一种评估不同声音刺激对蛋鸡行为、福利、认知和生理影响的方法转让专利

申请号 : CN202210707288.0

文献号 : CN115005160B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 赵帅尹国安杨春雪

申请人 : 黑龙江八一农垦大学

摘要 :

本发明提出一种评估不同声音刺激对蛋鸡行为、福利、认知和生理影响的方法。所述方法包括蛋鸡饲养、试验前处理、样品采集与处理、行为观察、行为检测、蛋品质检测、蛋鸡福利评价、指标检测和统计分析步骤。65‑75dB的音乐刺激增加了蛋鸡的修饰行为和舒适行为,缓解蛋鸡的应激,增强了机体的免疫力和抗氧化能力,提高了蛋鸡的福利水平。65‑75dB的噪声刺激引起了蛋鸡持续的炎症反应,降低了机体的免疫力和抗氧化能力,导致了蛋鸡的福利水平的下降。

权利要求 :

1.一种评估不同声音刺激对蛋鸡行为、福利、认知和生理影响的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

蛋鸡饲养:购得体重为43±4g的1日龄雏鸡360只,随机分为3组,每组120只,分别饲养在3个人工气候室中,每组8个重复,每个重复15只,每个重复内标记3只目标动物作为标记动物;试验时间为42周,在整个试验期间,鸡只自由采食和饮水;

试验前期处理:3个试验组分别为:C组、LM组、LN组;

C组:对照组,正常条件进行饲养,无额外的声音添加;

LM组:低强度音乐组,鸡只暴露于声音强度为65‑75dB的古典音乐中;

LN组:低强度噪声组,鸡只暴露于声音强度为65‑75dB的噪声中,噪声为预先录取于饲养场的背景音;

声音刺激从第1天开始,一直持续到16周龄,在此期间内,试验组每天进行声音刺激,声音播放时间为每天的7:00‑19:00,在声音播放的12h内,播放器循环播放声音1h开/1h关;

样品采集与处理:分别于1周、2周、4周、10周和16周的周六对每个试验组中每个重复随机挑选蛋鸡1只,避开用于行为观察的标记动物,共计8只/组进行宰杀,并立刻收集血液,血液收集于EP管中,并放置于4℃冰箱内凝结24h,然后4000转/分钟,离心15min,制备血清转移至新的1.5mLEP管中,并放入‑80℃冰箱进行保存,用于后续的ELISA、氧化和抗氧化的检测;将采血后的鸡剖开,迅速采集大脑、下丘脑和胸腺组织,并将其保存于‑80℃冰箱中备用;

行为观察:以5s为1个时间单位对每个行为观察时间段内的状态性行为进行统计,并将其行为数据换算成占总观察时间的百分比;事件性行为采用目标动物采样持续观察法对所观察蛋鸡进行一次完整的行为记录,事件性行为每发生一次就记录为一次,用行为观察时间内各行为发生的总次数表示;

行为检测:对蛋鸡进行一次性回避试验和旷场试验;

蛋品质检测:对18‑24周、24‑30周、30‑36周、36‑42周四个阶段的产蛋量、产蛋率、破蛋率进行统计;对23周、29周、35周以及41周每个试验组随机选择10枚鸡蛋进行蛋品质的检测;

蛋鸡福利评价:对蛋鸡进行福利指标的评价;

指标检测:对蛋鸡进行氧化与抗氧化指标、血清中生理指标与免疫指标和PCR检测;

统计分析:首先利用Shapiro‑Wilk对数据进行正态分布检验,对不服从正态分布的数据进行lg和ln转化后,所有数据均服从正态分布并显示方差齐性,采用一般线性模型中单变量方差分析对ELISA结果、氧化与抗氧化结果、实时荧光定量PCR结果以及蛋白表达结果进行分析,对行为数据、福利评价、生产性能使用单因素方差分析和Duncan方法进行多重比较来分析,对一次性回避试验的回避率进行费舍尔精确检验;所有结果通过GraphPadPrism7进行作图,数据以均数±标准误来表示,P<0.05表示具有显著差异。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,人工气候室内温度、湿度、通风与光照由中央控制器控制,温度设置为第一周33‑35℃,此后温度每周降低2℃,直至8周龄时为21‑23℃,此后温度控制在18‑24℃;试验期间采用人工光照制度,1‑3日龄,每天23h光照,1小时黑暗,4日龄为22h光照,此后每天降低1h,直至14日龄,光照12h,黑暗12h,维持此光照不变至8周龄,8‑18周龄维持8h光照,此后每周提高1h,直至26周龄,光照16h,并维持此光照至试验结束;光照强度为10‑15lux,湿度为60‑70%。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述状态性行为包括采食、趴卧、行走和站立行为。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述事件性行为包括饮水、啄物、修饰、舒适和啄羽行为以及攻击性的啄。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述一次性回避试验具体为:

预实验训练之前,在测试箱内地上放入一张白色A4纸,将雏鸡放入试验箱中进行适应性训练,时间为3h,禁食禁水;适应性训练结束后,移除A4白纸,并进行3次预训练;预训练中,用一张红色A4纸张盛放正常的食物放入试验箱内,引起雏鸡的注意并啄食,在第1次与第2次预实验中将正常食物展示给雏鸡1min,第3次预实验中展现给雏鸡2min,每次预实验间隔为5min,最后一次预训练结束5min后进行训练试验;

训练试验期间,用一张蓝色A4纸张盛放被99%MeA浸泡过的饲料展示给雏鸡,持续时间为2min;雏鸡啄食后会出现厌恶反应,在笼子的地面上擦嘴;当雏鸡啄食浸泡过MeA的食物并出现明显厌恶反应以后,取出蓝色纸张与饲料,开始计时,120min后进行学习记忆能力的检测。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,学习记忆能力的检测能力检测试验共进行

2次,第一次试验中,先展示给雏鸡1min的正常食物,但食物被放在了一个与之前盛放MeA食物颜色一样的蓝色纸张上,结束后取走纸张与食物;5min间隔后,进行第二次试验,展示给雏鸡1min的正常食物,使用与之前预实验盛放正常食物相同颜色的红色纸张;每次试验中目标鸡只啄与不啄都会被记录下来,试验中,蛋鸡会将纸张的颜色与食物的味道相联系,并会显示出对与MeA食物相关颜色的纸张的回避行为,却不会回避与正常食物相关颜色的纸张;测试结束后,将试验鸡只送回笼中。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述旷场试验具体为:雏鸡饲养至23天时进行旷场试验,每个试验组中随机选择8只雏鸡,并在单独的房间中进行旷场试验;旷场试验使用1.5m×1.5m的正方行木板作为旷场区域,四周使用1.5m高的木板将其合围起来,使用白色美纹纸将旷场区域划分为25个0.3m×0.3m的方形区域;试验时,由观察者将一只雏鸡抱入旷场内,放入场地中央方格区域,并使用一个20cm*20cm*30cm的纸盒将其罩住,当观察者离开旷场后,纸盒将被提起,并开始通过放置于旷场上方的录像设备对随后10分钟内的行为进行录像并记录以下行为:僵直时间、总叫声、行走步数、排泄次数和走过方格总次数。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,分别于1周、2周、4周、10周和16周周日对每组每个重复挑选鸡只1只,共计8只/组,产蛋期第23周、29周、35周和41周周日对每个组每个重复挑选鸡只1只,共计8只/组,进行福利指标的评价;所述福利指标评价包括体重、紧张不动性持续时间以及产蛋期羽毛质量评分。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述羽毛质量评分具体为:在蛋鸡身体的八个部位进行羽毛质量评估,分别为头部、颈部、背部、翅膀、胸部、腿部、尾部以及肛门处;

每个部位的羽毛质量评分根据损伤程度可以分为0‑3分,即0分‑羽毛完整无损伤;1分‑羽毛有轻微破损并完全覆盖皮肤;2分‑羽毛破损并皮肤部分裸露,裸露面积<1厘米×1厘米;3分‑羽毛受损并皮肤裸露面积>1厘米×1厘米;最后,每个部位的得分进行累加,即最高分数为24分,最低为0分。

说明书 :

一种评估不同声音刺激对蛋鸡行为、福利、认知和生理影响的

方法

技术领域

[0001] 本发明属于动物福利技术领域,特别是涉及一种评估不同声音刺激对蛋鸡行为、福利、认知和生理影响的方法。

背景技术

[0002] 随着音乐在人类医疗领域的广泛使用,越来越多的学者开始关注其在畜牧生产中的应用。Uetake的研究中发现,对在挤奶厅中的奶牛播放古典音乐可以提高奶牛的产奶量。刘佳佳发现节奏简单、音色圆润的轻音乐对奶牛的泌乳、能量代谢和神经内分泌有正面作用,这可能是音乐通过节奏、旋律、音色等变化来传递信息和能量,引起动物机体各个器官的和谐共振,从而促进器官生理节律一致,改善各器官的紊乱状态,调节情绪及生理反应,进而对奶牛的泌乳能力产生积极影响。Papoutsoglou发现,莫扎特音乐可以通过缓解应激的方式促进鲤鱼的生长并改善胴体和脂肪酸组成。研究还发现,在肉鸡出生至第9天,在这个饲养阶段播放母鸡的叫声可以提高饲料的转化率和体重。Gvaryahu发现与未接触音乐的肉鸡相比,接触间歇式古典音乐的肉鸡,进食次数显著增加,增重率也显著提高。但是在李加芳的研究中发现音乐对仔猪的生长并没有显著的影响。
[0003] 圈养动物在饲养过程中会面临各种各样的环境应激,如温度变化、氨气、运输、饲养密度过大等,这些都会对动物的生产和管理产生不利影响。噪声作为环境应激源的一种,同样会对动物的生产性能产生不利的影响。研究发现,长时间的噪声刺激可以导致猪的生长缓慢。吴懿的研究中发现,长期的噪声影响蛋鸡卵巢的发育,这可以导致蛋鸡的生产性能降低。周祖华的研究中发现,73dB的噪声可以导致奶牛烦躁,减少产奶量,增加牛奶酸度等后果。而87dB的噪声则能使蛋鸡的产蛋率下降,破蛋率升高。但是现有技术中还没有根据不同声音刺激对蛋鸡行为、福利、认知和生理影响的评估方法。

