胆碱是所有细胞发挥正常功能的必需组分,在胎儿的生长发育过程中发挥着重要的作用。在妊娠期,由于母体增重、繁殖器官发育和胎儿生长,机体对胆碱的需要大幅增加。NRC（1979）首次建立了妊娠母猪的胆碱需要量,此后由于研究资料的缺乏,NRC（1998）和NRC（2012）均未对该需要量进行过更新。与上世纪70年代的母猪相比,现代母猪体型更大,产仔数更高。然而,在当前妊娠母猪饲粮实践中,NRC（2012）仍是最主要的参考标准,从而使得母猪可能存在胆碱不足的风险,成为其繁殖潜能充分发挥的制约因子。然而,胆碱不足对现代母猪繁殖性能的影响及其机制,至今未见报道,有待研究。最近,在人类滋养层细胞和鼠上的研究显示,胆碱可调控胎盘功能和胎儿生长,预示着适当提高母体日粮的胆碱水平,可能是改善胎儿生长进而提高动物繁殖性能的一种潜在营养策略。然而,在妊娠母猪上目前未见相关报道,有待研究。本研究首先设计了一个体内试验,考察饲粮胆碱不足对妊娠母猪繁殖性能的影响,探究胆碱不足对母猪代谢和胎盘功能相关基因表达的影响;然后进一步以猪胎盘滋养层细胞（p Tr）为研究对象,考察胆碱缺乏对p Tr细胞增殖、凋亡以及与胎盘功能相关基因或蛋白的表达,揭示胆碱不足通过影响胎盘发育和功能进而影响胎儿生长的机制;最后,通过一个大群剂量反应试验,考察在NRC（2012）推荐基础上提高妊娠饲粮胆碱水平,是否可改善胎儿生长进而提高母猪繁殖性能,探索妊娠母猪饲粮的适宜胆碱水平。本论文的试验研究包含3个部分:试验一饲粮胆碱不足对妊娠母猪繁殖性能的影响由于母猪繁殖性能的大幅提升,基于NRC（2012）的推荐,在当前的饲养实践中母猪可能存在胆碱不足的风险,从而限制其繁殖潜能的充分发挥。然而,胆碱不足对妊娠母猪繁殖性能的影响及其机制至今未见报道,有待研究。基于此,我们开展了本试验。试验采用完全随机（CRD）设计,20头胎次相近的LY母猪在配种当天（妊娠0天）随机分为2个处理,分别饲喂胆碱设计水平为1500 mg/kg和500 mg/kg的对照组（胆碱充足）饲粮和胆碱不足饲粮。每个处理10个重复,每个重复1头母猪。试验饲粮从妊娠0天开始饲喂,至妊娠90天结束。在妊娠90天时,对试验母猪实施屠宰,记录黄体数、活胎数、死胎数、木乃伊胎数和重吸收胎数等指标,称量胎儿个体重,考察胆碱不足对母猪繁殖表型的影响;采集母猪妊娠12天、30天、60天和90天前腔静脉血以及妊娠90天子宫动脉和静脉血,进行P200靶向代谢组学分析,考察胆碱不足对妊娠母猪代谢的影响;采集妊娠90天胎盘组织样品,考察胆碱不足对胎盘相关基因表达的影响。试验结果显示:（1）饲粮胆碱不足显著增加木乃伊胎的比例（P＜0.05）,降低妊娠母猪的胚胎存活率和妊娠90天的活胎数（P＜0.05）,但不影响活胎个体重（P（29）0.05）。（2）饲粮胆碱不足显著降低胎猪的心脏指数（P＜0.05）和肝脏指数（P＜0.01）。（3）代谢组学分析结果显示,饲粮胆碱不足显著降低妊娠前、中期母猪外周血浆中二甲基甘氨酸（DMG）、甜菜碱、脱氧次黄嘌呤、N2,N2-二甲基鸟苷、黄嘌呤核苷、N6-甲基腺苷、假尿嘧啶核苷、丝氨酸、L-鹅肌肽、L-肌肽和肌醇等代谢物的浓度;显著降低子宫动或静脉血浆中DMG、甜菜碱、L-肌肽、肌醇和黄嘌呤核苷等代谢物的浓度。差异代谢物参与了能量代谢、核苷酸代谢、氨基酸代谢和氨酰t RNA合成等一系列代谢途径以及机体的抗氧化。