李定健
(貴州省畜牧技術(shù)推廣站,貴州 貴陽 550001)
家禽的產(chǎn)蛋性能不僅由基因控制,而且還受生理狀態(tài)尤其是生殖激素水平的制約。在下丘腦-垂體-性腺軸對禽(鳥)類繁殖活動的內(nèi)分泌調(diào)控中,垂體促卵泡激素(FSH)和促黃體生成素(LH)的分泌受到下丘腦促性腺激素釋放激素(GnRH)和垂體催乳素(PRL)的調(diào)節(jié)。
FSH由α和β兩個亞基組成。特異性β亞基決定其特異性結(jié)合位點及生物學(xué)功能。FSH和LH協(xié)同作用于卵巢生長卵泡的顆粒細(xì)胞,促進(jìn)雌二醇(E2)和孕酮(P4)分泌,加速卵泡生長發(fā)育、成熟和排卵。在卵泡發(fā)育過程中,顆粒細(xì)胞還分泌肽類激素抑制素(INB),影響家禽卵泡發(fā)育,抑制FSH分泌。
動物垂體前葉分泌的PRL具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng)。在哺乳動物,垂體PRL通過血液運輸作用于多種組織的受體,調(diào)控乳腺發(fā)育和泌乳活動。而在禽類,PRL主要調(diào)節(jié)母禽的就巢和孵卵等母性行為,抑制就巢期間的生殖活動,從而影響產(chǎn)蛋性能等繁殖性狀。大量研究表明,PRL的生理作用通過靶細(xì)胞膜上的催乳素受體(PRLR)介導(dǎo)。在家禽,PRLR基因是與就巢性密切相關(guān)的功能基因。血管活性腸肽(VIP)是家禽PRL的釋放因子,與細(xì)胞膜上的血管活性腸肽受體(VIPR)結(jié)合發(fā)揮其功能。此外,內(nèi)源性阿片肽β-內(nèi)啡肽(β-END)對PRL的分泌亦具有調(diào)節(jié)作用。文章在總結(jié)作者和他人研究成果的基礎(chǔ)上,對鵝發(fā)育期和繁殖周期生殖激素的變化進(jìn)行了綜述。
在1日齡雛鵝血清中可檢測到FSH和LH。隨著月齡(1~8月齡)的增加,F(xiàn)SH和LH均呈波動性升高,但各月齡之間差異不顯著。垂體FSH和LH基因及卵巢受體基因在出雛當(dāng)日就有表達(dá),并隨月齡的變化亦呈波動性增加。性成熟后FSH和LH的表達(dá)量均呈上升趨勢,并且上升趨勢一直持續(xù)到產(chǎn)蛋期。產(chǎn)蛋期垂體FSH和LH基因及卵巢受體基因mRNA的表達(dá)量與性成熟前各月齡差異顯著。結(jié)果提示:FSH和LH對卵巢的發(fā)育具有調(diào)控作用,卵巢在發(fā)育和排卵過程中對FSH和LH的反應(yīng)能力較強。
促卵泡激素受體(FSHR)基因mRNA相對表達(dá)量在開產(chǎn)前的5~8月齡上升幅度達(dá)50%左右,并在產(chǎn)蛋期維持較高的表達(dá)水平,表明鵝FSHβ與FSHR在基因表達(dá)水平的變化上是同步的,另外也表明FSH在鵝卵泡生長和成熟中起著重要的作用,與產(chǎn)蛋期密切相關(guān)。
發(fā)育期母鵝血漿17β-雌二醇(17β-E2)水平隨日齡增長而呈上升趨勢。180日齡17β-E2達(dá)到峰值,開產(chǎn)后略有下降。初生雛母鵝P4水平在2日齡時較高,之后逐步下降,180日齡回升,開產(chǎn)后P4水平大幅度升高。這表明17β-E2與母鵝生殖系統(tǒng)的發(fā)育密切相關(guān);幼齡母鵝卵巢小卵泡內(nèi)P4轉(zhuǎn)變?yōu)?7β-E2的能力較強。