发明内容

[0004] 本发明目的是为了解决现有技术中的问题,提出了一种评估不同声音刺激对蛋鸡行为、福利、认知和生理影响的方法。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的,本发明提出一种评估不同声音刺激对蛋鸡行为、福利、认知和生理影响的方法,具体包括以下步骤:
[0006] 蛋鸡饲养:购得体重为43±4g的1日龄雏鸡360只,随机分为3组,每组120只,分别饲养在3个人工气候室中,每组8个重复,每个重复15只,每个重复内标记3只目标动物;试验时间为42周,在整个试验期间,鸡只自由采食和饮水;
[0007] 试验前期处理:3个试验组分别为:C组、LM组、LN组;
[0008] C组:对照组,正常条件进行饲养,无额外的声音添加;
[0009] LM组:低强度音乐组,鸡只暴露于声音强度为65‑75dB的古典音乐中;
[0010] LN组:低强度噪声组,鸡只暴露于声音强度为65‑75dB的噪声中,噪声为预先录取于饲养场背景音;
[0011] 声音刺激从第1天开始,一直持续到16周龄,在此期间内,试验组每天进行声音刺激,声音播放时间为每天的7:00‑19:00,在声音播放的12h内,播放器循环播放声音1h开/1h关;
[0012] 样品采集与处理:分别于1周、2周、4周、10周和16周的周六对每个处理组中每个重复随机挑选蛋鸡1只,避开用于行为观察的标记动物,共计8只/组进行宰杀,并立刻收集血液,血液收集于离心管中,并放置于4℃冰箱内凝结24h,血液收集于EP管中,并放置于4℃冰箱内凝结24h,然后4000转/分钟,离心15min,制备血清转移至新的1.5mL EP管中,并放入‑80℃冰箱进行保存,用于后续的ELISA、氧化和抗氧化的检测;将采血后的鸡剖开,迅速采集大脑、下丘脑和胸腺组织,并将其保存于‑80℃冰箱中备用;
[0013] 行为观察:以5s为1个时间单位对每个行为观察时间段内的状态性行为进行统计,并将其行为数据换算成占总观察时间的百分比;事件性行为采用目标动物采样持续观察法对所观察蛋鸡进行一次完整的行为记录,事件性行为每发生一次就记录为一次,用行为观察时间内各行为发生的总次数表示;
[0014] 行为检测:对蛋鸡进行一次性回避试验和旷场试验;
[0015] 蛋品质检测:对18‑24周、24‑30周、30‑36周、36‑42周四个阶段的产蛋量、产蛋率、破蛋率进行统计;对23周、29周、35周以及41周每个处理组随机选择10枚鸡蛋进行蛋品质的检测;
[0016] 蛋鸡福利评价:对蛋鸡进行福利指标的评价;
[0017] 指标检测:对蛋鸡进行氧化与抗氧化指标、血清中生理指标与免疫指标和PCR检测;
[0018] 统计分析:首先利用Shapiro‑Wilk对数据进行正态分布检验,对不服从正态分布的数据进行lg和ln转化后,所有数据均服从正态分布并显示方差齐性,采用一般线性模型中单变量方差分析对ELISA结果、氧化与抗氧化结果、实时荧光定量PCR结果以及蛋白表达结果进行分析,对行为数据、福利评价、生产性能使用单因素方差分析和Duncan方法进行多重比较来分析,对一次性回避试验的回避率进行费舍尔精确检验;所有结果通过GraphPadPrism7进行作图,数据以均数±标准误来表示,P<0.05表示具有显著差异。
[0019] 进一步地,人工气候室内温度、湿度、通风与光照由中央控制器控制,温度设置为第一周33‑35℃,此后温度每周降低2℃,直至8周龄时为21‑23℃,此后温度控制在18‑24℃;试验期间采用人工光照制度,1‑3日龄,每天23h光照,1小时黑暗,4日龄为22h光照,此后每天降低1h,直至14日龄,光照12h,黑暗12h,维持此光照不变至8周龄,8‑18周龄维持8h光照,此后每周提高1h,直至26周龄,光照16h,并维持此光照至试验结束;光照强度为10‑15lux,湿度为60‑70%。
[0020] 进一步地,所述状态性行为包括采食、趴卧、行走和站立行为。
[0021] 进一步地,所述事件性行为包括饮水、啄物、修饰、舒适和啄羽行为以及攻击性的啄。
[0022] 进一步地,所述一次性回避试验具体为:
[0023] 预实验训练之前,在测试箱内地上放入一张白色A4纸,将雏鸡放入试验箱中进行适应性训练,时间为3h,禁食禁水;适应性训练结束后,移除A4白纸,并进行3次预训练;预训练中,用一张红色A4纸张盛放正常的食物放入试验箱内,引起雏鸡的注意并啄食,在第1次与第2次预实验中将正常食物展示给雏鸡1min,第3次预实验中展现给雏鸡2min,每次预实验间隔为5min,最后一次预训练结束5min后进行训练试验;
[0024] 训练试验期间,用一张蓝色A4纸张盛放被99%MeA浸泡过的饲料展示给雏鸡,持续时间为2min;雏鸡啄食后会出现厌恶反应,在笼子的地面上擦嘴;当雏鸡啄食浸泡过MeA的食物并出现明显厌恶反应以后,取出蓝色纸张与饲料,开始计时,120min后进行学习记忆能力的检测。
[0025] 进一步地,学习记忆能力的检测能力检测试验共进行2次,第一次试验中,先展示给雏鸡1min的正常食物,但食物被放在了一个与之前盛放MeA食物颜色一样的蓝色纸张上,结束后取走纸张与食物;5min间隔后,进行第二次试验,展示给雏鸡1min的正常食物,使用与之前预实验盛放正常食物相同颜色的红色纸张;每次试验中目标鸡只啄与不啄都会被记录下来,试验中,蛋鸡会将纸张的颜色与食物的味道相联系,并会显示出对与MeA食物相关颜色的纸张的回避行为,却不会回避与正常食物相关颜色的纸张;测试结束后,将试验鸡只送回笼中。
[0026] 进一步地,所述旷场试验具体为:雏鸡饲养至23天时进行旷场试验,每个处理组中随机选择8只雏鸡,并在单独的房间中进行旷场试验;旷场试验使用1.5m×1.5m的正方行木板作为旷场区域,四周使用1.5m高的木板将其合围起来,使用白色美纹纸将旷场区域划分为25个0.3m×0.3m的方形区域;试验时,由观察者将一只雏鸡抱入旷场内,放入场地中央方格区域,并使用一个20cm*20cm*30cm的纸盒将其罩住,当观察者离开旷场后,纸盒将被提起,并开始通过放置于旷场上方的录像设备对随后10分钟内的行为进行录像并记录以下行为:僵直时间、总叫声、行走步数、排泄次数和走过方格总次数。
[0027] 进一步地,分别于1周、2周、4周、10周和16周周日对每组每个重复挑选鸡只1只,共计8只/组,产蛋期第23周、29周、35周和41周周日对每个组每重复挑选鸡只1只,共计12只/组,进行福利指标的评价;所述福利指标评价包括体重、紧张不动性持续时间以及产蛋期羽毛质量评分。
[0028] 进一步地,所述羽毛质量评分具体为:在蛋鸡身体的八个部位进行羽毛质量评估,分别为头部、颈部、背部、翅膀、胸部、腿部、尾部以及肛门处;每个部位的羽毛质量评分根据损伤程度可以分为0‑3分,即0分‑羽毛完整无损伤;1分‑羽毛有轻微破损并完全覆盖皮肤;2分‑羽毛破损并皮肤部分裸露,裸露面积<1厘米×1厘米;3分‑羽毛受损并皮肤裸露面积>1厘米×1厘米;最后,每个部位的得分进行累加,即最高分数为24分,最低为0分。

附图说明

[0029] 图1为一次性回避试验流程图;
[0030] 图2为不同声音刺激对雏鸡趴卧行为的影响示意图;
[0031] 图3为不同声音刺激对雏鸡站立行为的影响示意图;
[0032] 图4为不同声音刺激对雏鸡行走行为的影响示意图;
[0033] 图5为不同声音刺激对雏鸡采食行为的影响示意图;
[0034] 图6为不同声音刺激对雏鸡修饰行为的影响示意图;
[0035] 图7为不同声音刺激对雏鸡饮水行为的影响示意图;
[0036] 图8为不同声音刺激对雏鸡舒适行为的影响示意图;
[0037] 图9为不同声音刺激对雏鸡啄笼行为的影响示意图;
[0038] 图10为不同声音刺激对雏鸡啄羽行为的影响示意图。

