、β-EP含量均显著高于初产母猪（P＜0.05）,5-HT、DA含量均显著低于初产母猪（P＜0.05）。主成分综合评分＜0组母猪中,六产母猪的miR-335、miR-16、miR-134和miR-1202的相对表达量极显著低于主成分综合评分＞0组（P＜0.01）,miR-132、miR-504、miR-30e的相对表达量极显著高于主成分综合评分＞0组（P＜0.01）。同时随着限位时长的增加,不同瞳孔光反射母猪中六产母猪的miR-335、miR-16、miR-134和miR-1202的相对表达量均显著低于初产母猪（P＜0.05）,miR-504、miR-34a的相对表达量均显著高于初产母猪（P＜0.05）。结论:（1）后备母猪配种转入限位栏后,经短期的空间限位就会导致母猪规癖行为的产生,血液生理指标也会发生相应改变。（2）不同瞳孔光反射限位母猪的行为表达、情感评价、新事物刺激、生理状况及miRNA相对表达量均存在显著差异,表明主成分综合评分＜0组的母猪存在更为严重的心理挫败感,更接近抑郁状态。（3）不同瞳孔光反射限位母猪中,行为表达、情感评价、新事物刺激、生理状况及miRNA相对表达量在六产母猪和初产母猪之间均存在显著差异。产次的增加会加剧不同瞳孔光反射限位母猪之间的差异。

关键词：瞳孔光反射限位母猪规癖行为神经生理情感状态 miRNA

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不同胎次限位妊娠母猪的行为生理、情感状态及肠道菌群的差异分析

不同胎次限位妊娠母猪的行为生理、情感状态及肠道菌群的差异分析

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作者：邢雪静黑龙江八一农垦大学

学位级别：硕士

随着科技的进步,人们对动物福利的关注已经不限于饲养模式,更多关于动物情感的研究被提出。现代化养猪生产中繁殖母猪依然主要使用限位栏进行饲养,母猪的生理机能、繁殖年限、淘汰率都受到了很大的影响。长期身体的不适还会导致母猪慢... 详细信息

随着科技的进步,人们对动物福利的关注已经不限于饲养模式,更多关于动物情感的研究被提出。现代化养猪生产中繁殖母猪依然主要使用限位栏进行饲养,母猪的生理机能、繁殖年限、淘汰率都受到了很大的影响。长期身体的不适还会导致母猪慢性应激,严重损害了母猪的福利。同时,在狭窄、贫瘠的饲养环境中母猪多种正常行为受到限制,进而导致心理挫折。因此,在生产中通常母猪表现严重行为规癖的同时伴随心理的异常,母猪的行为及心理都会随妊娠次数的增加发生一定的变化,其主要表现在规癖行为发生频率的增加。长时间的压抑情绪导致大脑神经递质浓度的变化,而肠道微生物的变化也会因胎次而改变。因此,研究母猪的行为和肠道微生物的变化能够监测母猪生理状态情况,评价母猪福利状态,本研究对全球母猪福利的完善提供实施依据,为母猪抑郁研究奠定基础,是福利养殖母猪理念的重要证据。选取身体状况良好的母猪(长白×大白)36头进行试验,观察不同胎次(初胎、三胎、六胎)的行为指标的变化;以健康的后备母猪作为对照组,检测不同胎次母猪肠道微生物的变化,探究限位母猪在限位条件下,胎次对母猪情感及微生物-肠-脑轴的影响。之后通过对初胎、三胎、六胎限位母猪进行行为跟踪、新事物刺激测试、情感状态评价测试、血液理化指标及肠道微生物的检测,探究不同胎次母猪的情感状态差异,明晰胎次对母猪肠道微生物的影响。研究结果表明:(1)随着胎次的增加,三胎、六胎母猪俯卧行为发生次数显著高于初胎母猪(P母猪犬坐、侧卧、站立行为发生次数显著低于初胎母猪(P母猪奎宁偏好评分显著高于初胎、三胎母猪(P母猪COR浓度与初胎、三胎母猪COR差异显著(P母猪5-HT浓度与初胎、三胎母猪5-HT差异显著(P母猪DA浓度与初胎母猪DA差异显著(P0.05),主坐标(PCo A)分析显示,各组样本发生了明显的聚集现象,对照组与试验距离相似,初胎与六胎的距离要大于初胎与三胎距离。在微生物组成上存在多个差异的菌属;Bacteroidetes(拟杆菌门)和Fimicutes(厚壁菌门)是母猪肠道微生物的优势菌门,Prevotella(普雷沃氏菌)、Lactobacillus(乳酸杆菌)、Oscillospira(颤螺菌属)、Treponema(密螺旋体属)是主要的优势菌属。在门水平上,六胎母猪肠道Spirochaetes(螺旋体门)、Lentisphaerae(黏胶球形菌门)的丰度显著高于后备母猪,Spirochaetes丰度随胎次的增高而增加;后备母猪肠道Planctomycetes(浮霉菌门)、Synergistetes(互养菌门)、Euryarchaeota(广古菌门)的丰度显著高于六胎母猪。在属水平上,六胎母猪肠道Treponema(密螺旋体属)的丰度显著高于后备母猪,丰度随胎次增高而增加;Lactobacillus(乳酸杆菌)在三胎比例最高。结论:(1)母猪在配种后转入限位栏,无食咀嚼行为会因胎次的增高而增多;俯卧行为随胎次增高而增多,犬坐、侧卧、站立则随胎次减少。(2)蔗糖偏好评分、新事物持续接触时间、新事物接触次数随胎次的增加而减少;新事物反应延迟秒数、奎宁偏好评分随胎次增加而增加。血清中COR、DA、5-HT含量会因胎次的增高而增加。(3)不同胎次限位母猪的肠道菌群丰度差异显著,胎次会影响肠道微生物的组成结构,影响肠道菌群的稳定性,高胎次母猪肠道内有益菌减少。

