田占偉++趙宗勝++林杉++翟曼君++于要升++雷小萍
摘要:旨在通過檢測乏情期和發(fā)情期的發(fā)情綿羊外周血液中4種重要生殖激素孕酮(P4)、雌激素(E2)、促卵泡素(LH)和促黃體素(FSH)濃度,解析綿羊乏情期和發(fā)情期哈薩克綿羊發(fā)情時生殖激素的變化規(guī)律,以期闡明哈薩克綿羊發(fā)情時生殖激素變化規(guī)律,為調(diào)控綿羊的季節(jié)性發(fā)情提高激素方面的理論。采用ELISA方法測定4種生殖激素濃度,結(jié)果表明:哈薩克綿羊P4和E2在發(fā)情周期內(nèi)呈現(xiàn)波動式變化,LH和FSH在發(fā)情周期內(nèi)呈現(xiàn)脈沖式變化,且乏情期和發(fā)情期4種激素濃度變化顯著(P<0.05)。
關(guān)鍵詞:哈薩克綿羊;乏情期;發(fā)情期;生殖激素
中圖分類號: S826.8+43文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號:1002-1302(2016)02-0256-04
收稿日期:2015-03-18
基金項(xiàng)目:新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)博士資金專項(xiàng)(編號:2013BB019);國家自然科學(xué)基金(編號:31260537)。
作者簡介:田占偉(1988—),男,山西大同人,碩士研究生,主要從事動物分子遺傳研究。E-mail:997741489@qq.com。
通信作者:趙宗勝(1969—),男,新疆石河子人,博士,教授,主要從事動物分子遺傳研究。E-mail:zhaozongsh@shzu.edu.cn。動物的季節(jié)性發(fā)情是其通過長期的自然選擇逐漸演化而形成的。有研究表明,綿羊一般屬于季節(jié)性發(fā)情的動物,在短日照的秋季開始發(fā)情[1]。其季節(jié)性發(fā)情受到下丘腦——垂體——卵巢(hypothalamic-pituitary-gonadal axis,HPG)系統(tǒng)的調(diào)控[2],與綿羊的生殖激素有著密切的聯(lián)系。
目前國內(nèi)外專家學(xué)者對綿山羊生殖激素季節(jié)性變化進(jìn)行了相關(guān)的報(bào)道。Suttie等對綿羊的P4分泌規(guī)律進(jìn)行相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn),短日照可以促進(jìn)P4分泌,而長日照則對P4的分泌具有明顯的抑制作用[3];Smith等報(bào)道,哺乳動物一般在發(fā)情前會出現(xiàn)一次E2峰[4];Chemineau等研究發(fā)現(xiàn)綿山羊繁殖季節(jié)血液中LH和FSH濃度均存在著季節(jié)性變化,而且繁殖季節(jié)高于非繁殖季節(jié)[5];賀建寧等研究發(fā)現(xiàn),季節(jié)性發(fā)情的灘羊在春、夏、秋、冬4個季節(jié)生殖激素變化顯著,而常年發(fā)情的小尾寒羊生殖激素在四季變化基本穩(wěn)定[6]。
哈薩克綿羊?yàn)榈湫偷募竟?jié)性發(fā)情綿羊品種,是我國三大綿羊品種之一,產(chǎn)肉性能較高,尤其羔羊生長發(fā)育快,4~4.5月齡(斷奶期間)就可出欄,是生產(chǎn)羔羊肉的理想品種[7],具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,哈薩克羊?qū)Ρ苯貐^(qū)的生態(tài)環(huán)境和飼草料條件具有很強(qiáng)的適應(yīng)性,是新疆寶貴的遺傳資源,但綿羊的季節(jié)性發(fā)情嚴(yán)重制約著哈薩克羊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本研究以哈薩克綿羊?yàn)檠芯繉ο?,分別檢測哈薩克綿羊乏情期和發(fā)情期的發(fā)情綿羊生殖激素的含量,以期闡明哈薩克綿羊發(fā)情的生殖激素變化規(guī)律,為調(diào)控綿羊的季節(jié)性發(fā)情提高激素方面的理論。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)動物
