绵羊季节性繁殖的神经内分泌研究进展

季节性繁殖是动物适应自然环境变化的一种策略,通过在合适的时间繁殖来保证后代的存活和生长,GnRH神经元对雌激素负反馈响应的显著变化是调节季节性繁殖的主要原因。近年来,科学家对绵羊季节性繁殖的神经和神经内分泌调控进行了大量研究,主要集中在下丘脑褪黑激素及相关神经元的活动。本文综述了绵羊季节性繁殖的传入信号和神经通路,简要比较了绵羊和仓鼠季节性繁殖的相关研究,为绵羊季节性繁殖神经机制研究提供参考。     

绵羊不同繁殖状态下SIX1和TEF基因的表达特征分析

试验旨在探究SIX1和TEF基因在苏尼特羊(Sunite sheep,SNT)和小尾寒羊(Small Tail Han sheep,STH)相关组织中的表达特征,有助于揭示上述2个基因在绵羊季节性发情和繁殖调控中的重要作用。选取季节性发情的SNT母羊在短光照(模拟繁殖季节)和长光照(模拟休情期)条件下及常年发情的STH母羊在不同繁殖时期(卵泡期和黄体期)的下丘脑等10种组织,利用qPCR技术分析上述不同繁殖状态下各组织中SIX1和TEF基因的相对表达量。结果表明,SIX1基因在SNT和STH的垂体组织中均高表达,其它组织中微弱表达;TEF基因在2个绵羊品种的多个组织中广泛表达;SNT垂体中TEF基因在短光照条件下其表达量显著高于长光照条件(P0.05),STH垂体中TEF基因在卵泡期其表达量显著高于黄体期(P0.05);SNT子宫体中TEF在长光照条件下其表达量显著高于短光照条件(P0.05),STH子宫体中TEF在黄体期其表达量极显著高于卵泡期(P0.01)。研究结果显示,SIX1和TEF基因表达在绵羊垂体中发挥重要作用,2个基因在SNT垂体中的表达变化趋势与已知的长光照诱导基因EYA3的表达变化不同,暗示绵羊垂体中SIX1和TEF基因不是通过转录水平变化来参与季节性发情上游基因的调控;TEF基因可能参与绵羊不同繁殖状态下子宫生理变化的调控。本研究为深入探究这2个基因在绵羊繁殖性能调控方面的作用奠定了基础。     

绵羊Izumo1基因多态性及其与产羔数关联分析

为研究Izumo1基因多态性及与产羔数关系,本研究利用PCR和直接测序法对小尾寒羊和苏尼特羊的Izumo1基因DNA序列进行扩增、测序和BLAST分析,并和本课题组前期绵羊重测序数据进行比对,筛选出Izumo1基因SNP位点。同时,采用Sequenom MassARRAY~?技术进行基因分型,并对其SNP位点的基因型和等位基因频率在各群体中的分布进行研究。结果表明:小尾寒羊Izumo1基因DNA全长序列3 385 bp,苏尼特羊Izumo1基因DNA全长序列3 382 bp;筛选出8个Izumo1基因SNP位点,经过初步筛选,将在小尾寒羊、苏尼特羊、滩羊、萨福克羊、杜泊羊、草原藏羊这6个绵羊品种中位点分布没有差异的SNP位点排除,最终筛选获得的g.54412135AG和g.54412107CA 2个位点。Izumo1基因g.54412135AG位点在多羔和单羔绵羊品种中存在GG、GA和AA 3种基因型,G基因为优势等位基因;g.54412107CA在多羔品种中存在CC和CA 2种基因型,而在单羔品种中存在CC、CA和AA 3种基因型,C基因为优势等位基因,其基因型频率和基因频率在单、多羔绵羊群体间的分布差异均极显著(P0.01);群体遗传学分析得出g.54412135AG多态位点在6个品种中的多态信息含量(PIC)都属于低度多态(PIC0.25);g.54412107CA多态位点在杜泊羊中属于中度多态(0.25PIC0.5),在其他5个品种中都属于低度多态(PIC0.25),然而,关联分析发现Izumo1基因g.54412135AG和g.54412107CA位点的不同基因型与小尾寒羊不同胎次产羔数之间不存在显著关联(P0.05)。     