具体实施方式

[0039] 下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0040] 试验动物与饲养管理
[0041] 试验使用罗曼白蛋鸡为试验动物。从商业种鸡场购得体重为43±4g的1日龄雏鸡360只,随机分为3组,每组120只,分别饲养在3个人工气候室中,每组8个重复,每个重复15只,每个重复内标记3只目标动物(红色、蓝色、绿色三种颜色记号笔)。笼养,笼子尺寸为
98cm*92cm*45cm,饲养密度为600cm2/只。鸡只饲养至17周龄时进行转群。每个处理组随机挑选36只蛋鸡并随机分为12个重复,每个重复3只,转入传统产蛋笼内。笼子尺寸为192cm*
31cm*31cm,每笼12只,饲养密度为496cm2/只。
[0042] 试验时间为42周,在整个试验期间,鸡只自由采食和饮水,雏鸡饲养使用标准雏鸡饲料(粗蛋白18.0%,粗纤维7.0%,粗灰分8.0%,钙0.4‑1.5%,总磷0.3%,氯化钠0.3‑1.2%,水14%,蛋氨酸0.4‑0.9%),育成期饲养使用育成期配合饲料(粗蛋白16.0%,粗纤维7.0%,粗灰分8.0%,钙0.4‑1.5%,总磷0.3%,氯化钠0.3‑1.2%,水14%,蛋氨酸0.3‑
0.9%),产蛋期饲养使用产蛋期配合饲料(粗蛋白16.0%,粗纤维7.0%,粗灰分18.0%,钙
2.0‑5.0%,总磷0.3%,氯化钠0.3‑1.2%,水14%,蛋氨酸0.35‑0.9%)。人工气候室内温度、湿度、通风与光照由中央控制器控制,温度设置为第一周33‑35℃,此后温度每周降低2℃,直至8周龄时为21‑23℃,此后温度控制在18‑24℃。试验期间采用人工光照制度,1‑3日龄,每天23h光照,1小时黑暗,4日龄为22h光照,此后每天降低1h,直至14日龄,光照12h,黑暗12h,维持此光照不变至8周龄,8‑18周龄维持8h光照,此后每周提高1h,直至26周龄,光照
16h,并维持此光照至试验结束。光照强度为10‑15lux,湿度为60‑70%。试验期内按照常规程序对鸡只进行免疫。
[0043] 试验前期处理
[0044] 3个试验组分别为:C组、LM组、LN组。
[0045] C组:对照组,正常条件进行饲养,无额外的声音添加。
[0046] LM组:低强度音乐组,鸡只暴露于声音强度为65‑75dB的古典音乐中(Mozart’s String Quarteties,K428,K525,K458)。
[0047] LN组:低强度噪声组,鸡只暴露于声音强度为65‑75dB的噪声中,噪声为预先录取于饲养场背景音(即风扇等机械声音)。
[0048] 声音刺激从第1天开始,一直持续到16周龄。在此期间内,试验组每天进行声音刺激,声音播放时间为每天的7:00‑19:00。在声音播放的12h内,播放器循环播放声音(1h开/1h关)。声音播放是通过位于人工气候室中间的两个扬声器(SPA311,飞利浦(中国)投资有限公司,上海,中国)连接到笔记本电脑上按照事先设置好的程序进行自动播放的。所有试验组背景声音强度为40dB,无法排除,但远低于声音播放强度,因此排除声学干扰的可能性。
[0049] 样品的采集与处理
[0050] 分别于1周、2周、4周、10周和16周的周六对每个处理组中每个重复随机挑选蛋鸡1只(避开用于行为观察的标记动物),共计8只/组进行宰杀,并立刻收集血液。血液收集于离心管中,并放置于4℃冰箱内凝结24h,血液收集于EP管中,并放置于4℃冰箱内凝结24h,然后4000转/分钟,离心15min,制备血清转移至新的1.5mL EP管中,并放入‑80℃冰箱进行保存,用于后续的ELISA、氧化和抗氧化的检测。将采血后的鸡只剖开,迅速采集大脑、下丘脑和胸腺组织,并将其保存于‑80℃冰箱中备用。
[0051] 行为指标的检测
[0052] 1、行为观察
[0053] 行为数据通过监控设备进行录像记录(DS‑2CD3T10D,杭州海康威视数字技术股份有限公司,中国杭州),试验中将摄像头固定于鸡笼对面,角度以能够观察到笼内所有蛋鸡的行为为准。行为录像时间为第1、2、4、10、16周,每周的周五上午(9:30‑10:30)和下午(13:30‑14:30),采用扫描采样(Scan Sampling)瞬时纪录法(Instantaneous Recording)统计状态性行为发生的时间比,以5s为1个时间单位对每个行为观察时间段内的状态性行为(采食、趴卧、行走、站立行为)进行统计,并将其行为数据换算成占总观察时间的百分比。事件性行为(饮水、啄物、修饰、舒适和啄羽行为以及攻击性的啄)采用目标动物采样(Focal Sampling)持续观察法(Continuous Recording)对所观察蛋鸡进行一次完整的行为记录,事件性行为每发生一次就记录为一次,用行为观察时间内各行为发生的总次数表示。
[0054] 2、行为检测
[0055] 一次性回避试验:
[0056] 在蛋鸡生长至21天时,对雏鸡进行一次性回避试验。由于时间与空间的限制,试验分两天进行。雏鸡提前禁食7h,每个处理组随机选择24只雏鸡,并分成12对。由观察者抱在怀里,放入试验箱(60*50*40cm)内。箱体为三面纸质,一面塑料网,便于研究人员从远处进行观察。箱体顶部使用纸板覆盖,箱内选择25瓦的LED灯进行照明。使用黑色mark笔对每对雏鸡进行标记,以便记录数据时进行区分。整体试验如图1所示。
[0057] 预实验训练之前,在测试箱内地上放入一张白色A4纸,将雏鸡放入试验箱中进行适应性训练,时间为3h,禁食禁水。适应性训练结束后,移除A4白纸,并进行3次预训练。预训练中,用一张红色A4纸张盛放正常的食物放入试验箱内,引起雏鸡的注意并啄食,在第1次与第2次预实验中将正常食物展示给雏鸡1min,第3次预实验中展现给雏鸡2min。每次预实验间隔为5min,最后一次预训练结束5min后进行训练试验。
[0058] 训练试验期间,用一张蓝色A4纸张盛放被99%MeA浸泡过的饲料展示给雏鸡,持续时间为2min。雏鸡啄食后会出现厌恶反应,比如:摇头,闭眼,在笼子的地面上擦嘴(每天准备新鲜的MeA饲料,保证每粒饲料都是湿润的,在预训练期间自然干燥)。当雏鸡啄食浸泡过MeA的食物并出现明显厌恶反应以后,取出蓝色纸张与饲料,开始计时,120min后进行学习记忆能力的检测。
[0059] 学习记忆能力的检测能力检测试验共进行2次,第一次试验中,先展示给雏鸡1min的正常食物,但食物被放在了一个与之前盛放MeA食物颜色一样的纸张(蓝色)上,结束后取走纸张与食物;5min间隔后,进行第二次试验,展示给雏鸡1min的正常食物,使用与之前预实验盛放正常食物相同颜色的纸张(红色)。每次试验中目标鸡只啄与不啄都会被记录下来。试验中,蛋鸡会将纸张的颜色与食物的味道相联系,并会显示出对与MeA食物相关颜色的纸张的回避行为,却不会回避与正常食物相关颜色的纸张。测试结束后,将试验鸡只送回笼中。
[0060] 雏鸡的学习记忆能力使用分辨率来计算(每个处理组中啄食红色而不啄食蓝色纸张上饲料的雏鸡总数量×100%/总的试验雏鸡数量)。每只雏鸡在训练和分辨检测中仅使用一次。整个PAL试验过程中,在三次预训练,训练试验和记忆检测试验中三个阶段任何一个没有啄食过的雏鸡被排除在统计之外。
[0061] 旷场试验:
[0062] 雏鸡饲养至23天时进行旷场试验,每个处理组中随机选择8只雏鸡,并在单独的房间中进行旷场试验。旷场试验使用1.5m×1.5m的正方行木板作为旷场区域,四周使用1.5m高的木板将其合围起来。使用白色美纹纸将旷场区域划分为25个0.3m×0.3m的方形区域。试验时,由观察者将一只雏鸡抱入旷场内,放入场地中央方格区域,并使用一个20cm*20cm*
30cm的纸盒将其罩住,当观察者离开旷场后,纸盒将被提起,并开始通过放置于旷场上方的录像设备对随后10分钟内的行为进行录像并记录以下行为:僵直时间(纸盒提起后,雏鸡僵直至站起的时间),总叫声(10min内雏鸡旷场内鸣叫的总次数),行走步数(雏鸡在旷场内行走的总次数),排泄次数(10min内雏鸡在旷场内排泄的总次数),走过方格总次数(雏鸡穿过方格的总次数)。
[0063] 蛋鸡生产性能与蛋品质的检测
[0064] 对18‑24周、24‑30周、30‑36周、36‑42周四个阶段的产蛋量、产蛋率、破蛋率进行统计;对23周、29周、35周以及41周每个处理组随机选择10枚鸡蛋进行蛋品质的检测,主要包括蛋形指数、蛋重、蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋白高度以及哈氏单位。具体计算方式如表1所示:
[0065] 表1蛋品质检验指标与计算方式
[0066]
[0067] 蛋鸡福利评价
[0068] 分别于1周、2周、4周、10周和16周周日对每组每个重复挑选鸡只1只,共计8只/组,产蛋期第23周、29周、35周和41周周日对每个组每重复挑选鸡只1只,共计12只/组,进行福利指标的评价。主要包括体重、紧张不动性持续时间以及产蛋期羽毛质量评分。
[0069] 紧张不动性:
[0070] 蛋鸡被抓住几秒钟后,将蛋鸡后背朝下整体放在一个U型的木制结构中。然后用一只手轻轻按压雏鸡的胸部,另一只手轻轻按压头部和颈部开始诱导紧张不动性。诱导时间为15s,试验者慢慢松开手后,开始记录雏鸡翻身站起所需时间,即为紧张不动性持续时间(除了呼吸和轻微战栗以外没有其他动作)。然后试验者退出雏鸡的视线,观察雏鸡的行为,如果雏鸡在不到10s翻身站立,则认为紧张不动性诱导失败,需要开始重新诱导,诱导次数最多为3次。相反,如果雏鸡在15min的试验期内没有翻身站起,则紧张不动性持续时间记录为900s。
[0071] 羽毛质量评分:
[0072] 对产蛋期蛋鸡进行羽毛质量评分。主要在蛋鸡身体的八个部位进行羽毛质量评估,分别为头部、颈部、背部、翅膀、胸部、腿部、尾部以及肛门处。每个部位的羽毛质量评分根据损伤程度可以分为0‑3分,具体的评分标准为如表2所示。即0分‑羽毛完整无损伤;1分‑羽毛有轻微破损并完全覆盖皮肤;2分‑羽毛破损并皮肤部分裸露,裸露面积<1厘米×1厘米;3分‑羽毛受损并皮肤裸露面积>1厘米×1厘米。最后,每个部位的得分进行累加,即最高(最差)分数为24分,最低(最好)为0分。
[0073] 表2羽毛质量评分标准
[0074]
[0075] 氧化与抗氧化指标的检测
[0076] 分别对1周龄、2周龄、4周龄、10周龄与16周龄的各组鸡只血清中氧化与抗氧化指标进行检测。测定指标包括:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(CAT)、过氧化氢(H2O2)、一氧化氮(NO)、一氧化氮合成酶(iNOS)、丙二醛(MDA)。
[0077] 血清中生理指标与免疫指标的检测
[0078] 采用酶联免疫吸附法(ELISA)分别对1周龄、2周龄、4周龄、10周龄与16周龄的各组鸡只血清中免疫球蛋白(IgA、IgG)、细胞因子(IL‑2、IL‑6、IL10、TNF‑α、IFN‑γ)、多巴胺(DA)和皮质酮(CORT)浓度进行检测。
[0079] 实时荧光定量PCR的检测
[0080] 使用RNAiso Plus(Takara,大连,中国)分别对1周龄、2周龄、4周龄、10周龄和16周龄各组蛋鸡大脑、下丘脑和胸腺中的总RNA进行提取。选用RR047反转录试剂盒(Takara,大连,中国)并按照说明书将mRNA逆转录为cDNA。于冰块上配置反转录体系。将反应液轻柔混匀后,置于37℃水浴锅中水浴15min,随后转入85℃水浴锅中水浴5sec,最后放置于4℃环境中结束反转录反应,将反应得到的CDNA产物保存于‑20℃用于后续实时荧光定量PCR反应。
[0081] 实时荧光定量PCR使用 (Roche,Switzerland)进行分析。使用10μl的qRT‑PCR的反应体系。qRT‑PCR反应条件为:95℃预变性10min,随后95℃变性15s,60℃延伸
60s,40个循环。熔解曲线分析显示每种PCR产物都是单峰。以GAPDH作为内参基因,根据2‑△△CT
算出mRNA的相对表达量。
[0082] 数据的统计分析
[0083] 试验所有数据使用软件SPSS 21进行统计分析。首先利用Shapiro‑Wilk对数据进行正态分布检验,对不服从正态分布的数据进行lg和ln转化后,所有数据均服从正态分布并显示方差齐性。采用一般线性模型中单变量方差分析对ELISA结果、氧化与抗氧化结果、实时荧光定量PCR结果以及蛋白表达结果进行分析,对行为数据、福利评价、生产性能使用单因素方差分析(one‑wayANOVA)和Duncan方法进行多重比较来分析,对一次性回避试验的回避率进行费舍尔精确检验(Fisher’s Exact Test)。所有结果通过GraphPad Prism7进行作图,数据以均数±标准误(mean±SEM)来表示,P<0.05表示具有显著差异。
[0084] 不同声音刺激对蛋鸡行为的影响
[0085] 从表3和图2可以看出,随着试验时间的增加,各组雏鸡的趴卧行为从第2周开始有增加的趋势(P<0.05)。在第1周时,C组趴卧行为时间显著高于LM组与LN组(P<0.05);在第10周时,LM组趴卧时间显著高于LN组(P<0.05),C组与LM、LN组在趴卧时间上差异不显著(P>0.05);在其他不同的试验阶段,C组、LM组与LN组雏鸡的趴卧行为差异不显著(P>0.05)。
[0086] 表3不同声音刺激对雏鸡趴卧行为的影响
[0087]
[0088]
[0089] 从表4和图3可以看出,随着试验时间的增加,各组雏鸡的站立行为有减少的趋势(P<0.05)。在第1周时,LM组与LN组雏鸡的站立行为显著高于C组(P<0.05),但LM组与LN组差异不显著(P>0.05)。在其他不同的试验阶段,C组、LM组与LN组雏鸡的站立行为差异不显著(P>0.05)。
[0090] 表4不同声音刺激对雏鸡站立行为的影响
[0091]
[0092] 从表5和图4可以看出,随着试验时间的增加,各组雏鸡的行走行为从第2周开始呈现先显著减少(P<0.05)之后维持不变(P>0.05)。在各个试验阶段,各组雏鸡行走行为比例差异不显著(P>0.05)。
[0093] 表5不同声音刺激对雏鸡行走行为的影响
[0094]
[0095] 从表6和图5可以看出,随着试验时间的增加,C组雏鸡的采食行为呈现先显著升高(P<0.05),后显著降低(P<0.05),再显著升高的趋势(P<0.05)。LM组与LN组则呈现显著升高的趋势(P<0.05)。在各个试验阶段,各组雏鸡采食行为比例差异不显著(P>0.05)。
[0096] 表6不同声音刺激对雏鸡采食行为的影响
[0097]
[0098] 从表7和图6可以看出,随着试验时间的增加,各组雏鸡的修饰行为呈现先显著升高(P<0.05),再显著降低(P<0.05),之后再显著升高(P<0.05)的趋势。在第1周时,LM组修饰行为显著高于C组与LN组(P<0.05),C组显著高于LN组(P<0.05);2周时,LM组修饰行为显著高于C组与LN组(P<0.05),C组与LN组差异不显著(P>0.05);4周时,LM组与C组修饰行为显著高于LN组(P<0.05),LM组与C组差异不显著(P>0.05);在其他试验阶段,C组、LM组与LN组雏鸡的修饰行为差异不显著(P>0.05)。
[0099] 表7不同声音刺激对雏鸡修饰行为的影响
[0100]
[0101]
[0102] 从表8和图7可以看出,随着试验时间的增加,各组雏鸡的饮水行为呈现显著升高(P<0.05)的趋势。在各个试验阶段,各组雏鸡的饮水行为差异不显著(P>0.05)。
[0103] 表8不同声音刺激对雏鸡饮水行为的影响
[0104]
[0105] 从表9和图8可以看出,随着试验时间的增加,各组雏鸡的舒适行为呈现显著的先升高后降低的趋势(P<0.05)。在第1、2周时,LM组舒适行为显著高于C组与LN组(P<0.05),C组与LN组差异不显著(P>0.05);在其他试验阶段,C组、LM组与LN组雏鸡的舒适行为差异不显著(P>0.05)。
[0106] 表9不同声音刺激对雏鸡舒适行为的影响
[0107]
[0108] 从表10和图9可以看出,随着试验时间的增加,各组雏鸡的啄笼行为呈现显著反复升高降低的趋势(P<0.05)。在各个试验阶段,C组、LM组与LN组雏鸡的啄笼行为差异不显著(P>0.05)。
[0109] 表10不同声音刺激对雏鸡啄笼行为的影响
[0110]
[0111] 从表11和图10可以看出,随着试验时间的增加,各组雏鸡的啄羽行为呈现显著升高(P<0.05)的趋势。在各个试验阶段,各组雏鸡的啄羽行为差异不显著(P>0.05).[0112] 表11不同声音刺激对雏鸡啄羽行为的影响
[0113]
[0114]
[0115] 不同声音环境对蛋鸡学习记忆能力的影响
[0116] 3周龄时对照组(C),低分贝音乐组(LM),低分贝噪音组(LN)雏鸡的在一次性回避试验中的回避率差异不显著(P>0.05)。如表12所示。
[0117] 表12不同声音刺激对3周龄雏鸡一次性回避任务的影响
[0118]
[0119] 不同声音刺激对蛋鸡血清中氧化与抗氧化功能的影响
[0120] 随着试验时间的增加,同一处理组不同时间点蛋鸡血清中的CAT活性呈现显著反复降低升高的趋势(P<0.05)。1周龄时,LM组血清中CAT活性显著高于C组与LN组(P<0.05),C组与LN组血清中CAT活性差异不显著(P>0.05);2周龄时,LM组血清中CAT活性显著高于C组与LN组(P<0.05),C组血清CAT活性显著高于LN组(P<0.05);其他试验阶段,三组血清CAT活性差异不显著(P>0.05)。
[0121] 随着试验时间的增加,C组与LN组不同时间点蛋鸡血清中的SOD活性在1、2与4周时持平,而随后显著下降的趋势(P<0.05),LM组则呈现先显著上升再下降的趋势(P<0.05)。1周龄时,C组血清中SOD活性显著高于LM组与LN组(P<0.05),LM组与LN组血清中SOD活性差异不显著(P>0.05);2周龄时,LM组血清中SOD活性显著高于C组与LN组(P<0.05),C组血清SOD活性显著高于LN组(P<0.05);其他试验阶段,三组血清SOD活性差异不显著(P>0.05)。