選擇年齡相近、體質(zhì)量接近、健康的哈薩克成年母羊36只,飼養(yǎng)與免疫措施一致,飼養(yǎng)于石河子大學(xué)實(shí)驗(yàn)站。每天讓羊自主采食苜蓿,自由飲水,管理和環(huán)境條件一致,欄內(nèi)散放。
1.2哈薩克綿羊發(fā)情特征鑒定
乏情期為3—5月份,發(fā)情期為8—10月份。
綿羊的發(fā)情鑒定:采用公羊試情和外陰觀察相結(jié)合的方法。選擇成年種公羊,捆綁試情布,早晚各試情1次,并觀察綿羊外陰部的變化。試情公羊接近母羊,母羊主動靠近接受公羊爬跨,而且外陰部紅潤腫脹,并伴隨有黏液流出,鑒定為發(fā)情母羊。不發(fā)情綿羊則表現(xiàn)為遠(yuǎn)離試情公羊,當(dāng)強(qiáng)制牽引接近時,往往會出現(xiàn)躲避行為甚至踢、咬等抗拒行為。
1.3血液樣品采集及激素測定
選擇乏情期及發(fā)情期的發(fā)情綿羊,每天早晨8:00—9:00采集不抗凝血1次,每次3 mL,共40 d。37 ℃靜置2 h后,3 000 r/min 離心15 min,取上清液于干凈的1.5 mL離心管中,放入-20 ℃冰箱待測。用酶聯(lián)免疫測定法(ELISA)試劑盒檢測血清中的P4、E2、LH和FSH的濃度。數(shù)據(jù)通過SPSS 13.0 和Excel等統(tǒng)計(jì)軟件處理,計(jì)算以上4種激素在血清中的平均水平和標(biāo)準(zhǔn)差,并做相應(yīng)的方差分析。
2結(jié)果與分析
2.1哈薩克綿羊的發(fā)情特點(diǎn)
經(jīng)過在乏情期和發(fā)情期對試驗(yàn)綿羊發(fā)情情況的觀察記錄,發(fā)現(xiàn)哈薩克綿羊發(fā)情表現(xiàn)明顯,并呈現(xiàn)一定的規(guī)律:哈薩克羊乏情期成年母羊的發(fā)情周期為18~20 d,發(fā)情持續(xù)時間為24~48 h。
2.2哈薩克發(fā)情綿羊血液中P4、E2、LH和FSH在乏情期的變化規(guī)律
由表1可知,乏情期內(nèi),哈薩克發(fā)情母羊P4的分泌量在發(fā)情周期內(nèi)存在顯著的變化(P<0.05),呈現(xiàn)波動式變化,在發(fā)情周期的第13天達(dá)到最高值18.77 ng/mL;哈薩克發(fā)情母羊E2的分泌量在發(fā)情期內(nèi)變化顯著(P<0.05),呈現(xiàn)波動式變化,發(fā)情周期的第5、10、17天均出現(xiàn)局部峰值,與謝炳坤等發(fā)現(xiàn)哺乳動物通常在發(fā)情前后會有一個較低的P4水平,其變化有利于母畜進(jìn)入下一個發(fā)情周期的研究[8]結(jié)果相同;哈薩克發(fā)情母羊LH的分泌量在發(fā)情周期內(nèi)存在顯著變化(P<0.05),呈現(xiàn)脈沖式變化,發(fā)情周期的第4、17天,達(dá)到發(fā)情周期的最高值,顯著高于其他天數(shù)(P<0.05);哈薩克發(fā)情母羊FSH的分泌量在發(fā)情周期內(nèi)變化顯著(P<0.05),呈現(xiàn)脈沖式變化,在發(fā)情周期的前幾天出現(xiàn)脈沖波,在第5天達(dá)到峰值,此后回落。LH和FSH的變化與祁云霞等報(bào)道巴美肉羊的LH和FSH在發(fā)情期均呈脈沖式分泌的研究[9]結(jié)果一致,在發(fā)情期都有1個峰值。
2.3哈薩克發(fā)情綿羊血液中P4、E2、LH和FSH在發(fā)情期的變化規(guī)律
