1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
目前,我国的养猪业处于飞速发展的阶段,集约化养殖的比例不断扩大,从而导致饲养密度的增加。在猪群的饲养管理中,混群常不可避免,但混群后猪群内攻击行为会明显增加[1],其中包括咬尾、咬耳等行为[2]。饲养密度的上升,也会导致猪群内攻击行为增加[3]。过多攻击行为的发生,不仅会造成猪的体表损伤[4]、动物福利下降,还会对生产造成不利影响,降低肉质从而导致经济效益下降[5]。在传统的饲养生产过程中,往往会采取断尾、断牙以及阉割等措施[6]来减少猪的攻击行为。但这些方法有损动物福利,渐渐不再适用于生产过程中。研究表明,动物的攻击行为受到遗传与环境等多方面的影响。遗传是个体攻击性行为的一个重要因素[7],对于阉公猪和母猪而言,在混合后所受到的攻击性行为是可遗传的[8]。因此,研究与攻击行为有关的遗传基因,通过筛选与猪攻击行为有关的遗传分子标记位点来降低猪的攻击性将成为新的研究方向。
五羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-ht)又名血清素(serotonin),是一种抑制性神经递质,它是重要的活性物质,参与其合成、储存、释放与分解的各种成分与 5-ht 受体共同构成 5-ht 系统。前人研究表明,5-ht含量水平与动物的攻击行为相关,且其主要是通过与受体结合来发挥其功能[9]。过去对于5-ht1a受体基因与人、小鼠等动物的攻击行为研究较多,而以猪为试验对象的研究却很少见。过去的研究表明,五羟色胺广泛存在于动物的各种组织内[10],具有重要的生理作用。5-ht参与中枢神经系统调节动物恐惧、焦虑、攻击性等生理过程[11],因此探究5-ht与动物行为的关系有利于性状选育等工作。近几十年来,越来越多的研究结果证明了动物的攻击行为与5-ht含量之间存在反比关系。当5-ht以及5-ht代谢物水平下降时,人的攻击行为会明显增加,无论攻击行为是指向自己还是其他个体[12]。vergnes等人证明了大鼠和小鼠脑内5-ht含量的下降会导致攻击行为增加[13],而注射5-ht激动剂以及5-ht再摄取抑制剂会减少攻击行为[14],这说明5-ht含量水平会影响动物的攻击行为。5-ht的生理功能主要通过与脑中缝核、杏仁核、额叶皮层和下丘脑区域的靶神经元中的受体结合来发挥,因此受体的功能对动物的攻击行为也会产生影响。使用特异性受体激动剂、拮抗剂以及放射性配体受体结合实验已经能够证明多种5-ht受体的存在,目前血清素受体(5-htr)可以被区分为7种不同类型,即5-ht1受体、5-ht2受体、5-ht3受体、5-ht4受体、5-ht5受体、5-ht6受体和5-ht7受体,这7种类型的受体又包括若干种亚型[15]。在分子水平上,5-ht受体家族中除5-ht3受体是配体门控离子通道型以外,其余均为g蛋白偶联受体。
而针对5-ht受体的研究表明,5-ht1a受体参与调节动物的焦虑、摄食、体温以及五羟色胺综合征等行为和生理反应。过去对5-ht1a受体影响攻击行为的研究,所得出的结论均为受体功能增强可以减少动物攻击行为的发生。向小鼠腹腔内注射如8-oh-dpat、alnespirone、s-15535等选择性5-ht1a受体激动剂可以有效降低小鼠的攻击性 [16,17],同样向小鼠体内注射选择性5-ht1a受体拮抗剂way-100,635可以增加小鼠的攻击行为 [18],这使5-ht1a受体参与调节动物攻击性的结论更加具有信服力。
2. 研究的基本内容和问题
1.研究目标:
通过视频观察及数据分析,筛选出攻击性强及攻击性弱的仔猪作为样本。对样本中的5-ht1a基因的启动子区使用 ncbi 网站中的primer-blast 设计引物,随后进行pcr扩增,筛选可疑的 snp位点。将筛选到的 snp 位点与猪攻击行为进行相关性分析,探究其与猪攻击性强弱的关系。
2.研究内容:
3. 研究的方法与方案
1.研究方法:
1.1 混群实验,行为观察分析,筛选攻击行为强弱猪群;
1.2 对样本5-ht1a基因的启动子区进行pcr扩增;
4. 研究创新点
混群是现代猪生产养殖中的一种常见做法,然而猪在混群时,为了获得更多的资源和空间,建立社会等级制度,猪群可能会爆发非常激烈的攻击行为,导致严重的身体伤害。
为减少攻击行为,常常采用剪牙、断尾等措施,然而这些措施会损害动物福利,渐渐不再适用于现代生产中。
本研究基于过去对5-ht1a受体与动物攻击行为关系的研究,进一步对5-ht1a受体基因的启动子区与猪攻击行为之间的关系进行探究。
5. 研究计划与进展
1. 研究计划
2019年8-10月:对混群后断奶仔猪的视频进行观察,统计每头猪的攻击行为指标数据并进行统计分析,筛选出每栏中攻击性最强和最弱的仔猪作为样本,同时进行项目理论预备,查找并阅读5-ht1a受体对攻击行为影响的相关文献,学习相关实验技术;
2019年11-12月:构建5-ht1a受体启动子基因引物并进行样本的pcr扩增,记录实验数据,测序分析,鉴定snp位点的基因型;
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