[0122] 随着试验时间的增加,同一处理组不同时间点蛋鸡血清中的H2O2含量呈现显著的先升高再降低的趋势(P<0.05)。1周龄时,LN组血清中H2O2含量显著高于C组与LM组(P<0.05),C组与LM组血清中H2O2含量差异不显著(P>0.05);4周龄时,LN组血清中H2O2含量显著高于C组与LM组(P<0.05),C组与LM组血清H2O2含量差异不显著(P>0.05);其他试验阶段,三组血清中H2O2含量差异不显著(P>0.05)。
[0123] 随着试验时间的增加,C组与LM组同一处理组不同时间点蛋鸡血清中的iNOS含量在第4周时呈现显著的升高随后再降低的趋势(P<0.05),而LN组则呈现显著的反复降低升高的趋势(P<0.05)。1周龄时,LN组血清中iNOS活性显著高于C组与LM组(P<0.05),C组与LM组血清中iNOS活性差异不显著(P>0.05);其他试验阶段,三组血清中iNOS活性差异不显著(P>0.05)。
[0124] 随着试验时间的增加,C组与LM组同一处理组不同时间点蛋鸡血清中的MDA含量在第4周时呈现显著的升高随后再降低的趋势(P<0.05),而LN组则从第10周呈现显著下降的趋势(P<0.05)。1周龄与2周龄时,LN组血清中MDA含量显著高于C组与LM组(P<0.05),C组与LM组血清中MDA含量差异不显著(P>0.05);其他试验阶段,三组血清中MDA含量差异不显著(P>0.05)。
[0125] 随着试验时间的增加,C组与LM组同一处理组不同时间点蛋鸡血清中的NO含量在第4周时呈现显著的升高随后再降低的趋势(P<0.05),而LN组则呈现显著的反复降低升高的趋势(P<0.05)。1周龄时,LN组血清中NO含量显著高于C组与LM组(P<0.05),C组与LM组血清中NO含量差异不显著(P>0.05);2周龄时,LN组血清中NO含量显著高于C组,LM组与C组和LN组血清NO含量差异不显著(P<0.05);其他试验阶段,三组血清中NO含量差异不显著(P>0.05)。
[0126] 不同声音刺激对蛋鸡血清中生理指标的影响
[0127] 2周龄时,LN组血清CORT浓度显著高于C组与LM组(P<0.05),C组与LM组血清CORT浓度差异不显著(P>0.05);4周龄时,C组与LN组血清CORT浓度显著高于LM组(P<0.05),C组与LN组血清CORT浓度差异不显著(P>0.05);1周龄、10周龄与16周龄血清CORT浓度差异不显著(P>0.05)。
[0128] 1周龄时,LM组与LN组血清DA浓度显著高于C组(P<0.05),LM组与LN组血清DA浓度差异不显著(P>0.05);2周龄时,LM组血清DA浓度显著高于C组与LN组(P<0.05),C组与LN组血清DA浓度差异不显著(P>0.05);4周龄、10周龄与16周龄时,三组DA浓度差异不显著(P>0.05)。
[0129] 1周龄时,LN组血清IgA浓度显著高于C组和LM组(P<0.05),C组与LM组血清IgA浓度差异不显著(P>0.05);2周龄时,LM组血清IgA浓度显著高于C组与LN组(P<0.05),C组与LN组血清IgA浓度差异不显著(P>0.05);4周龄时,LM组与LN组血清IgA浓度显著高于C组(P<0.05),LM组与LN组血清IgA浓度差异不显著(P>0.05)。10周龄与16周龄时,三组血清IgA浓度差异不显著(P>0.05)。
[0130] 1周龄时,LM组与LN组血清IgG浓度显著高于C组(P<0.05),LN组与LM组血清IgG浓度差异不显著(P>0.05);2周龄时,LM组血清IgG浓度显著高于C组与LN组(P<0.05),LN组与C组血清IgG浓度差异不显著(P>0.05);4周龄、10周龄与16周龄时,三组血清IgG浓度差异不显著(P>0.05)。
[0131] 1周龄时,LN组血清IL‑2浓度显著高于C组和LM组(P<0.05),C组与LM组血清IL‑2浓度差异不显著(P>0.05);2周龄时,LM组与LN组血清IL‑2浓度显著高于C组(P<0.05),LM组血清IL‑2浓度显著高于LN组(P<0.05);4周龄时,LN组血清IL‑2浓度显著高于LM组与C组(P<0.05),LM组与C组血清IL‑2浓度差异不显著(P>0.05);10周龄与16周龄时,三组血清IL‑2浓度差异不显著(P>0.05)。
[0132] 1周龄时,LN组血清IL‑6浓度显著高于C组和LM组(P<0.05),C组与LM组血清IL‑6浓度差异不显著(P>0.05);2周龄时,LN组与LM组血清IL‑6浓度显著高于C组(P<0.05),LM组血清IL‑6浓度显著高于LN组(P<0.05);4周龄时,LN组血清IL‑6浓度显著高于C组与LM组(P<0.05),LM组与C组血清IL‑6浓度差异不显著(P>0.05);10周龄时,LN组血清IL‑6浓度显著高于C组与LM组(P<0.05),LM组与C组差异不显著(P>0.05);16周龄时,三组血清IL‑6浓度差异不显著(P>0.05)。
[0133] 1周龄时,LN组血清IL‑10浓度显著高于LM组与C组(P<0.05),LM组与C组血清IL‑10浓度差异不显著(P>0.05);2周龄时,LN组与LM组血清IL‑10浓度显著高于C组(P<0.05),LM组与LN组血清IL‑10浓度差异不显著(P>0.05);4周龄时,LN组与C组血清IL‑10浓度显著高于LM组(P<0.05),LN组血清IL‑10浓度显著高于C组(P<0.05);10周龄与16周龄时,三组血清IL‑10浓度差异不显著(P>0.05)。
[0134] 整个试验阶段,第1周龄、4周龄、10周龄与16周龄时,LN组血清TNF‑α浓度显著高于C组和LM组(P<0.05),C组与LM组血清TNF‑α浓度差异不显著(P>0.05);2周龄时,LM组与LN组血清TNF‑α浓度显著高于C组(P<0.05),LM组与LN组血清TNF‑α浓度差异不显著(P>0.05)。
[0135] 1周龄时,LN组血清IFN‑γ浓度显著高于C组和LM组(P<0.05),C组与LM组血清IFN‑γ浓度差异不显著(P>0.05);2周龄时,C组血清IFN‑γ浓度显著低于LM组与LN组(P<0.05),LM组血清IFN‑γ浓度显著高于LN组(P<0.05);4周龄时,LN组血清IFN‑γ浓度显著高于C组与LM组(P<0.05),LM组与C组血清IFN‑γ浓度差异不显著(P>0.05);10周龄与16周龄时,三组血清IFN‑γ浓度差异不显著(P>0.05)。
[0136] 不同声音刺激对蛋鸡胸腺免疫和细胞因子mRNA表达量的影响
[0137] 1周龄时,LM组胸腺IgAmRNA表达量显著高于C组与LN组(P<0.05),LN组胸腺IgAmRNA表达量显著高于C组(P<0.05);2周龄时,LM组胸腺IgAmRNA表达量显著高于C组和LN组(P<0.05),LN组与C组胸腺IgAmRNA表达量差异不显著(P>0.05);4周龄、10周龄与16周龄时,三组胸腺IgA mRNA表达量差异不显著(P>0.05)。
[0138] 1周龄与4周龄时,LM组胸腺IgG mRNA表达量显著高于C组与LN组(P<0.05),C组与LN组胸腺IgG mRNA表达量差异不显著(P>0.05);2周龄、10周龄与16周龄时,三组胸腺IgA mRNA表达量差异不显著(P>0.05)。
[0139] 4周龄时,LN组胸腺IL‑2mRNA表达量显著低于C组和LM组(P<0.05),LM组与C组胸腺IL‑2mRNA表达量差异不显著(P>0.05);1周龄、2周龄与10周龄和16周龄时,三组胸腺IL‑2 mRNA表达量差异不显著(P>0.05)。
[0140] 1周龄时,LN组胸腺IL‑6mRNA表达量显著高于LN组与C组(P<0.05),LM组胸腺IL‑6 mRNA表达量显著高于C组(P<0.05);2周龄、4周龄、10周龄与16周龄时,三组胸腺IL‑6 mRNA表达量差异不显著(P>0.05)。
[0141] 1周龄与10周龄时,LN组胸腺TNF‑αmRNA表达量显著高于C组和LM组(P<0.05),C组与LM组胸腺TNF‑αmRNA表达量差异不显著(P>0.05);2周、4周龄与16周龄时,三组胸腺TNF‑αmRNA表达量差异不显著(P>0.05)。
[0142] 4周龄时,C组与LM组胸腺IFN‑γmRNA表达量显著高于LN组(P<0.05),C组与LM组胸腺IFN‑γmRNA表达量差异不显著(P>0.05);1周龄、2周龄、10周龄与16周龄时,三组胸腺IFN‑γmRNA表达量差异不显著(P>0.05)。
[0143] 不同声音刺激对蛋鸡下丘脑热休克蛋白和细胞因子mRNA表达量的影响
[0144] 1周龄和10周龄时,LN组下丘脑HSP60 mRNA表达量显著高于C组与LM组(P<0.05),C组与LM组下丘脑HSP60 mRNA表达量差异不显著(P>0.05);2周龄、4周龄与16周龄时,三组下丘脑HSP60 mRNA表达量差异不显著(P>0.05)。
[0145] 10周龄时,LN组下丘脑HSP70 mRNA表达量显著高于LM组与C组(P<0.05),C组与LM组下丘脑HSP70mRNA表达量差异不显著(P>0.05);1周、2周、4周与16周龄时,三组下丘脑HSP70mRNA表达量差异不显著(P>0.05)。
