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蛋壳的组装是有序的生物矿化过程
现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2019/4/29 16:10:46 关注：524 评论： 我要投稿
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高产蛋鸡具有近似24 h的产蛋规律（近日节律），被排出卵巢的卵在输卵管各部位具有相对固定的停留时间，其中停留于子宫部的时间最长。时钟基因是生物钟的最基本组成单位，其节律性表达预示着生物钟的存在，研究发现时钟基因调控动物繁殖周期，并且在鸡输卵管子宫部中节律性表达，输卵管子宫部是蛋壳形成的主要部位，可以推测生物钟存在于输卵管子宫部，时钟基因通过发条机制调控蛋壳形成相关离子、离子通道蛋白、离子结合蛋白、蛋壳特异性基质蛋白等下游蛋壳形成相关基因节律性表达，从而保证蛋壳按序合成和蛋鸡产蛋的连续性。四川农业大学鸡遗传育种研究团队赵小玲教授应邀在2019年第7期《中国家禽》发文“蛋鸡输卵管子宫部蛋壳钙化节律及其分子调控途径”，指出蛋壳的组装是有序的生物矿化过程。
1、多种物质参与蛋壳形成
在蛋壳形成过程中，方解石晶粒生长竞争并与基质蛋白质相互作用，形成一种高度复杂有序的生物矿化结构。蛋壳形成是已知最快速的生物矿化过程，主要在输卵管子宫部空腔内形成，子宫细胞分泌的子宫液中包含高浓度6~10 mol/L的无机钙离子和70 mmol/L碳酸氢根离子，因为离子浓度比方解石溶解度大，会以方解石的形式组成蛋壳沉淀，有机物质会促进蛋壳沉淀的形成，较少形成其它同质多形体。
2、蛋壳矿化主要分为三个阶段：初始阶段、快速成长期和终止期高度选育鸡的蛋壳矿化时间约为 18h。第一阶段形成乳突层，经历时间约6 h。有机质在蛋壳膜上聚集形成成核位点，碳酸钙沉淀在位点上沉积并以此延伸向外生长，最终达到栅栏层基底，继续生长受到空间限制就此形成乳突层；第二阶段是快速形成期，方解石以多种晶体形式快速生长形成栅栏层，晶体垂直于已形成蛋壳的方向成长，平均沉积速度0.33 g/h，此阶段大约需要10 h，晶体宽度从20 μm延伸到80 μm，晶体不规则地并列排列形成厚度200 μm 的栅栏层；第三阶段历时1.5 h，是蛋壳矿化终止阶段，蛋壳仍然处于含有钙和碳酸氢根的子宫液环境中，但是蛋壳形成速度开始降低。
3、离子运输是蛋壳主要原材
料供应的核心蛋壳形成过程伴随子宫液各种成分的变化，包括蛋壳形成相关离子、离子通道蛋白、离子结合蛋白、蛋壳特异性基质蛋白等。每个鸡蛋的形成大约需要6 g碳酸钙，这需要大量的钙离子（Ca2+）和碳酸氢根离子（HCO3-。子宫部本身不储存上述两类离子，需要从血液中持续不断的获得补充。带电荷的Ca2+、HCO3-跨细胞膜转运过程是由相关离子通路协助完成。Ca2+通过钙离子通路TRPV6从血浆转运到腺细胞内，需要和钙结合蛋白结合CALB。当Ca2+到达子宫腔腺细胞基底层时，通过Ca2+/H+离子交换通道（ATP2B1、ATP2B2）和 Na +/Ca2+离子交换通道（SLC8A1、SLC8A3）进入子宫液中。而另一方面不带电荷的二氧化碳（CO2）从血浆中自由扩散进入腺细胞，在细胞内遇水形成碳酸，在碳酸酐酶的催化作用下分解出HCO3-，再通过Cl-/HCO3-离子交换通道将HCO3-交换到子宫腔中。鸡产蛋可分为排卵和鸡蛋各结构在输卵管中形成两个相对独立的过程。鸡在产蛋高峰期连续排卵，其排卵周期为24~25 h，有趣的是，鸡蛋进入输卵管后，其停留的时间大约为 24.5 h。如此固定的排卵、产蛋周期说明这两个过程受到了精准的系统性调控。
原文：赵小玲，张志超，赖爽，朱庆.蛋鸡输卵管子宫部蛋壳钙化节律及其分子调控途径[J].中国家禽，2019,41（7）：1-5.
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| 文章来源：中禽传媒 文章编辑：一米优讯 |
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