绵羊SMAD1基因组织表达及其多态性与产羔数关联分析

【目的】绵羊产羔数是一个极其复杂的性状,受诸多因素影响。绵羊排卵数是最重要的因素之一,而SMAD蛋白在哺乳动物卵泡发育和颗粒细胞生长分化过程中发挥着重要作用。因此本文基于前期绵羊基因组重测序数据,深入研究SMAD家族成员1 (SMAD family member 1, SMAD1)基因在不同繁殖力小尾寒羊组织表达模式,并探讨其多态性与绵羊产羔数的关系,以揭示其影响产羔数的机制,为绵羊分子育种提供科学依据。【方法】首先,采用反转录PCR技术检测SMAD1基因在不同繁殖力小尾寒羊群体大脑,小脑,下丘脑,垂体,子宫,卵巢,输卵管,心脏,肝脏,脾脏,肺脏,肾脏,肾上腺,甲状腺,大肠,小肠,胰腺,瘤胃,肾脂 19种组织的表达模式,然后利用实时荧光定量PCR技术检测SMAD1基因在不同繁殖力小尾寒羊下丘脑,垂体,子宫,卵巢,输卵管5种繁殖组织的相对表达量。随后采用Sequenom MassARRAY ^?SNP技术对SMAD1基因5个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)位点在小尾寒羊（n=380）、湖羊（n=101）、苏尼特羊（n=21）、草原型藏羊（n=161）、策勒黑羊（n=52）、滩羊（n=22）6个绵羊品种中进行基因型检测,计算其群体遗传学指标,利用SPSS19.0软件分析5个SNPs与小尾寒羊产羔数的相关性。【结果】PCR结果显示,SMAD1基因在不同繁殖力小尾寒羊全身性组织均有表达,在小尾寒羊单羔群体卵巢的表达量极显著高于多羔群体（P<0.01）,小尾寒羊单羔群体下丘脑、垂体的表达量显著高于多羔群体（P<0.05）;基因分型结果表明,g.12485895A>G,g.12487558G>A和g.12487190G>T位点在单、多羔绵羊品种中基因型和等位基因频率均差异显著（P<0.05）;而g.12508874T>C和g.12487467A>G位点在单、多羔绵羊品种中基因型和等位基因频率均差异不显著（P>0.05）;群体遗传学分析表明,g.12485895A>G、g.12487558G>A、g.12508874T>C、g.12487467A>G、g.12487190G>T位点在小尾寒羊、湖羊、策勒黑羊、苏尼特羊、草原型藏羊中均为中度多态（0.25<PIC<0.5）,g.12508874T>C位点在滩羊群体表现为低度多态（PIC<0.25）;卡方适合性检验表明,g.12485895A>G和g.12487467A>G位点在小尾寒羊和草原型藏羊中处在Hardy-Weinberg不平衡状态（P<0.05）,g.12487558G>A在小尾寒羊和湖羊群体处于Hardy-Weinberg不平衡状态（P<0.05）,g.12487190G>T位点在草原型藏羊处于Hardy-Weinberg不平衡状态（P<0.05）。其他位点在6个绵羊品种中均处在Hardy-Weinberg平衡状态（P>0.05）;关联分析表明,g.12485895A>G,g.12487558G>A,g.12508874T>C和g.12487467A>G位点与小尾寒羊产羔数无显著关联。g.12487190G>T位点TT基因型母羊前三胎的产羔数均显著高于GT和GG基因型母羊（P<0.05）。将该位点与小尾寒羊FecB（A746G）不同基因型进行组合后发现,AA-GG、AA-GT、AA-TT型母羊产羔数显著低于其他组合基因型母羊（P<0.05）。【结论】SMAD1与小尾寒羊繁殖密切相关,g.12487190G>T可作为小尾寒羊产羔性状选育的潜在分子标记。     

TGF-β通路相关基因在绵羊性腺轴组织的表达分析

为探究候选基因INHBB、SMAD4和FGF18对发情性状及BMP6、TGFBR2和SKP1对产羔数的影响机制,利用荧光定量PCR分别检测INHBB、SMAD4和FGF18在FecB++型卵泡期和黄体期小尾寒羊,以及BMP6、TGFBR2和SKP1在FecB++和FecBBB型卵泡期小尾寒羊下丘脑、垂体、卵巢、输卵管和...     