[0146] 10周龄时,LN组下丘脑HSP90 mRNA表达量显著高于C组与LM组(P<0.05),C组与LM组下丘脑HSP90 mRNA表达量差异不显著(P>0.05);1周龄、2周龄、4周龄与16周龄时,三组下丘脑HSP90 mRNA表达量差异不显著(P>0.05)。
[0147] 整个试验阶段,三组下丘脑IL‑2mRNA表达量差异不显著(P>0.05)。整个试验阶段,三组下丘脑IL‑6mRNA表达量差异不显著(P>0.05)。
[0148] 4周龄时,LN组下丘脑TNF‑αmRNA表达量显著高于C组与LM组(P<0.05),C组与LM组下丘脑TNF‑αmRNA表达量差异不显著(P>0.05);1周龄、2周龄、10周龄与16周龄时,三组下丘脑TNF‑αmRNA表达量差异不显著(P>0.05)。
[0149] 不同声音刺激对4周龄雏鸡大脑转录组的影响
[0150] 本发明两两比较了C组(DN1)、LM组(DN2)、LN组(DN3)大脑间的基因表达差异,DN1 vs.DN2、DN1 vs.DN3和DN2 vs.DN3分别有93、76和57个差异基因,其中分别有63、40和41个基因为上调差异基因。换言之,与DN1 vs.DN3和DN2 vs.DN3相比,DN1 vs.DN2的差异基因更多。DN1 vs.DN2、DN1 vs.DN3和DN2 vs.DN3分别有70、39和37个独特的差异基因。
[0151] PCA分析结果为:DN1 vs.DN2、DN1 vs.DN3和DN2 vs.DN3的转录概况不同,试验证明噪音和音乐都可以影响蛋鸡大脑部分基因的表达,并且各自都具有独特的表达模式。利用PCA分析对样本进行聚类分析,发现DN3基因表达离散程度较大,三个样本分布范围较广。
[0152] 聚类分析结果:在DN1、DN2、DN3这三组中存在共有基因,但这三组之间在某些生物学过程、生理、代谢、发育、细胞信号通路中均存在差异表达基因。
[0153] 从基因组圈图中可以看出,噪声和音乐刺激与对照组的差异基因基本上富集在相同染色体的相同位置上,仅仅是上调与下调的趋势略有不同,同时3、7和Z号染色体上差异基因很少,则说明3、7号染色体以及Z染色体较少参与蛋鸡对声音刺激的调节。不同组间差异基因遍布每条染色体。
[0154] 本发明挑选FDR值最小的即富集最显著的前20个GO Term条目进行展示。对差异表达的基因的GO富集分析结果,按照分子功能(MF)、生物过程(BP)和细胞组分(CC)进行GO分类,每个GO分类中挑选p值最小,即富集最显著的前10个GO term条目进行展示。
[0155] 对DN1、DN2之间的93个差异表达基因进行GO富集分析,结果表明细胞成分方面有2个差异表达基因与伴侣复合体相关,1个差异表达基因与Tle3‑Aes复合体相关;分子功能中14个差异表达基因参与RNA聚合酶II转录因子活性,14个差异表达基因参与DNA双链结合;
生物学过程分析显示2个差异表达基因作用于对吞噬行为的正调控,2个差异表达基因作用于T细胞分化负调控。对DN2、DN3之间的57个差异表达基因进行GO富集分析,结果表明细胞成分方面有6个差异表达基因与纤毛相关,3个差异表达基因与活动纤毛相关;分子功能中2个差异表达基因参与甲状腺激素结合,2个差异表达基因与神经肽激素活性过程相关,生物学过程分析显示2个差异表达基因在传感器中涉及的温度刺激的检测,2个差异表达基因参与了感应器中温度刺激的检测。对DN1、DN3之间的76个差异表达基因进行GO富集分析,结果表明细胞成分方面有2个差异表达基因与肥大细胞颗粒相关,7个差异表达基因与纤毛有关,分子功能中9个差异表达基因与RNA聚合酶II转录因子活性相关,10个差异表达基因参与到序列‑特异性双链‑结合,生物学过程分析显示2个差异表达基因为分泌调控。
[0156] 差异基因的KEGG富集分析结果中P值最小即富集最显著前30个代谢通路。在DN1 vs.DN2中,差异显著的通路有1条为硫代谢通路;在DN1 vs.DN3中,差异显著的通路有1条为神经配体受体互作通路;在DN2 vs.DN3中,差异显著的通路有4条,分别为组氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、丙胺酸代谢以及酪氨酸代谢通路。
[0157] 从富集分析气泡分析结果中可以看出,在DN1 vs.DN2中,MAPK信号通路、内源性配体信号通路和钙信号通路中都有差异基因富集;在DN2 vs.DN3中,酪氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、丙胺酸代谢和组氨酸代谢中都有差异基因富集;在DN1 vs.DN3中,神经配体受体互作通路和MAPK信号通路有差异基因富集。
[0158] 不同声音刺激对雏鸡体重、恐惧水平的影响
[0159] 由表13可以看出,三组蛋鸡在各试验阶段体重差异不显著(P>0.05)。在第1周龄时,LN组紧张不动性持续时间显著高于C组与LM组(P<0.05),C组与LM组差异不显著(P>0.05);其他试验阶段,三组紧张不动性持续时间差异不显著(P>0.05)。
[0160] 表13不同声音刺激对雏鸡体重与紧张不动性的影响
[0161]
[0162]
[0163] 由表14可以看出,3周龄时,LN组蛋鸡僵直时间显著高于C组与LM组(P<0.05),C组与LM组差异不显著(P>0.05);LM组行走步数显著高于LN组(P<0.05),C组与LM组和LN组行走步数差异不显著(P>0.05);LM组走过方格总次数显著高于LN组(P<0.05),C组与LM组和LN组行走步数差异不显著(P>0.05);总叫声与排泄次数,三组差异不显著(P>0.05)。
[0164] 表14不同声音刺激对3周龄雏鸡旷场试验的影响
[0165]
[0166] 不同声音刺激对产蛋期蛋鸡羽毛评分以及恐惧水平的影响
[0167] 由表15可以看出,产蛋期各试验阶段,三组蛋鸡体重、羽毛质量得分与紧张不动性持续时间差异不显著(P>0.05)。
[0168] 表15不同声音刺激对产蛋期蛋鸡体重与紧张不动性的影响
[0169]
[0170] 不同声音刺激对蛋鸡产蛋期行为以及生产性能的影响
[0171] 产蛋期三组蛋鸡状态性行为与事件性行为差异不显著(P>0.05),产蛋期三组蛋鸡蛋品质与生产性能差异不显著(P>0.05)。
[0172] 本发明发现1周龄时音乐和噪声刺激都显著减少了蛋鸡的趴卧行为,增加了站立行为,但对于采食行为与行走行为并无影响。一些研究发现,动物在富集环境中会减少趴卧行为,增加站立行为。音乐和噪声刺激会降低仔猪的趴卧行为,增加站立和走动行为。这表明短期暴露于音乐和噪声环境后,会使得蛋鸡更加的活跃,可能的原因是音乐和噪声吸引了他们的注意力,导致减少了蛋鸡的趴卧行为,增加了站立行为。有研究表明,古典音乐对动物是有益的,能使动物更加的放松。马丽琴的研究发现,音乐可以消除大鼠的紧张情绪,使大鼠更加放松。在本试验中,10周龄时,音乐组蛋鸡相对于噪音组蛋鸡具有更多的趴卧行为,这可能是因为音乐刺激使得蛋鸡情绪更加的放松。
[0173] 禽类的修饰行为在一定程度上代表着其放松的状态。在富集环境中生活的蛋鸡相对于贫瘠环境下会有更多的自然行为表达,这说明丰富的环境条件会让蛋鸡感觉到更加舒适。在本试验中,音乐刺激增加了蛋鸡在第1和第2周龄时的修饰行为和舒适行为。因此,音乐对蛋鸡是一种有益的环境刺激。研究发现商业养鸡场鸡舍内噪声环境会影响肉鸡的睡眠和休息,造成肉鸡烦躁不安、紧张惊恐。在持续的65dB噪声(具有所有频率的声音)环境下雌性大鼠会产生焦虑,而相同分贝的莫扎特钢琴曲K.448环境则可以降低雌性大鼠的焦虑。吴懿的研究也发现,噪声环境可以增加鸡的警觉反应。这些焦虑、紧张恐惧以及警觉反应都可以影响禽类正常行为的表达,从而可能造成本试验噪声刺激下,蛋鸡第1和第4周时修饰行为的降低。
[0174] 在本试验中发现,随音乐和噪声刺激时间的延长,蛋鸡的趴卧行为和采食显著增加,站立行为和走动行为减少。研究显示,趴卧时间会随着动物的年龄增长而延长。对鸡的研究中也有发现,随着时间的增长,蛋鸡会花费更多的时间进行趴卧,而在相同条件下,一种行为的增加必然导致其他行为表现的减少,这可能导致蛋鸡花费在站立行为和走动行为的时间较少的主要原因。有研究表明,鸡只的饮水行为与采食行为呈正相关性。环境丰富具有时效性,即环境丰富的效果可能需要在动物的特定时期发挥作用。例如,在一项针对音乐对赛马心脏活动影响的研究中发现,第一个月时,在音乐的刺激下,赛马心率变异性(HRV)发生了显著变化,并在第2个月和第3个月保持增加,但随后的时间内赛马的HRV开始恢复到原始水平。也有研究发现,在蛋鸡的饲养过程中添加一些可提供啄食的设备来丰富环境,但这些设备只能够保持蛋鸡10天的兴趣。因此,声音对动物的影响可能会随着声音刺激时间的延长而减弱。这可能就是在本试验中,长期的声音刺激下,音乐组和噪声组行为差异不显著的主要原因。