由表2可知,發(fā)情期內(nèi),哈薩克發(fā)情母羊P4的分泌量在發(fā)情周期內(nèi)存在顯著的變化,呈波動式變化,第13天前后的分泌量顯著高于其余幾天(P<0.05),發(fā)情周期的前4 d和后4 d P4的分泌量較低;E2的分泌量在發(fā)情周期內(nèi)也存在顯著變化,呈波動式變化,第16、17、18天的分泌量顯著高于其他天數(shù)(P<0.05),與Smith等報(bào)道的哺乳動物一般在發(fā)情前會出現(xiàn)1次E2峰的結(jié)果[4]相一致;LH的分泌量在發(fā)情周期內(nèi)存在顯著變化,呈脈沖式變化,第4、17天的分泌量顯著高于其他天數(shù)(P<0.05),在第4天達(dá)到最高值;FSH的分泌規(guī)律與LH相似,呈脈沖式變化,在第5天的分泌量與發(fā)情周期內(nèi)的其他天數(shù)相比,結(jié)果差異顯著(P<0.05),且第5天的含量達(dá)到最大。發(fā)情期LH和FSH的變化趨勢與乏情期相似。本研究測定LH和FSH的分泌模式與侯衍猛推論的萊蕪黑山羊發(fā)情周期中促黃體素、卵泡刺激素分泌峰出現(xiàn)的時間可能與卵泡波出現(xiàn)的時間相吻合的研究結(jié)果[10]相似。
2.4哈薩克綿羊血液在乏情期和發(fā)情期血液中P4、E2、LH和FSH的變化比較
由圖1可知,哈薩克綿羊乏情期和發(fā)情期發(fā)情母羊同一個發(fā)情周期內(nèi)P4變化趨勢相同,在發(fā)情周期的第12、13、14、15、16天P4的發(fā)情期的發(fā)情母羊的P4分泌量顯著大于乏情期(P<0.05),其在發(fā)情周期的其他天數(shù),發(fā)情期發(fā)情綿羊體內(nèi)P4的含量基本高于乏情期。研究結(jié)果與趙曉娥等研究P4主要由黃體分泌、呈波動式分泌[11]的結(jié)果一致。
由圖2可知,哈薩克綿羊乏情期和發(fā)情期發(fā)情母羊同一個發(fā)情周期內(nèi)E2變化趨勢相同,但在發(fā)情周期的第16、17、18天,乏情期和發(fā)情期發(fā)情綿羊的E2含量均達(dá)到發(fā)情周期的最高水平,且發(fā)情期發(fā)情綿羊E2的分泌量顯著高于乏情期(P<0.05),在發(fā)情周期的其他天數(shù)里,乏情期和發(fā)情期發(fā)情母羊E2的含量分泌穩(wěn)定。本研究結(jié)果與Smith等報(bào)道的哺乳動物一般在發(fā)情前會出現(xiàn)1次E2峰的結(jié)果[4]相一致,提示E2的大量分泌是綿羊發(fā)情的必要前提。
由圖3可知,哈薩克綿羊乏情期和發(fā)情期發(fā)情母羊同一個發(fā)情周期內(nèi)LH變化趨勢相同,發(fā)情期發(fā)情綿羊LH的分泌量在發(fā)情周期的第4、9、17、19天顯著大于乏情期(P<0.05),但在第15天,發(fā)情期發(fā)情綿羊LH的分泌量卻顯著低于乏情期(P<0.05),這可能與綿羊的個體差異性相關(guān);在發(fā)情周期的其他天數(shù)乏情期和發(fā)情期LH的分泌量差異不顯著(P>0.05)。
由圖4可知,哈薩克綿羊乏情期和發(fā)情期的發(fā)情母羊同一個發(fā)情周期內(nèi)FSH變化趨勢相同,在發(fā)情周期的第1、4、5天,發(fā)情期發(fā)情綿羊FSH的分泌量極顯著高于乏情期的發(fā)情綿羊(P<0.01);在發(fā)情周期的第6、8、11、13、16天,發(fā)情期發(fā)情綿羊FSH的分泌量顯著高于乏情期的發(fā)情綿羊(P<0.05);研究結(jié)果與祁云霞等報(bào)道巴美肉羊的LH和FSH在發(fā)情期均呈脈沖式分泌[9]的研究結(jié)果一致,在發(fā)情期都有1個峰值。
3討論
3.1孕酮主要由卵巢上的黃體分泌
自然情況下,P4和E2通過協(xié)同和拮抗作用進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)節(jié),共同作用于母畜的生殖活動。Suttie等對綿羊的P4分泌規(guī)律進(jìn)行了相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),短日照可以促進(jìn)P4分泌,而長日照則對P4的分泌具有明顯的抑制作用[3],本試驗(yàn)的哈薩克綿羊P4在乏情期和發(fā)情期的變化結(jié)果與之相一致。依據(jù)Sogorescu 等研究發(fā)現(xiàn),喀而巴仟山羊進(jìn)入繁殖季節(jié)后,P4的濃度開始升高,并在繁殖的旺盛期達(dá)到最大值[12],本研究結(jié)果與之相一致,試驗(yàn)中處于發(fā)情期的哈薩克綿羊P4的濃度普遍大于乏情期時P4的濃度,這可能與綿羊在發(fā)情期達(dá)到哈薩克綿羊發(fā)情的高峰期和綿羊個體之間的互相影響有關(guān)。