PRL可在1日齡雛鵝血清中檢測到。垂體PRL基因及卵巢PRLR基因mRNA表達(dá)量在1日齡較高。從1月齡開始PRL基因的表達(dá)量持續(xù)下降,下降趨勢持續(xù)至4月齡。性成熟后開始上升并延續(xù)到產(chǎn)蛋期。產(chǎn)蛋鵝腦垂體PRL基因的表達(dá)水平比5月齡未產(chǎn)蛋母鵝高。檢測結(jié)果顯示:血清PRL水平與垂體PRL基因、卵巢PRLR基因的表達(dá)量均呈強正相關(guān)。這表明PRL在卵巢發(fā)育中所起作用不明顯。
母鵝開產(chǎn)時血漿PRL較低,并持續(xù)一段時間,而后則逐漸上升。開始就巢時急劇升高,并在就巢中期達(dá)到峰值,隨后逐漸下降。整個就巢期PRL都處于較高水平,與文獻(xiàn)報道的結(jié)果一致。醒抱當(dāng)天PRL低于整個就巢期的水平,醒抱后18天之內(nèi)PRL變化不大,在此后的恢復(fù)期中PRL進(jìn)一步下降,直至低于檢測水平。就巢期血漿高水平的PRL具有抑制促性腺激素(GTH)分泌以及抑制性腺功能的作用。就巢期血漿PRL有明顯的季節(jié)性變化。雖然就巢第1天的PRL水平春季明顯低于秋季,但是春季就巢期血漿PRL高于秋季。
褚曉紅等研究了鵝繁殖周期中PRL基因在下丘腦、垂體和卵巢的表達(dá)特點。結(jié)果表明,就巢期表達(dá)量最高,產(chǎn)蛋期次之,恢復(fù)期最低。PRLR基因mRNA在生殖軸不同組織的表達(dá)特點與PRL基因類似。就巢期表達(dá)量最高,恢復(fù)期次之,產(chǎn)蛋期最低。在整個繁殖周期中,下丘腦VIP基因和垂體VIPR基因mRNA的表達(dá)量與PRL分泌密切相關(guān)。下丘腦VIP基因mRNA在就巢期表達(dá)量最高,休產(chǎn)期表達(dá)量最低。在垂體和下丘腦,VIPR基因mRNA在就巢期表達(dá)量最高,休產(chǎn)期表達(dá)量最低。這表明鵝的就巢行為與PRL升高密切相關(guān),VIP在調(diào)節(jié)鵝繁殖周期中起著重要作用。
血漿β-END水平與PRL呈相似的變化規(guī)律。β-END在開產(chǎn)時水平相對較低,以后逐漸上升,于產(chǎn)蛋中期出現(xiàn)峰值,而后很快進(jìn)入就巢期,并維持較高水平,就巢18天后逐漸下降。β-END在整個就巢期處于較高水平。醒抱時β-END大幅度降低,此后一直保持較低水平。β-END和PRL分別于產(chǎn)蛋末期和就巢第1天出現(xiàn)大幅度升高,而且就巢期血漿中β-END與PRL呈正相關(guān)。這表明在禽類內(nèi)源性阿片肽可能參與PRL的中樞調(diào)節(jié)。就巢期血漿β-END秋季高于春季。
血漿LH濃度則與PRL呈相反變化。LH水平在產(chǎn)蛋期顯著高于就巢期和恢復(fù)期。產(chǎn)蛋后期、就巢期和休產(chǎn)期極低水平的LH可能是引發(fā)母鵝就巢和導(dǎo)致低產(chǎn)的重要原因之一。
血漿LH在整個繁殖周期中出現(xiàn)兩個峰值,即在開產(chǎn)前和產(chǎn)蛋期。隨著就巢的終止,LH水平上升,開產(chǎn)前升至最高水平。開產(chǎn)后,LH水平隨產(chǎn)蛋的增加緩慢下降,并在產(chǎn)蛋高峰期下降至低水平。當(dāng)產(chǎn)蛋開始下降時,LH濃度重新上升,但在產(chǎn)蛋即將結(jié)束時又快速下降,并在產(chǎn)后降至低水平,此時鵝群進(jìn)入就巢期。但是有文獻(xiàn)報道,LH的兩個峰值分別出現(xiàn)于休產(chǎn)后期和開產(chǎn)期(產(chǎn)蛋前期),產(chǎn)蛋前期的LH和P4峰值對于后繼排卵和產(chǎn)蛋有促進(jìn)作用。造成結(jié)果不同的原因可能與鵝品種不同有關(guān)。
