維生素E對(duì)鵝反季節(jié)繁殖卵泡發(fā)育的調(diào)節(jié)作用及研究現(xiàn)狀

李思明 唐艷強(qiáng) 肖海紅 郭小澤 陳彥良 劉文舒 歐陽(yáng)玲花

(江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，南昌 330200)

維生素E對(duì)鵝反季節(jié)繁殖卵泡發(fā)育的調(diào)節(jié)作用及研究現(xiàn)狀

李思明 唐艷強(qiáng) 肖海紅 郭小澤 陳彥良 劉文舒 歐陽(yáng)玲花*

(江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，南昌 330200)

鵝的繁殖具有典型的季節(jié)特征，最終導(dǎo)致全年不均衡生產(chǎn)，使市場(chǎng)供需不足，價(jià)格波動(dòng)較大。維生素E對(duì)家禽保持正常繁殖機(jī)能發(fā)揮重要作用。但關(guān)于維生素E對(duì)鵝產(chǎn)蛋基因、卵泡發(fā)育調(diào)控、生殖器官以及反季節(jié)繁殖卵泡發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞凋亡基因Dicer和產(chǎn)蛋性能候選基因(CGLP)等表達(dá)影響的相關(guān)研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本文就維生素E對(duì)調(diào)節(jié)種鵝反季節(jié)繁殖卵泡發(fā)育的研究現(xiàn)狀及其展望作一綜述。

種鵝；反季節(jié)繁殖；維生素E；營(yíng)養(yǎng)調(diào)控；繁殖基因

鵝的繁殖具有典型的季節(jié)特征，最終導(dǎo)致全年不均衡生產(chǎn)，使市場(chǎng)供需不足，價(jià)格波動(dòng)較大。反季節(jié)繁殖技術(shù)是通過(guò)人工控制光照、溫度等環(huán)境因素結(jié)合強(qiáng)制換羽及飼料營(yíng)養(yǎng)調(diào)控等綜合措施來(lái)改變鵝的繁殖活動(dòng)，使鵝在自然狀態(tài)下的產(chǎn)蛋季節(jié)停產(chǎn)，不產(chǎn)蛋季節(jié)產(chǎn)蛋，從而使鵝持續(xù)高效地進(jìn)行生產(chǎn)的一種技術(shù)[1]。關(guān)于鵝的反季節(jié)繁殖技術(shù)研究，國(guó)外研究多數(shù)為雁鵝和雪鵝，在我國(guó)對(duì)馬崗鵝、揚(yáng)州鵝、興國(guó)灰鵝等品種也有反季節(jié)繁殖研究，但僅限于光照、溫度等因素對(duì)反季節(jié)繁殖的研究，并取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益，而針對(duì)有關(guān)營(yíng)養(yǎng)因子對(duì)種鵝反季節(jié)繁殖調(diào)控的研究較少，因此，如何在現(xiàn)有反季節(jié)繁殖技術(shù)研究基礎(chǔ)上有效地實(shí)施營(yíng)養(yǎng)因子對(duì)鵝卵泡發(fā)育調(diào)控的研究，對(duì)提高其產(chǎn)蛋量具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)有研究表明，維生素E對(duì)提高家禽產(chǎn)蛋率、受精率、孵化率、生殖激素水平等常規(guī)繁殖指標(biāo)發(fā)揮重要作用[2]。

1 鵝繁殖性能的調(diào)節(jié)

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于提高種鵝繁殖率研究的資料很少，對(duì)于鵝反季節(jié)性繁殖的研究更少。國(guó)內(nèi)的研究通常是通過(guò)育種手段[3]、營(yíng)養(yǎng)調(diào)控[4]、應(yīng)用生物技術(shù)3方面來(lái)提高鵝的繁殖力[5-7]，但研究不多。利用品種改良已經(jīng)使鵝的產(chǎn)蛋性能在一定程度上得到提高，然而，隨著鵝產(chǎn)蛋性能的逐步提高，其遺傳進(jìn)展將變得十分緩慢，且不能實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)。因此，研究工作者目前正在尋求利用反季節(jié)繁殖和營(yíng)養(yǎng)調(diào)控手段進(jìn)一步提高和實(shí)現(xiàn)鵝全年均衡生產(chǎn)。

