三穗麻鸭旱养模式下的行为、生理反应及其啄羽行为的分子机理研究

The number of laying ducks in China ranks the first in the world, the traditional feeding models for rearing ducks will not adapt to the requirements of environments. The methods for rearing laying ducks will be changed into caged-rearing and floor-rearing without water pool in the future. The behavioral and physiological responses for caged-rearing and floor-rearing ducks and effects based on these changes on productive performances of laying ducks will be regarded as a new hot pot issue. Additionally,feather pecking has most serious welfare impacts in laying duckd kept in large housing system. Therefore, the purpose of this project is to study behavioral and physiological responses when laying ducks are reared in cage and floor models without water pool, and to provide the behavioral and physiological indices for establishing rearing method with animal welfare. Besides, gene expression profiling technique will be applied to look for the candidate genes associated with traits of aggressive feather pecking (FR) using microarrays in laying ducks. The gene functions will be predicted using clustering method and verified using real time PCR. The first hand data for establishing molecular selective method based on those traits associated with welfare of laying ducks will be obtained.

中国是饲养蛋鸭（主要为麻鸭）数量第一的国家，传统的养殖方式已经不能适应环境的要求，麻鸭旱养将成为必然。麻鸭旱养后随之而产生的行为学和生理学变化以及这些变化对麻鸭生产性能的影响将成为新的研究课题。此外，啄羽行为已经构成了规模蛋鸭养殖过程中影响动物福利的严重问题。因此，本项目拟应用行为形态学、行为生理学和分子遗传学原理和方法，研究三穗麻鸭旱养模式下的相关行为与生理反应，为确立麻鸭旱养模式下的福利式饲养方法提供基础生理和行为学参数。同时，应用基因表达谱芯片技术对影响动物福利的麻鸭啄羽行为进行基因表达谱分析( expression profiles)，筛选出与鸭啄羽行为相关的差异表达基因，通过聚类预测基因功能，并进行荧光定量PCR验证。为建立基于动物福利相关联性状的分子选育方法奠定基础。

蛋鸭传统的养殖方式不能适应环境的要求，麻鸭旱养将成为必然。麻鸭旱养随之而产生的行为学和生理学变化以及这些变化对蛋鸭生产性能的影响将成为新的研究课题。本项目应用行为形态学、行为生理学和分子遗传学的原理和方法，研究三穗麻鸭旱养模式下的行为和生理反应，为建立麻鸭旱养模式下的福利式饲养方法提供生理学和行为学数据。同时应用RNA-Seq技术筛选出羽蛋鸭啄羽行为相关的差异表达基因并进行验证，为建立与动物福利关联的分子选育方法奠定基础。. 项目主要开展下述研究：（1）三穗鸭散养与笼养两种模式下的比较行为学研究；（2）三穗鸭上笼后的皮质酮变化研究；（3）外源皮质酮对三穗鸭正常行为和异常行为的影响；（4）三穗鸭啄羽、节律和异常行为相关基因多态和生物信息学分析；（5）鸭啄羽行为的转录组学研究。. 课题实施完毕后取得如下研究结果：三穗鸭的行为分配时间在雏鸭、中鸭、成鸭时期各不相同，行为日节律变化也有差异，散养模式下三穗鸭和斑嘴野鸭的主要行为（站立、卧立、摆头、采食、理羽、插翅、饮水等）发生比例较大。三穗鸭、骡鸭、斑嘴野鸭转笼应激1周血浆皮质酮浓度变化总趋势为先升高后降低，7天后恢复到转笼前的水平，鸭受刺激的程度越大，血浆皮质酮浓度越高。饮水中添加皮质酮对三穗鸭的正常行为（卧立、站立、理羽、采食、饮水等）无显著影响，对异常行为（啄羽、攻击、异食）的发生有一定的抑制作用。上述（1）、（2）、（3）研究结果为蛋鸭旱养提供行为学和生理学参数。通过对鸭啄羽、节律、异常行为相关基因的生物信息学分析，获得关联基因的测序图、突变位点、等位基因频率估算值、蛋白质二级、三级结构预测图等数据。对番鸭攻击行为转录组学进行分析，筛选出参与调控攻击行为的差异表达基因33个，选取其中5个作FQ-PCR验证，其相对转录倍数与RNA-Seq技术测序结果基本一致。上述（4）、（5）研究结果为揭示鸭啄羽行为的分子发生机制提供了第一手资料。