1 材料与方法
1.1 试验设计和饲养管理
表1 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis) % |
| 项目 Items | 组别Groups | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| HE | HF | ||||
| 原料Ingredients | |||||
| 玉米Corn | 59.49 | 28.19 | |||
| 小麦麸Wheat bran | 20.33 | ||||
| 豆粕Soybean meal | 20.02 | 12.13 | |||
| 苜蓿干草Alfalfa hay | 10.00 | ||||
| 玉米青贮Corn silage | 20.00 | ||||
| 玉米秸秆Corn stover | 16.00 | 5.00 | |||
| 碳酸氢钠NaHCO3 | 0.79 | 0.65 | |||
| 预混料Premix1) | 3.70 | 3.70 | |||
| 合计Total | 100.00 | 100.00 | |||
| 项目 Items | 组别Groups | ||||
| HE | HF | ||||
| 营养水平Nutrient levels2) | |||||
| 代谢能ME/(MJ/kg) | 10.87 | 9.94 | |||
| 粗蛋白质CP | 14.48 | 14.50 | |||
| 中性洗涤纤维NDF | 22.03 | 32.07 | |||
| 酸性洗涤纤维ADF | 10.23 | 15.69 | |||
| 非纤维碳水化合物NFC | 51.75 | 40.82 | |||
| 粗脂肪EE | 5.38 | 4.36 | |||
| 粗灰分Ash | 2.80 | 4.85 | |||
| 钙Ca | 0.45 | 0.62 | |||
| 磷P | 0.41 | 0.49 | |||
1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets:VA 18 500 IU,VD3 5 920 IU,VE 24.05 IU,NaCl 5.55 g,Ca 7.4 g,P 0.74 g,Zn 64.75 mg,Se 0.555 mg,I 1.85 mg,Fe 74 mg,Co 0.74 mg,Mn 55.5 mg,Cu 22.2 mg。 2)代谢能为计算值,其余为实测值。ME was a calculated value, while the others were measured values. |
1.2 样品采集
1.3 血清参数检测
1.4 转录组测序(RNA-seq)
1.5 实时荧光定量PCR(RT-qPCR)
表2 引物序列及参数Table 2 Primer sequences and parameters |
| 基因Genes | 基因ID Gene ID | 引物序列Primer sequences (5'—3') |
|---|---|---|
| 补体因子2 C2 | ncbi_101115321 | F: CGTCACTATTAAGCCCAAGAGC R: ATGTCATCGCCATAGAACTCCG |
| 补体因子B CFB | ncbi_101115072 | F: CTTGATGAAAGCCGGACACT R: ACAGCTCTCATGCCCCTT |
| β-肌动蛋白 β-actin | ncbi_443052 | F: TCAGCAAGCAGGAGTACGAC R: ACGAGGCCAATCTCATCTCG |
1.6 数据统计与分析
2 结果与分析
2.1 高精料饲粮对瘤胃乳头形态的影响
2.2 高精料饲粮对瘤胃上皮基因表达的影响
表3 HE组和HF组之间的DEGsTable 3 DEGs between HE group and HF group |
| 基因ID Gene ID | 基因名 Gene names | P值 P-value | 错误发现率 FDR | HE组/HF组 HE group/HF group |
|---|---|---|---|---|
| ncbi_101119307 | 补体因子l CFl | 3.32E-08 | <0.01 | 下调 |
| ncbi_101115072 | 补体因子B CFB | 1.64E-07 | <0.01 | 下调 |
| ncbi_443407 | 丝氨酸蛋白酶抑制剂C1 SERPINC1 | 1.81E-06 | 0.01 | 下调 |
| ncbi_101117258 | 丝氨酸蛋白酶抑制剂F2 SERPINF2 | 3.25E-06 | 0.01 | 下调 |
| ncbi_101108999 | 脂肪酸结合蛋白1 FABP1 | 3.38E-06 | 0.01 | 下调 |
| ncbi_101107762 | 甲硫氨酸腺苷转移酶1A MAT1A | 5.31E-06 | 0.02 | 下调 |
| ncbi_101107590 | 载脂蛋白B APOB | 5.75E-06 | 0.02 | 下调 |
| ncbi_101119440 | 血管紧张素原AGT | 7.37E-06 | 0.02 | 下调 |
| ncbi_443389 | 甲状腺素运载蛋白TTR | 7.47E-06 | 0.02 | 下调 |
| ncbi_101113499 | 还原型辅酶Ⅱ氧化酶5 NOX5 | 8.29E-06 | 0.02 | 上调 |
| ncbi_101119842 | 2A1样磺基转移酶SULT2A1 | 9.21E-06 | 0.02 | 下调 |
| ncbi_100037690 | 磷酸烯醇丙酮酸羧激酶1 PCK1 | 1.49E-05 | 0.02 | 下调 |
| ncbi_443043 | 表面活性蛋白B SFTPB | 1.71E-05 | 0.02 | 上调 |
| ncbi_101110405 | 苯丙氨酸羟化酶PAH | 1.93E-05 | 0.03 | 下调 |
| ncbi_100171395 | 钙调素RGN | 2.30E-05 | 0.03 | 下调 |
| ncbi_114117340 | 补体因子H CFH | 2.43E-05 | 0.03 | 下调 |
| ncbi_100568285 | 细胞色素P450 2E1 CYP2E1 | 2.50E-05 | 0.03 | 下调 |
| ncbi_101106395 | L-古洛糖酸内酯氧化酶GULO | 2.91E-05 | 0.03 | 下调 |