家禽卵泡發(fā)育和等級(jí)建立是一個(gè)由多因素調(diào)控的復(fù)雜生物學(xué)過(guò)程，依賴于下丘腦-垂體-卵巢軸的調(diào)節(jié)，其分子機(jī)制尚不清楚[5-6]。鵝產(chǎn)蛋性能的高低主要取決于卵泡的生長(zhǎng)和發(fā)育水平。禽類(lèi)的大量卵泡僅少數(shù)能發(fā)育成熟，大約僅5%能發(fā)育到小黃卵泡。卵泡經(jīng)過(guò)發(fā)育、選擇和閉鎖等機(jī)制建立起嚴(yán)格的等級(jí)體系。被選擇進(jìn)入等級(jí)發(fā)育的卵泡數(shù)目越多，蛋禽的產(chǎn)蛋期越長(zhǎng)，其產(chǎn)蛋性能也越高。盡管在等級(jí)卵泡的選擇機(jī)理方面己有大量研究，但由于卵泡發(fā)育受到發(fā)育因子分泌、基因表達(dá)、營(yíng)養(yǎng)等多種因素的復(fù)雜調(diào)控，其確切的機(jī)制尚有很多不明之處，尤其在鵝上，更未見(jiàn)相關(guān)研究資料。

謝金防等[7]及其團(tuán)隊(duì)[8-9]自20世紀(jì)80年代至今，對(duì)興國(guó)灰鵝開(kāi)展了大量的研究工作。針對(duì)興國(guó)灰鵝存在明顯的季節(jié)性繁殖特性，團(tuán)隊(duì)成員采用反季節(jié)繁殖調(diào)控技術(shù)，利用短光照控制解決了其在自然條件下5—8月份不產(chǎn)蛋的問(wèn)題，產(chǎn)蛋數(shù)顯著提高，但研究?jī)H限于光照對(duì)激素、受精率、孵化率和產(chǎn)蛋數(shù)的研究[7]，運(yùn)用營(yíng)養(yǎng)調(diào)控措施從生理生化以及分子水平研究卵泡閉鎖及其調(diào)控的工作尚未開(kāi)展。

2 維生素E對(duì)鵝卵泡的發(fā)育調(diào)節(jié)及作用機(jī)制

以往維生素E對(duì)鵝繁殖機(jī)能的研究?jī)H限于常規(guī)繁殖指標(biāo)上，且研究甚少。卵泡顆粒細(xì)胞凋亡與否是卵泡發(fā)育的一個(gè)重要標(biāo)志。卵泡內(nèi)起通訊作用的可溶性化學(xué)信號(hào)分子主要包括細(xì)胞凋亡“開(kāi)關(guān)”Dicer基因和產(chǎn)蛋性能候選基因(CGLP)等。鵝卵巢上有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的卵泡，但是這些卵泡中只有少數(shù)被選擇至排卵前階段并最終排卵，其余的均發(fā)生閉鎖[10]。如果維生素E能減少卵泡閉鎖來(lái)促進(jìn)鵝多排卵，將有望提高鵝的繁殖力。蛋的形成涉及雌激素(E2)在肝臟誘導(dǎo)卵黃前體蛋白的合成和卵黃前體蛋白在卵巢中的吸收[10]。而卵黃前體蛋白源(vg)是由肝臟合成，其釋放又需要經(jīng)過(guò)細(xì)胞膜，維生素E作為細(xì)胞膜的抗氧化劑可保護(hù)細(xì)胞膜不受破壞，保證其正常的運(yùn)輸功能，使vg能正常地釋放出來(lái)，以維持較高的產(chǎn)蛋量[11-12]。研究表明，飼糧中添加維生素E可以提高鵝產(chǎn)蛋率、受精率和孵化率，且隨維生素E添加量的增加，鴨輸卵管重量、輸卵管長(zhǎng)度及卵巢的重量有增加的趨勢(shì)[13]。但是有關(guān)維生素E對(duì)鵝反季節(jié)繁殖卵泡發(fā)育的影響及其調(diào)節(jié)關(guān)系的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。

Dicer是卵泡顆粒細(xì)胞凋亡的開(kāi)關(guān)。Dicer是合成miRNA和siRNA必不可少的酶。這些小RNA轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)mRNA的表達(dá)，影響細(xì)胞活動(dòng)，包括增殖、分化和閉鎖[10]。近年來(lái)，已經(jīng)開(kāi)始通過(guò)基因敲除小鼠模型研究在女性生殖組織中Dicer酶的作用[11]。在顆粒細(xì)胞中使Dicer條件性失活會(huì)導(dǎo)致原始卵泡的大量募集，促進(jìn)初級(jí)卵泡的補(bǔ)充并產(chǎn)生更多的閉鎖卵泡，與卵泡發(fā)育相關(guān)的基因也發(fā)生改變。Dicer在卵巢顆粒細(xì)胞、子宮和輸卵管的基質(zhì)細(xì)胞中條件性失活確實(shí)可以導(dǎo)致排卵率的下降、閉鎖卵泡增加、胚胎完整性下降，延緩早期胚胎發(fā)育，造成顯著的雙側(cè)輸卵管囊腫，損害雌性生殖道發(fā)育，導(dǎo)致雌性不育[12]。那么維生素E對(duì)Dicer的功能是否具有調(diào)節(jié)作用仍有待研究證實(shí)，若有，維生素E對(duì)鵝反季節(jié)繁殖卵泡顆粒細(xì)胞中Dicer的調(diào)節(jié)關(guān)系如何也有待闡明。