[0175] 动物面临情感、生理或者环境应激时,机体为了应对应激所造成的潜在威胁,不同的生物反应系统将会被激活。对应激的反应通常涉及下丘脑‑垂体‑肾上腺皮质轴(HPA)的激活。皮质酮与皮质醇都是HPA轴的末端最主要的产物。因此,检测机体皮质酮与皮质醇水平已经成为研究畜禽遭受应激程度的一个重要指标。刘佳佳的研究发现,莫扎特音乐具有缓解奶牛应激的作用,可以降低奶牛血液中皮质醇含量。在本试验中,65‑75dB的音乐刺激下,4周龄蛋鸡血清中CORT水平显著低于对照组,这表明,音乐刺激具有缓解禽类应激的作用。随着刺激时间的延长,蛋鸡在第10周与16周血清中CORT含量与对照组差异不显著,这说明音乐缓解应激的作用并非持续性的,而是短期的并存在着衰减或者适应过程。在蛋鸡生产中,饥饿、炎热、恐惧、紧张或者饲养环境的贫瘠都可以造成血液CORT水平的显著升高。噪声在畜牧生产中是一种常见的应激源。在本试验中,持续两周65‑75dB的噪声刺激可以使得蛋鸡血清中的CORT浓度显著高于对照组,这表明短期(12天)的反复噪声刺激引起了动物的厌恶情绪,造成了一定的生理应激反应,但随着噪声刺激的持续,蛋鸡在第4周、10周与16周血清中CORT含量与对照组差异不显著,这说明蛋鸡在长期反复的接触噪声,并不会引起蛋鸡强烈的生理应激,这可能是因为蛋鸡适应了长期反复的噪声刺激。
[0176] 人们普遍认为,良好的动物福利不应该仅仅是动物没有消极的经历,更多的应该是有积极的情绪表达,如快乐。假设消极情感的降低意味着动物福利水平的提高,大多数用于评估动物福利的生理指标往往都是消极的指标,而忽略了积极的一些生理指标。有研究提出,多巴胺(DA)是一种可以用于评价动物福利的积极指标。如音乐暴露可以显著提高鸡大脑中多巴胺水平。在本试验中,饲养于65‑75dB的音乐刺激下1周龄与2周龄蛋鸡血清中DA水平显著高于对照组,在65‑75dB噪声环境下,蛋鸡第1周血清中DA水平也显著高于对照组,与音乐组差异不显著。这可能的原因是短期内这种风扇的噪声会引起蛋鸡的兴趣,因此提升了血清内DA的水平,但是长期的反复的接触这种噪声使得机体产生适应,使得后续蛋鸡血清中的DA水平趋于一致并与对照组差异不显著。
[0177] 免疫球蛋白是免疫系统的重要组成部分,在维持机体免疫功能稳定方面起着重要的作用。有研究表明,机体在接触各种类型的音乐后免疫球蛋白都会增加,并对免疫系统产生积极的影响。在本试验中,音乐刺激显著提高了1周与2周龄蛋鸡血清中的IgG水平,以及2周与4周龄蛋鸡血清中IgA水平,随着音乐刺激的持续,两种免疫球蛋白含量逐渐与对照组持平。此外,本试验中,音乐刺激下胸腺中的IgA与IgG的mRNA表达基本与血清中两种免疫球蛋白水平一致。音乐刺激显著提高了1周与2周龄蛋鸡胸腺中的IgA的mRNA表达量,以及1周与4周龄蛋鸡胸腺中IgG的mRNA表达量,随着音乐刺激的持续,两种免疫球蛋白mRNA表达量逐渐与对照组差异不显著。这些都说明,一定时间内的音乐刺激对蛋鸡免疫系统可以产生积极的影响。噪声可以对机体免疫系统产生不利的影响,如暴露于高强度噪声环境会导致小鼠所产后代血液中免疫球蛋白含量显著降低。在本试验中发现,噪声刺激提高了1周龄与4周龄蛋鸡血清中IgA的含量以及1周龄时血清中的IgG的含量,随着噪声刺激的持续,蛋鸡血清中IgA与IgG的含量与对照组差异不显著。并且,在本试验中发现,噪声刺激下胸腺中的IgA的mRNA表达基本与血清中两种免疫球蛋白水平一致。噪声刺激显著提高了1周龄时蛋鸡胸腺中的IgA的mRNA表达量,随着音乐刺激的持续,蛋鸡胸腺中IgA的mRNA表达量逐渐与对照组差异不显著。但本试验中,噪声刺激对于胸腺中IgG的mRNA表达量却并无显著影响。这可能的原因是由于短期内反复的噪声刺激对于蛋鸡来说是一种新的环境刺激,这种刺激会暂时提高蛋鸡血清中免疫球蛋白的含量和器官中免疫球蛋白mRNA的表达量,但随着刺激的持续,机体产生适应性,从而使得免疫球蛋白的含量和表达量与对照组差异不显著。
[0178] 研究发现,白细胞介素对维持免疫稳态至关重要。IL‑2可以诱导T细胞的成熟,促进B细胞的增殖和分化,并介导免疫球蛋白的合成。IL‑6对神经分泌也会产生影响,调节下丘脑‑垂体‑肾上腺(HPA)轴和多种神经递质以及激素的释放,促进炎症反应。IL‑10是一种多效性的细胞因子,具有广泛的抗炎作用。IFN‑γ可以激活免疫相关细胞的免疫活性,从而增强免疫应答能力,TNF‑α则是炎症反应过程中出现最早、最重要的炎性介质,是参与炎症反应的主要细胞因子。本研究发现,在持续的音乐刺激中,2周龄时蛋鸡血清中IL‑2、IL‑6、IL‑10、TNF‑α和IFN‑γ短暂的升高,但随着刺激时间的持续,长期的音乐刺激并不会影响蛋鸡血清中这些细胞因子的水平。这可能是短期的音乐刺激激活了身体的免疫系统,导致炎症指标的短暂升高。研究发现,不利的环境刺激可以导致机体IL‑2、IL‑6、与TNF‑α的增加,如噪声暴露增加了大鼠血管中IL‑6的表达。在试验中发现,长期持续的噪声刺激可以导致蛋鸡第1、2和4周龄血清中IL‑2、IL‑10、IFN‑γ水平的增加,以及第1、2、4和10周龄血清中IL‑6的增加,TNF‑α水平则在整个刺激周期内都有显著的增加。这可能是因为长期持续的噪声作为一种不利刺激,使得机体IL‑2、IL‑6、与TNF‑α水平的持续增加,并导致了炎症,进而使得作为抗炎因子的IL‑10与IFN‑γ水平增加。由此可见,声音刺激对细胞因子的影响错综复杂,血清中细胞因子的变化机制还有待更深入的研究。
[0179] 胸腺是鸡体内的中枢免疫器官,它在机体免疫和神经内分泌网络中占有着重要的地位,若胸腺的生理功能遭到破坏,则会对机体的免疫平衡和正常生理功能造成破坏。研究表明,应激可以导致机体IL‑2与IFN‑γ在胸腺组织中表达量的下调,TNF‑α的表达量上调。本研究表明,短期或者长期的音乐刺激不会对胸腺中IL‑2、IL‑6、TNF‑α与IFN‑γ的表达量产生影响,而持续的噪声刺激,则会导致蛋鸡在4周龄时下调了IL‑2与IFN‑γ的表达量,第1周与第10周龄时增加了胸腺中TNF‑α的表达量,也导致1周龄时胸腺IL‑6的表达量增加。而后随着时间的推移,蛋鸡逐渐适应噪声环境,使得胸腺细胞因子表达量与对照组差异不显著。免疫系统是一个复杂的生理系统,受到多种因素的调节,包括神经系统、内分泌系统以及环境因素等,同样免疫系统也对神经系统和内分泌系统产生调节和影响。研究证实,中枢神经系统内也存在着免疫反应,如IL‑2、IL‑4、IL‑6、IL‑10以及TNF等细胞因子均在中枢神经系统内被发现,并且一些中枢神经调控的疾病也会随着促炎细胞因子的减少而减弱。本试验中,持续的音乐刺激并没有对蛋鸡下丘脑中细胞因子的mRNA的表达量产生影响。但是,噪声刺激却使得蛋鸡在第4周龄时下丘脑中TNF‑α的表达量上调。
[0180] 氧化应激是由于促氧化剂和抗氧化剂的稳态被干扰而引起的,导致自由基和活性氧的过量产生,对细胞造成损伤并引起炎症反应(如通过激活NADPH氧化酶和eNOS解偶联),降低抗氧化的防御力,造成机体免疫功能下降。音乐是有固定的节奏的,而动物机体内部器官也有着固定的节律,当动物机体内部组织与器官的节律与其环境中音乐的节奏相仿或一致时,就会产生生理上的共振,这种共振会对机体产生有益的影响,比如纠正机体各组织器官节律的微震紊乱,强化自身机体所固有的微震频率,预防机体细胞损伤,提高组织和器官的抗疾病能力,包括免疫力和抗氧化能力。超氧化物歧化酶是机体自由基酶促防御系统的重要组成部分,它能够有效的清除活性氧并可以终止自由基的链式反应,而过氧化氢酶在机体内的作用则是清除机体过多的过氧化氢,使细胞免受过氧化氢的毒性。因此,机体的免疫力与其血液中的超氧化物歧化酶与过氧化氢酶活性是成正比的。在试验中发现,持续的音乐刺激显著提高了蛋鸡在1周与2周龄时血清中的过氧化氢酶活性,1周龄时血清中超氧化物歧化酶的活性,这表明短期的音乐刺激可以提高蛋鸡的抗氧化能力,预防细胞损伤,提高机体的免疫力。
[0181] 噪声引起机体的氧化损伤主要是由抗氧化防御能力受损或激活内源性抗氧化途径造成的。动物机体暴露在噪声中会激活交感神经系统和HPA系统,导致应激激素增加,如儿茶酚胺,血管紧张素‑Ⅱ,内皮素‑1和皮质醇等。这些变化导致吞噬细胞NADPH氧化酶的直接激活,引起氧化应激,从而导致NO的变化,如噪声暴露可以降低大鼠血管中NO水平。同样,噪声也可以通过增加脂质过氧化水平来造成机体的损伤,如增加丙二醛(MDA)含量和H2O2的生成。噪声诱导氧化应激可以导致nNOS下调并解除耦合,其后果为免疫细胞激活/浸润,增加iNOS含量,进而引发炎症。在本试验中,持续的噪声刺激导致蛋鸡血清中的自由基含量有显著高于对照组的趋势。这可能因为持续的噪声刺激引起了蛋鸡自由基的大量生成,打破了氧化/抗氧化系统之间的平衡,进而导致了机体的氧化损伤。
[0182] 大脑遭受各种损伤后,机体可以激活热休克蛋白基因保护大脑免受进一步的损伤。热休克蛋白可以通过阻止折叠、降解变性等途径调控聚集蛋白产生不同作用来参与神经保护,进而有效的降低应激对机体大脑造成的损伤。此外,热休克蛋白还参与到机体抗氧化酶活性的调控,通过抑制自由基生成来减少活性氧(ROS)的产生。因此,氧化应激的发生必然会引起热休克蛋白的大量表达,所以热休克蛋白在一定程度上可以作为典型的组织损伤性标志物。研究发现,噪声污染可以使得大鼠血液中HSP70的水平升高。本研究中发现,短期和长期的音乐刺激并不会对蛋鸡下丘脑中热休克蛋白的表达产生影响。在噪声刺激的初期,蛋鸡下丘脑中的热休克蛋白表达与对照组并无显著差异,而噪声作为一种慢性应激,随着噪声刺激的持续,蛋鸡在第10周龄时显著上调了下丘脑中HSP70和HSP90的表达量,但对HSP60的表达量无影响,这说明长期(10周)的噪声刺激使得机体产生了慢性应激,蛋鸡脑部需要产生更多的热休克蛋白来进行神经系统的保护。