| ncbi_443053 | 血浆铜蓝蛋白CP | 2.96E-05 | 0.03 | 下调 |
| ncbi_101105089 | 黄素单氧化酶1 FMO1 | 3.07E-05 | 0.03 | 下调 |
| ncbi_101105682 | 羧酸酯酶3 CES3 | 3.66E-05 | 0.03 | 下调 |
| ncbi_101115321 | 补体因子2 C2 | 4.37E-05 | 0.04 | 下调 |
| MSTRG.20988 | pol | 4.81E-05 | 0.04 | 上调 |
| ncbi_443440 | 果糖二磷酸醛缩酶B ALDOB | 6.24E-05 | 0.05 | 下调 |
| ncbi_443510 | 分泌型磷蛋白2 SPP2 | 6.56E-05 | 0.05 | 下调 |
| MSTRG.21228 | 6.59E-05 | 0.05 | 下调 |
2.3 高精料饲粮差异的通路分析
表4 HE组和HF组DEGs的KEGG富集通路Table 4 DEGs of KEGG enriched pathway between HE group and HF group |
| KEGG通路 KEGG pathway | KEGG class B KEGG B类 | P值 P-value | 错误发现率 FDR |
|---|---|---|---|
| 补体系统Complement and coagulation cascades | 免疫系统Immune system | <0.01 | <0.01 |
| 金黄色葡萄球菌感染Staphylococcus aureus infection | 疾病感染Infectious diseases | <0.01 | <0.01 |
| 氨基酸生物合成Biosynthesis of amino acids | 全局与概述Global and overview maps | <0.01 | <0.01 |
| 磷酸戊糖途径Pentose phosphate pathway | 碳水化合物代谢Carbohydrate metabolism | <0.01 | 0.02 |
| 抗坏血酸盐和醛酸盐代谢 Ascorbate and aldarate metabolism | 碳水化合物代谢Carbohydrate metabolism | <0.01 | 0.02 |
图3 GSEA-KEGG富集通路Ribosome:核糖体;Complement and coagulation cascades:补体系统;Steroid hormone biosynthesis:类固醇生物合成;Staphylococcus aureus infection:金黄色葡萄球菌感染;Retinol metabolism:视黄醇代谢;Cholesterol metabolism:胆固醇代谢;Linoleic acid metabolism:亚油酸代谢;Chemical carcinogenesis:化学致癌;Ascorbate and aldarate metabolism:抗坏血酸盐和醛酸盐代谢;Fat digestion and absorption:脂肪消化与吸收;Phenylalanine metabolism:苯丙烷代谢;Pentose and glucuronate interconversions:戊糖和葡萄糖醛酸酯相互转化;PPAR signaling pathway:PPAR信号通路;Ribosome biogenesis in eukaryotes:真核生物核糖体生物发生;Systemic lupus erythematosus:系统性红斑狼疮;Bile secretion:胆汁分泌。 Fig.3 GSEA-KEGG enriched pathway |
2.4 RT-qPCR验证
2.5 炎症因子与DEGs相关性分析
图5 炎症因子与DEGs定向网络图CFI:补体因子I complement factor I;CFB:补体因子B complement factor B;SERPINC1:丝氨酸蛋白酶抑制剂C1 serine protease inhibitor C1;SERPINF2:丝氨酸蛋白酶抑制剂F2 serine protease inhibitor F2;FABP1:脂肪酸结合蛋白1 fatty acid binding protein 1;MAT1A:甲硫氨酸腺苷转移酶1A methionine adenosyltransferase 1A;APOB:载脂蛋白B apolipoprotein B;AGT:血管紧张素原 angiotensinogen;TTR:甲状腺素运载蛋白 thyroxine transporter;NOX5:还原型辅酶Ⅱ氧化酶5 nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase;SULT2A1:2A1样磺基转移酶 sulfotransferase 2A1;PCK1:磷酸烯醇丙酮酸羧激酶1 phosphoenolpyruvate carboxykinase 1;SFTPB:表面活性蛋白B surfactant protein;PAH:苯丙氨酸羟化酶 phenylalanine hydroxylase;RGN:钙调素 calmodulin;CFH:补体因子H complement factor H;CYP2E1:细胞色素P450 2E1 cytochrome P450 2E1;GULO:L-古洛糖酸内酯氧化酶 L-gulonolactone oxidase;CP:血浆铜蓝蛋白 ceruloplasmin;FMO1:黄素单氧化酶1 flavin monooxidase 1;CES3:羧酸酯酶3 carboxylesterase 3;C2:补体因子2 complement factor 2;ALDOB:果糖二磷酸醛缩酶B fructose diphosphate aldolase B;SPP2:分泌型磷蛋白2 secretory phosphoprotein 2。 红色:极强负相关;绿色:强负相关;蓝色:强正相关。 Fig.5 Orientation network diagram of inflammatory cytokines and DEGs orientation network Red: extreme strong negative correlation; green: strong negative correlation; blue: strong positive correlation. |