（4）胎盘基因检测结果显示,胆碱不足显著降低胎盘VEGFA和IGF2基因的表达（P＜0.05）,显著增加胎盘H19基因的表达（P＜0.05）。本试验结果表明,饲粮胆碱不足显著降低胚胎存活率,增加木乃伊胎比例,降低妊娠母猪能量代谢以及核苷酸和氨基酸代谢,并下调胎盘VEGFA和IGF2基因的表达,上调H19基因的表达,提示饲粮胆碱不足降低妊娠母猪代谢水平,削弱其向胎儿供应养分的能力,并影响胎盘的发育和功能,从而降低妊娠期胚胎存活。试验二胆碱缺乏对猪胎盘滋养层细胞增殖、凋亡和细胞功能的影响试验一的研究结果显示,妊娠饲粮胆碱不足可能通过影响胎盘的发育和功能,从而影响胚胎存活和木乃伊胎的发生率。然而,胆碱不足是如何影响猪胎盘的发育和功能,目前尚不清楚,为此我们开展了试验二。本试验以猪胎盘滋养层细胞（p Tr）为研究对象,考察胆碱缺乏对p Tr细胞增殖、凋亡以及与细胞功能相关基因或蛋白表达的影响,揭示胆碱不足影响胎盘发育及其功能的机制。细胞分别接受两种处理,胆碱处理浓度分别为50μM（胆碱充足）和0μM（胆碱缺乏）。每个处理6个重复。试验结果如下:（1）胆碱缺乏显著降低p Tr细胞MKI67基因（P＜0.01）和BCL-2蛋白（P＜0.01）的表达,显著增加TP53和BAX基因的表达（P＜0.01）以及BAX蛋白的表达（P＜0.05）。免疫荧光检测的结果显示,胆碱缺乏显著降低p Tr细胞PCNA和KI67蛋白的表达。（2）流式细胞周期的检测结果表明,胆碱缺乏显著降低p Tr细胞G0/G1期细胞的数量（P＜0.01）,显著增加G2/M期细胞的数量（P＜0.01）,对S期细胞的数量无显著影响（P（29）0.05）。流式细胞凋亡的检测结果表明,胆碱缺乏显著增加p Tr细胞的早期凋亡（P（27）0.05）和总凋亡（P（27）0.01）,但不影响晚期凋亡（P（29）0.05）。（3）胆碱缺乏显著增加p Tr细胞PEMT和CHDH基因的表达（P＜0.05）,显著增加PRKCD、PRKCE和PRKCZ基因的表达（P＜0.01）以及IL6、NFKB1和RELA基因的表达（P＜0.05）,显著降低GLUT1基因的表达（P＜0.05）。本试验结果显示,胆碱缺乏抑制p Tr细胞增殖,促进p Tr细胞凋亡。同时,胆碱缺乏扰乱p Tr细胞胆碱代谢,促进细胞炎症反应,降低细胞对葡萄糖的转运能力。这些结果表明,胆碱不足抑制p Tr细胞生长,从而损害胎盘发育,并影响胎盘功能。试验三饲粮不同胆碱水平对妊娠母猪繁殖性能的影响试验一和试验二的研究结果显示,妊娠母猪饲粮胆碱不足降低妊娠期胚胎存活,增加木乃伊胎比例,胆碱缺乏损害胎盘发育和功能。由于繁殖性能的提升,基于NRC（2012）的推荐,妊娠母猪存在胆碱不足的风险。那么,在NRC（2012）推荐的基础上提高饲粮胆碱水平,是否可降低胆碱不足的风险,从而改善母猪繁殖性能,目前尚不清楚。为了回答这一问题,并探索妊娠母猪饲粮的适宜胆碱水平,我们开展了试验三。本试验为大群剂量反应试验。试验采用完全随机区组（RCBD）设计。同一周配种的母猪视为一个区组。260头2-8胎（平均胎次4.29±0.28）、断奶发情间隔在7天以内的大白纯种母猪在配种当天于区组内分为5个处理组,每个处理组内每个胎次的母猪数量接近,分别饲喂胆碱设计水平为1050、1450、1850、2250和2650 mg/kg的试验饲粮。