產(chǎn)蛋中后期血清FSH含量較低。就巢期FSH處于低水平。就巢初期較高,中期最低,至雛鵝出殼FSH水平有所回升。這表明:由于生殖機(jī)能的下降,就巢期間FSH水平下降。
產(chǎn)蛋前期(220日齡)母鵝垂體FSHβ mRNA表達(dá)水平最低,產(chǎn)蛋期表達(dá)水平顯著高于產(chǎn)蛋前期,與禽類血漿FSH水平在開產(chǎn)期和產(chǎn)蛋高峰期維持較高的水平相吻合。在整個繁殖周期中,母鵝下丘腦、垂體和卵巢組織的FSHβ基因均有表達(dá)。產(chǎn)蛋前1周FSHβ mRNA表達(dá)維持較高水平,產(chǎn)蛋10天達(dá)到峰值。休產(chǎn)期和就巢前期迅速下降。就巢末期FSHβ mRNA水平再次上升,達(dá)到較高水平。這表明FSH與鵝產(chǎn)蛋關(guān)系密切,就巢起始伴隨FSHβ mRNA表達(dá)量的快速回落。
17β-E2的變化與PRL相反,以產(chǎn)蛋期最高,就巢時急劇下降,醒抱后逐漸恢復(fù),與文獻(xiàn)報道的結(jié)果相似。整個繁殖周期中出現(xiàn)兩個雌激素峰值,其中以產(chǎn)蛋后期的峰值最大(這種高水平的雌激素可能是鵝就巢的又一重要誘因),開始產(chǎn)蛋前次之。這表明高濃度的雌激素對排卵和蛋的形成具有促進(jìn)作用。
P4、INB與LH的變化規(guī)律相似,與PRL的變化相反,產(chǎn)蛋高峰期最高,就巢期最低。開產(chǎn)前P4和INB慢慢上升,并在產(chǎn)蛋高峰期維持高水平。產(chǎn)蛋高峰期后,隨著產(chǎn)蛋的減少,兩者濃度快速下降,在停產(chǎn)期降至最低水平。產(chǎn)蛋后期、就巢期和休產(chǎn)期極低水平的P4可能是誘發(fā)母鵝就巢和導(dǎo)致低產(chǎn)的又一重要原因。李定健等的研究表明,就巢期雖然P4水平仍較高,但P4逐步下降。這一趨勢一直持續(xù)到恢復(fù)期,而后才開始上升。
P4和LH在產(chǎn)蛋前13小時內(nèi)分別出現(xiàn)兩次高峰,P4峰出現(xiàn)在產(chǎn)蛋前4~5小時,LH峰出現(xiàn)在產(chǎn)蛋前1~3小時。P4引起LH峰的出現(xiàn),LH峰誘導(dǎo)成熟卵泡排卵。然而吳登堃等則觀察到母鵝正常排卵時LH、17β-E2和P4均出現(xiàn)三個峰值,分別發(fā)生在排卵前的8小時、26小時和38小時 (LH)或44小時(17β-E2和P4)。前兩次峰值三者同步,但P4第二個峰未顯示出來。LH的第三個峰比另外兩種激素提前6小時出現(xiàn),即LH峰值出現(xiàn)在排卵前10小時左右。17β-E2的峰值在排卵前8小時最為明顯。結(jié)果與文獻(xiàn)報道不盡一致。差異的原因可能是由于鵝品種不同或其它因素所引起,有待于進(jìn)一步研究探討。
綜上所述,垂體GTH和卵巢17β-E2調(diào)節(jié)母鵝生殖系統(tǒng)的生長發(fā)育。在整個繁殖周期中,PRL、FSH、LH、17β-E2和P4水平的變化在調(diào)控鵝的開產(chǎn)、產(chǎn)蛋維持、就巢行為產(chǎn)生和維持、休產(chǎn)和恢復(fù)期諸多方面均起著十分重要的作用。產(chǎn)蛋期卵泡分泌大量雌二醇和孕酮,這些激素使下丘腦5-羥色胺和多巴胺活性增強,后兩者再促進(jìn)下丘腦合成并釋放血管活性腸肽,最終促進(jìn)垂體前葉分泌PRL,引起就巢。與其它禽(鳥)類相似,PRL是調(diào)控鵝就巢和產(chǎn)蛋性能的最主要因素。
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