不同繁殖状态下绵羊繁殖相关组织中CHGA基因的表达分析

为探究绵羊繁殖相关组织中CHGA基因在不同繁殖状态下的表达差异,选取不同光照条件下的成年苏尼特母羊（季节性发情品种）及不同繁殖时期的小尾寒羊母羊（常年发情品种）的下丘脑等10种组织,利用qPCR技术分析不同繁殖状态下各组织中CHGA基因的相对表达量。结果表明,CHGA基因在2个绵羊品种的不同组织中广泛表达且脑部组织中该基因的表达量高于其他组织;不同光照条件下苏尼特羊各组织中CHGA表达差异均不显著（P＞0.05）;黄体期小尾寒羊垂体中CHGA表达量显著高于卵泡期（P＜0.05）,子宫体中该基因的表达量极显著高于卵泡期（P＜0.01）。以上结果暗示CHGA基因可能参与小尾寒羊不同繁殖时期垂体和子宫生理变化的调控。     

绵羊FSTL3基因g.40674542C>T位点多态性与产羔数的关联分析

文章旨在探究绵羊FSTL3基因g.40674542C>T位点多态性与绵羊产羔数之间的关系,以期为绵羊高繁殖力分子育种提供新的遗传标记。利用全基因组重测序结合Sequenom MassARRAY~SNP技术对常年发情绵羊品种(小尾寒羊、策勒黑羊和湖羊)和季节性发情绵羊品种(滩羊、苏尼特羊和草原型藏羊)FSTL3基因g.40674542C>T位点多态性进行了检测,并与小尾寒羊产羔数进行了关联分析。结果表明:FSTL3基因g.40674542C>T位点存在CC、TC和TT三种基因型,基因型频率和等位基因频率在两种发情模式绵羊品种间差异均不显著(P>0.05);g.40674542C>T位点在6个绵羊品种中均表现为低度多态(PIC<0.25),经卡方适合性检验,该位点在小尾寒羊、湖羊和草原型藏羊中处于哈代温伯格平衡状态(P>0.05),在其余3个绵羊品种中处于哈代温伯格不平衡状态;g.40674542C>T位点不同基因型与小尾寒羊第一、第二以及第三胎产羔数均无显著关联(P>0.05)。说明FSTL3基因g.40674542C>T位点不适合用于小尾寒羊产羔数选育。     

AANAT基因在滩羊不同繁殖时期卵巢中的转录差异及DNA甲基化程度分析

试验旨在检测5-羟色胺-N-乙酰基转移酶（AANAT）基因在绵羊休情季节和繁殖季节（卵泡期和黄体期）卵巢组织中的转录差异,并分析转录差异是否由DNA甲基化修饰程度改变所导致。试验采用自然环境条件和饲养管理一致,且体重差异在0.5 kg范围内的空怀母滩羊作为试验动物,采集其休情期、卵泡期和黄体期（每个时期3只）的卵巢组织,采用SYBR染料法进行实时荧光定量PCR检测AANAT基因在滩羊不同繁殖时期卵巢组织中的转录水平。随后针对转录水平有差异的两个时期（休情期和卵泡期）的样本,利用MethPrimer 2.0在线软件预测AANAT基因启动子区和第一外显子区的CpG岛;用重亚硫酸盐测序法（BSP法）检测AANAT基因启动子区及第一外显子区的甲基化程度。试验结果显示,滩羊休情期卵巢组织中AANAT基因转录水平显著低于卵泡期的AANAT基因转录水平（P<0.05）,休情期与黄体期滩羊卵巢组织中AANAT基因的转录水平差异不显著（P>0.05）。滩羊卵巢组织中AANAT基因启动子区上存在着一个长度为173 bp的CpG岛,第一外显子区存在着一个长度为118 bp的CG岛。然而,两个甲基化岛区内的单个CpG位点甲基化程度在滩羊休情期和卵泡期之间均不存在显著差异,暗示AANAT基因的表达受甲基化修饰外的因素调控。本研究结果可为进一步探讨AANAT基因在季节性发情和卵泡成熟中的功能提供参考资料。     

徐淮山羊FSHβ基因的多态性及其与繁殖力的关联分析

本研究选用75只徐淮山羊作为实验动物,将FSHβ基因第2外显子作为影响山羊产羔性状的候选基因,对其第2外显子进行扩增、测序、序列比对和PCR-SSCP检测,探讨FSHβ基因第2外显子的遗传特征,从而寻找与产羔数相关的遗传标记,为徐淮山羊繁殖力标记辅助选择提供依据。结果表明:徐淮山羊FSHβ基因有AA、AB和AC 3种基因型,基因型频率分别为0.3867、0.5067和0.1066。AB型与AA型相比在外显子2的第174 bp有一处C→T沉默突变,AC型与AA型相比在外显子2的第185 bp发生G→A突变,并引起氨基酸的改变(精氨酸→谷氨酰胺)。AA基因型徐淮山羊产羔数最小二乘均值比AB型的多0.2632只(P>0.05),比AC基因型的多0.75只(P<0.05)。本研究初步认为FSHβ基因可能是控制徐淮山羊多胎性能的一个主效基因或是与之存在紧密遗传连锁的一个标记。