[0183] 产蛋量和增重是蛋鸡重要的生产性能指标,开产前蛋鸡的重量会决定其后续的生产性能。体重不达标会造成蛋鸡开产延迟、产蛋高峰期短暂或者无产蛋高峰期、蛋重小、蛋鸡抗病能力差、饲料转化效率低等问题。而在本试验中发现,连续的65‑75dB的音乐和噪声刺激并不会对蛋鸡的生产性能产生显著影响。本试验中采用的声音强度不够高,并且每天刺激时间为6小时,这使得本试验的声音刺激并不能显著的影响到蛋鸡的生产性能。
[0184] 蛋品质主要包括蛋壳品质和内部蛋品质。蛋壳的品质又包括蛋壳厚度、蛋壳重量和蛋壳强度。理想的蛋壳应该具有足够的厚度和强度,能抵抗运输和搬运时候的冲击。蛋壳如果太薄,则会易碎并且致病菌更容易入侵鸡蛋内部,影响内部蛋品质,太厚则会影响雏鸡出壳。内部蛋品质则主要以蛋白高度和哈氏单位来评价,蛋白高度和哈氏单位越高,表明内部蛋品质越好。在试验中发现,长期的音乐和噪声刺激并不会对鸡蛋的蛋壳品质、蛋白高度以及哈氏单位产生显著影响。这可能是因为每天6小时的温和声音刺激并不会影响蛋鸡的采食行为和采食量,进而导致蛋品质没有差异的主要原因。
[0185] 在现代商业化蛋鸡饲养模式中,羽毛质量评分是蛋鸡福利水平的重要指标。较差的羽毛质量一般是由于蛋鸡之间的啄羽行为产生的,蛋鸡群体中严重的啄羽行为的发生往往导致蛋鸡羽毛量的减少,羽毛的损坏和减少可以降低羽毛的隔热能力,进而降低蛋鸡的饲料转化率,并且也会对蛋鸡造成损伤,严重时甚至导致蛋鸡的死亡。因此,羽毛质量的高低可以直接反应蛋鸡的福利水平。在试验中发现,持续的音乐和噪声刺激对蛋鸡羽毛评分没有产生显著影响,这表明声音刺激不会影响笼养系统中蛋鸡的羽毛质量。
[0186] 噪声作为一种应激源,在很多研究中发现会对动物的认知能力产生不利影响,如环境噪声可以对大鼠空间记忆能力造成损伤,在本研究中发现,音乐处理组与噪声处理组在PAL试验中的表现与对照组差异不显著,这说明本试验中声音的刺激强度和持续时间并不能对蛋鸡的学习记忆力产生显著影响。
[0187] 恐惧水平是一种用于评估禽类福利状态的有效指标。在一些试验中已经证实紧张不动性(TI)试验和旷场(OF)试验都是检测禽类恐惧的有效方法。紧张不动性试验中,动物僵直持续时间越长代表动物越恐惧,旷场试验中一些行为的表达如排泄、鸣叫次数、跨过方格的数量等都与动物遭受恐惧的强度有关。在声音刺激对禽类紧张不动性的研究中发现,禽类在不同的品种和不同的饲养阶段对声音刺激的反应也是不同的,在本研究中发现,持续的音乐刺激并不会对蛋鸡的紧张不动性产生显著的影响。但持续的噪声刺激仅在蛋鸡第1周龄时显著增加了其紧张不动性持续时间,随着噪声的持续刺激,蛋鸡并没有表现出恐惧水平。研究发现,恐惧水平随着刺激时间的持续具有衰减的现象,这可以解释本试验中长时间反复的噪声刺激并不会引起蛋鸡的恐惧行为。本研究发现,在持续的音乐和噪声刺激下,
3周龄蛋鸡在旷场试验中行为表现出了显著的差异,噪声组蛋鸡相对于音乐组和对照组表现出更多的僵直时间,音乐组相对于噪声组表现出更多的行走步数和方格总次数,但对于排泄次数和总叫声没有显著的差异。这说明噪声刺激下导致蛋鸡对新环境更加的恐惧,行走步数和走过的方格总次数也说明了相对于音乐组,噪声组由于恐惧导致运动能力的下降。研究发现,紧张不动性试验和旷场试验二者所测试的恐惧水平在本质上是不同的。紧张不动性持续时间被认为是针对捕食者的一种逃避策略,禽类在旷场试验中表现出来的运动和发声行为被认为是对新环境的恐惧(降低了运动能力)和对回归鸡群的渴望(增加了发声能力)之间的冲突。旷场试验表明,蛋鸡可能减少了活动能力,增加了僵直时间,这表明他们害怕新环境,为了躲避捕食者的发现,他们会一动不动,保持安静。紧张不动性测试的是一种对抗捕食者的反应,因此对环境变化可能不太敏感,这也表明单独的一种恐惧测试不足以明确恐惧水平的变化。
[0188] 很多研究已经证实,音乐和噪声刺激可以影响动物机体的生理、行为和福利水平,但这些研究很少在基因水平上解释这些现象。本试验中GO富集分析结果中显示,音乐和噪声均会对行为表达、应激应答、免疫以及神经活动产生一定的影响,而连续音乐刺激对4周龄时蛋鸡大脑的作用主要集中在应激应答和神经发育,噪声则主要集中在炎症和神经发育中。而KEGG结果显示,音乐组与噪声组分别与对照组比较,差异显著的通路都只有1条,但音乐组与噪声组相比较,差异显著的通路为4条。推测可能的原因是在KEGG富集分析的差异通路方面,噪声组与音乐组的通路调控方式是复杂的,并且完全不同的。
[0189] 在本研究中,首先初步筛选出90个差异倍数较大的基因,由于很多基因是新基因,其功能尚未完全明晰,因此进一步筛选出12个功能研究较为完善的差异基因作为候选基因,分别是上调基因BMP4、ZIC1、ZIC3、ZIC4、SOCS1、SOD3、RasGRP1和Egr4,下调基因HSPB8、BAG3、PRDM12和Ascl1。
[0190] 小热休克蛋白B8(HSPB8)是一种由蛋白酶体抑制等有害事件诱导的伴侣蛋白,其在大脑中大量表达。应激条件下,HSPB8会显著上调,并通过促进自噬发挥作用,从而防止对细胞产生有害影响的错误折叠蛋白的积累。有新的证据表明,HSPB8在神经生理和神经病理条件下都表现出保护作用。BAG3是BAG协同伴侣分子家族中的成员之一,它通过保守的BAG结构域与热休克蛋白的ATP酶结构域相互作用。BAG3具有广泛的生物学功能,包括调节应激反应、自噬、凋亡以及细胞存活等。氧化应激会导致BAG3的大量表达,进而保护细胞免受损伤。在本试验中,音乐刺激下显著下调了4周龄蛋鸡大脑内HSPB8和BAG3的基因表达量,这说明音乐刺激可以提高机体的抗应激能力。
[0191] BMP4是神经发育的重要调节因子,作为骨形态发生蛋白(BMP4)家族的成员,其在神经干细胞分化通路中起着重要的作用。此外,BMP4蛋白与mRNA的表达水平增加也可以促进神经干细胞向星形胶质的分化。ZIC基因编码一个锌指转录因子家族,脊椎动物中共有5种典型的ZIC基因(ZIC1‑5),ZIC基因在动物神经和神经嵴的形成中发挥着重要作用。其中ZIC3表达的降低会导致动物神经管的缺陷,ZIC1和4的表达降低则可以导致动物机体小脑异常。SOCS1属于SOCS蛋白家族,是一组细胞因子信号通路的抑制调节因子,在维持器官稳态中发挥着重要作用,它可以通过抑制P65(NF‑kB家族最强的激活因子之一)来抑制炎症细胞因子的表达。超氧化物歧化酶(SOD3)是清除细胞中超氧阴离子的主要抗氧化酶。SOD3整体的表达量提高可以保护大脑免受应激损伤。在本试验中,音乐刺激下显著上调了蛋鸡大脑中BMP4、ZIC1、ZIC3、ZIC4、SOCS1和SOD3的基因表达量,这说明音乐刺激可以促进蛋鸡大脑中的神经发育,提高抗应激能力并保护大脑免受炎症影响。
[0192] Ras鸟嘌呤释放蛋白1(RasGRP1)是鸟嘌呤核苷酸交换因子中激活RAS蛋白的成员。RasGRP1对成熟T细胞的信号转导、胸腺细胞的分化和B细胞的增殖都是至关重要的。此外,RasGRP1mRNA和蛋白可以在大脑中大量表达。研究表明,RasGRP1能够改变与各种神经系统疾病相关的蛋白表达水平,如帕金森患者大脑中会显著上调RasGRP1的表达量,并与神经炎症细胞因子的表达呈正相关。在本试验中,持续的噪声刺激使得4周龄蛋鸡大脑显著上调了RasGRP1与Egr4的表达量,这说明噪声刺激可以引起机体大脑的神经炎症反应,进而影响神经系统的发育。早期生长反应蛋白4(Egr4)是Egr家族调控外周免疫反应的转录因子。Egr4的上调可以降低大脑损伤大鼠JNK/c‑JUN通路的激活和促炎细胞因子的表达,降低应激对脑的破坏,减少应激对脑组织和神经元的损伤。本试验中连续的噪声刺激使得4周龄蛋鸡大脑中Egr4的表达量上调,推测可能是持续的噪声刺激下,导致蛋鸡在4周龄时造成了应激反应,导致了蛋鸡大脑的损伤,进而刺激了Egr4的大量表达。
[0193] PRDM12属于编码表观遗传调控因子的PRDM家族基因,该家族基因是细胞增殖与分化中重要的调节因子。PRDM12对感觉神经元和痛觉神经元的发育起着重要的作用。痛觉对于保持动物机体功能的完整是必不可缺的。PRDM12的缺失会导致特定的神经元祖细胞完全无法维持神经元蛋白的表达,无法激活前神经元基因的表达,也无法发育为伤害性神经元。在本试验中发现,长期持续的噪声刺激会下调PRDM12的基因表达量,这对蛋鸡的神经发育是不利的。Ascl1是一种基本的螺旋‑环‑螺旋转录因子,与DNA中的E‑box基序结合。它作为一种先锋转录因子,一方面被认为是一种开创性或泛型的神经源性因子,但另一方面也具有强大的重编辑特性。有研究发现,Ascl1可以直接将小鼠成纤维细胞转化为兴奋性神经元。此外,神经前基因Ascl1在体内可以有效的将星形胶质细胞转化为诱导的神经元细胞,因此它对中枢神经系统的发育至关重要。在本试验中,连续的噪声刺激下调了4周龄蛋鸡大脑中的Ascl1表达量,这也说明持续的噪声刺激对动物神经系统的发育是不利的。
[0194] 以上对本发明所提出的一种评估不同声音刺激对蛋鸡行为、福利、认知和生理影响的方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。