3.2雌激素由卵泡內(nèi)膜和顆粒細(xì)胞分泌
雌激素具有促進(jìn)尚未成熟母畜生殖器官的生長發(fā)育,促使成年母畜發(fā)情等一系列與生殖生理有關(guān)的功能。Smith等報(bào)道哺乳動物一般在發(fā)情前會出現(xiàn)1次E2峰[4],本研究結(jié)果與之一致,無論是在乏情期還是發(fā)情期,綿羊發(fā)情必然伴隨E2的大量分泌;高云芳等測定不同季節(jié)雌性川金絲猴尿液中的雌二醇濃度,結(jié)果顯示繁殖季節(jié)E2濾泡期和黃體期的分泌水平分別是非繁殖季節(jié)的72.13倍和89.91倍,表明E2的分泌具有顯著的季節(jié)性差異[13];本研究結(jié)果與之相一致,試驗(yàn)中發(fā)情期的哈薩克綿羊E2的含量高于乏情期,在發(fā)情周期的第17天左右遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于乏情期E2的分泌量。但也有研究報(bào)道,E2的分泌量在薩??司d羊的體內(nèi)四季保持相對穩(wěn)定的變化[14],本研究結(jié)果與之不一致,這可能與綿羊的品種、所處地域及樣品的采集時間等不同有關(guān)。
3.3促黃體素是由垂體嗜堿性細(xì)胞分泌
促黃體素的作用是協(xié)同促卵泡素促使卵泡發(fā)育成熟,并分泌雌激素。據(jù)Chemineau等研究報(bào)道,山羊血液中LH的濃度存在明顯的季節(jié)性變化,乏情期濃度較低,進(jìn)入發(fā)情期時顯著上升[5];Billings等研究表明,薩福克綿羊在乏情季節(jié)母羊的LH濃度低,在發(fā)情季節(jié)LH的濃度較乏情季節(jié)高[15];同時有研究發(fā)現(xiàn),小尾寒羊、灘羊、同羊血液中的LH濃度及LH脈沖頻率有著明顯季節(jié)性變化,春分之時LH濃度低,而在夏至和秋分之時顯著升高[16];本試驗(yàn)結(jié)果與之相一致,哈薩克綿羊在發(fā)情期LH的分泌量高于乏情期綿羊的分泌量,并有顯著差異。
3.4促卵泡素是腺垂體嗜堿性細(xì)胞分泌的糖蛋白質(zhì)激素之一
促卵泡素可以促進(jìn)綿羊子宮內(nèi)膜生產(chǎn)、排卵、刺激多卵泡發(fā)育等功能,同時也可刺激卵泡生長至成熟。祁云霞等報(bào)道巴美肉羊的LH和FSH在發(fā)情期均呈脈沖式分泌,在發(fā)情期都有1個峰值[9];本試驗(yàn)中測得無論乏情期還是發(fā)情期,發(fā)情母羊FSH在發(fā)情期內(nèi)均是呈現(xiàn)脈沖式變化,與其結(jié)果一致。Chemineau等研究發(fā)現(xiàn)綿山羊繁殖季節(jié)血液中LH和FSH濃度均存在著季節(jié)性變化,而且繁殖季節(jié)高于非繁殖季節(jié)[5];本研究結(jié)果與之相一致,發(fā)情期哈薩克綿羊FSH的分泌量高于乏情期的分泌量。
4結(jié)論
通過研究發(fā)現(xiàn),哈薩克綿羊在乏情期和發(fā)情期均可發(fā)情,而且發(fā)情表現(xiàn)明顯,并呈現(xiàn)一定的規(guī)律:哈薩克羊乏情期成年母羊的發(fā)情周期為18~20 d,發(fā)情持續(xù)時間為24~48 h。哈薩克綿羊P4和E2在發(fā)情周期內(nèi)呈現(xiàn)波動式,LH和FSH在發(fā)情周期內(nèi)呈現(xiàn)脈沖式變化,乏情期和發(fā)情期4種激素濃度變化顯著(P<0.05),發(fā)情期內(nèi)激素的濃度普遍高于乏情期內(nèi)激素的含量。
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