关键词：限位母猪胎次行为神经递质肠道菌群情感状态

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基于蛋白质组学研究不同妊娠期饲养环境对子代行为和脑神经发育影响

基于蛋白质组学研究不同妊娠期饲养环境对子代行为和脑神经发育影...

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作者：曾祥音东北农业大学

学位级别：硕士

在集约化养猪业中,妊娠母猪会受到空间限制、限饲、社会隔离、混群和运输等不同程度的应激,这些难免会对其仔猪的生理、行为、健康和生长发育产生消极影响。但缺乏其中潜在机理的研究,因此,本研究从行为、生理免疫和脑神经发育角度出发... 详细信息

在集约化养猪业中,妊娠母猪会受到空间限制、限饲、社会隔离、混群和运输等不同程度的应激,这些难免会对其仔猪的生理、行为、健康和生长发育产生消极影响。但缺乏其中潜在机理的研究,因此,本研究从行为、生理免疫和脑神经发育角度出发,从分子调控的水平探究不同妊娠期饲养环境对母猪后代(仔猪)的影响。试验一:为比较妊娠期限位栏饲养及群养母猪的繁殖性能和应激水平,本试验选择了20头体况相近的初产妊娠母猪作为试验对象,统计母猪的妊娠期第25天、45天、65天、85天和105天时无食咀嚼行为发生的次数。在妊娠期的五个时间段:21-25天、41-45天、61-65天、81-85天和101-105天,分别连续采集各阶段母猪的唾液样本,并将各组每个阶段的所有唾液混样,检测母猪应激指标,包括皮质醇(Cortisol)、分泌型免疫球蛋白(SIg A)和唾液淀粉酶(AMY)水平。此外,在妊娠期25天、45天、65天、85天和105天时采集母猪的血清样本用于检测IFN-γ、IL-6、多巴胺(DA)、Cortisol和神经营养因子(BDNF)的含量。结果显示,随着妊娠时间增长,限位及群养母猪无食咀嚼行为的发生频率均呈显著上升的趋势,但差异不显著(P>0.05)。与群养母猪相比,限位母猪在65天、85天和105天时无食咀嚼行为的发生频率显著升高(P母猪相比,限位栏母猪的唾液AMY活性在65天、85天和105天显著降低(P母猪子代(仔猪)行为和脑神经发育的影响。本试验随机挑选32头限位母猪后代(CC组)和群养母猪后代(GP组)(n=16)作为试验对象,断奶当天(28日龄)对其进行高架十字迷宫(EPM)测试,并对血清中的IFN-γ、IL-6、Ig A、DA、Cortisol和BDNF的含量进行检测。断奶后14天(42日龄)进行屠宰,并收集脑组织(海马、前额叶皮质、杏仁核、伏隔核和下丘脑)样本。对海马和前额叶皮质进行形态学检测。对海马进行蛋白质组学测序。对脑组织进行神经递质(5-HT、β-EP、DA、NE、E、Gly、Glu和Asp)检测。用实时荧光定量PCR对脑组织的神经发育相关基因(BDNF、CREB、Trk B、NGF、SYP、PSD-95、NR2A、TPH1、TPH2、SLC6A4、MAOA、HTR1A、HTR2A、HTR2B、HTR2C、HTR6和HTR7)进行检测。结果显示,GP组和CC组仔猪在EPM测试中的行为表现无明显差异(P>0.05);生理免疫结果显示,与GP组相比,CC组血清中IFN-γ含量极显著升高(P1,P母猪限位栏饲养会引起子代的炎症反应,破坏仔猪海马神经元结构,影响仔猪海马中氧化应激、免疫应答及神经发育相关蛋白的表达。NF-κB信号通路参与了产前应激对仔猪脑神经免疫功能

关键词：限位母猪仔猪饲养模式行为神经免疫 NF-κB通路

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