1050 mg/kg胆碱组母猪每日的胆碱摄入水平与NRC（2012）推荐的妊娠母猪胆碱日摄入量一致。同一周配种的母猪视为一个区组。每个处理组52个重复,每个重复1头母猪。试验饲粮自配种当天（妊娠0天）开始饲喂,至分娩结束。哺乳期不进行试验处理,饲喂统一的泌乳饲粮。试验考察不同饲粮胆碱水平对母猪繁殖性能的影响;采集1050、1850和2650 mg/kg三个胆碱处理组母猪妊娠30、90和110天的前腔静脉血,测定妊娠30天和110天血浆中生化参数、繁殖激素和相关代谢物的浓度,对妊娠90天血浆进行非靶向代谢组学分析。采集上述三个胆碱处理组母猪妊娠30天和110天直肠粪样,进行16s RNA基因测序。试验结果显示:（1）饲粮胆碱水平对母猪总产仔数、活产仔数以及死胎和木乃伊胎的比例无显著影响（P（29）0.05）。（2）饲粮胆碱水平的增加,线性增加仔猪初生重（P＜0.05）,降低新生仔猪窝内体重变异（P＜0.05）,并改善仔猪断奶窝重（P＜0.05）。（3）提高饲粮胆碱水平,显著降低母猪妊娠30天血浆中H2O2的浓度（P＜0.05）以及妊娠110天血浆中HCY的浓度（P＜0.05）。（4）非靶向代谢组学分析共筛选出46种差异代谢物。提高饲粮胆碱水平显著增加母猪血浆中L-脯氨酸、L-苯丙氨酸、L-酪氨酸、酪胺、多巴胺、TMAO和二乙醇胺等代谢物的浓度,显著降低了1-甲基组氨酸的浓度。KEGG代谢通路分析显示,差异代谢物共参与了19条代谢通路,重点影响了蛋白质消化吸收、氨基酸代谢、矿物质吸收、氨酰基-t RNA生物合成和中心碳代谢等5条代谢通路。（5）当饲粮胆碱水平达到2650 mg/kg时,母猪妊娠后期肠道微生物的α多样性（observed＿Species、Chao 1和ACE）显著下降（P（27）0.01）。与1050 mg/kg胆碱组相比,1805 mg/kg和2650 mg/kg胆碱组妊娠后期母猪粪便中Kocuria的相对丰度显著增加（P（27）0.01）。此外,2650 mg/kg胆碱组母猪妊娠后期粪便中Bifidobacterium的相对丰度显著低于1050 mg/kg胆碱组（P（27）0.01）。本试验结果表明,在NRC（2012）需要量基础上提高妊娠母猪饲粮胆碱水平,未改善母猪产仔数。提高饲粮胆碱水平,有助于改善仔猪初生重,降低新生仔猪窝内体重变异,并增加仔猪断奶窝重。综合本试验的结果和胆碱添加成本,妊娠母猪饲粮中胆碱的适宜水平为1850 mg/kg。综合上述3个试验,本论文结论如下:（1）本试验条件下,饲粮胆碱不足通过降低妊娠母猪能量、核苷酸和氨基酸代谢,下调胎盘IGF2和VEGFA基因表达,上调胎盘H19基因表达,影响胎盘发育和胎儿生长,进而降低胚胎存活,增加木乃伊胎比例。（2）胆碱缺乏损害胎盘发育和功能的可能机制:一方面胆碱缺乏下调PCNA和KI67蛋白表达,抑制p Tr细胞增殖;上调BAX蛋白表达,下调BCL-2蛋白表达,促进p Tr细胞凋亡,从而损害胎盘发育;另一方面,胆碱缺乏扰乱p Tr细胞胆碱代谢,促进细胞炎症反应,降低其葡萄糖转运能力,损害胎盘功能。（3）以总产仔数为评价标准,NRC（2012）推荐的胆碱日摄入量可满足妊娠母猪窝产12-14头仔猪的需要。适当提高饲粮胆碱水平,有助于改善仔猪初生重和新生仔猪窝内整齐度,并提高仔猪断奶窝重。综合本试验的结果和胆碱添加成本,妊娠母猪饲粮中胆碱的适宜水平为1850 mg/kg。