3 維生素E對(duì)鵝CGLP表達(dá)的調(diào)節(jié)及作用機(jī)制

研究證實(shí)，維生素E能夠促進(jìn)雞卵巢體外培養(yǎng)顆粒細(xì)胞增殖，降低細(xì)胞凋亡率[13]。研究CGLP表達(dá)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律對(duì)于調(diào)節(jié)鵝卵泡發(fā)育和產(chǎn)蛋的分子調(diào)控機(jī)制具有重要的意義。目前，關(guān)于畜禽繁殖性能的候選基因CGLP已經(jīng)提出了許多個(gè)，其中對(duì)豬的研究較多，對(duì)家禽CGLP基因的研究相對(duì)較少。研究已經(jīng)證實(shí)，促卵泡素(FSH)、促黃體素(LH)和催乳素(PRL)是鵝卵泡發(fā)育的主要調(diào)控激素，其他有許多激素是通過(guò)對(duì)這3種激素分泌的影響而間接發(fā)揮調(diào)節(jié)作用的[14-16]。然而激素作用的發(fā)揮是受到激素受體如促卵泡素受體(FSHR)、促黃體素受體(LHR)和催乳素受體(PRLR)的介導(dǎo)[17-18]。有學(xué)者首次成功地在梅山×大白雜交豬中以及歐洲豬種合成群體中證實(shí)雌激素受體(ESR)1基因是窩產(chǎn)仔數(shù)的候選基因[15]。在ESR2基因外顯子第5位點(diǎn)識(shí)別出單核苷酸多態(tài)性，其中949位點(diǎn)處出現(xiàn)甲硫氨酸(Met)/纈氨酸(Val)置換現(xiàn)象[16]。然而在家禽中尚未見(jiàn)通過(guò)維生素E調(diào)節(jié)CGLP基因FSHR、LHR、PRLR和ESR對(duì)卵泡閉鎖的影響研究。因此，很有必要開(kāi)展維生素E在調(diào)節(jié)鵝反季節(jié)繁殖卵泡中CGLP的表達(dá)對(duì)卵泡發(fā)育和閉鎖的影響研究，為今后鵝卵泡閉鎖調(diào)控的機(jī)理研究奠定基礎(chǔ)。

另外，維生素E在母雞體內(nèi)具有保護(hù)生殖器官、刺激卵巢發(fā)育而增加排卵數(shù)的功能[13]。卵巢內(nèi)的CGLP在這些過(guò)程中具有重要的調(diào)控作用[6,19]。給產(chǎn)蛋期的馬崗鵝和朗德鵝免疫重組雞抑制素(INH)融合蛋白，研究INH對(duì)鵝產(chǎn)蛋性能的影響，結(jié)果表明免疫重組雞INH融合蛋白的馬崗鵝120 d內(nèi)產(chǎn)蛋數(shù)提高了6.43%；朗德鵝90 d內(nèi)產(chǎn)蛋數(shù)提高了23.29%[20]。FSH和LH在禽類(lèi)卵泡發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮著主導(dǎo)性作用，F(xiàn)SH通過(guò)卵泡顆粒細(xì)胞上的FSHR發(fā)揮作用，在幼齡時(shí)期家禽的卵巢上所有卵泡幾乎不存在FSHR，隨著家禽日齡的增加，一部分卵泡上FSHR的含量逐漸增加，而另一部分卵泡上仍然是幾乎沒(méi)有FSHR，這也決定了雞卵巢上的卵泡依次發(fā)育[21]。LH也可以加快卵巢的血液循環(huán)，促進(jìn)被FSH預(yù)處理過(guò)的卵泡成熟并誘發(fā)排卵。PRL能夠抑制卵泡的發(fā)育，當(dāng)家禽出現(xiàn)就巢時(shí)其血液中PRL的含量升高，而伴隨的是卵泡發(fā)育的停止和萎縮。研究表明，飼糧中添加維生素E影響鵝血漿中LH、E2和FSH的含量[18]。上述研究表明，CGLP在鵝卵泡發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮重要作用，并可通過(guò)外因來(lái)調(diào)節(jié)其水平，但是維生素E對(duì)反季節(jié)繁殖卵泡閉鎖與CGLP之間的調(diào)節(jié)關(guān)系如何尚未見(jiàn)相關(guān)研究報(bào)道，需要進(jìn)一步研究來(lái)證實(shí)。

4 小節(jié)和展望

如上所述，維生素E在家禽繁殖過(guò)程發(fā)揮重要作用，且禽類(lèi)卵巢中Dicer、CGLP等基因?qū)β雅莅l(fā)育過(guò)程起到重要的調(diào)控作用。然而，目前有關(guān)維生素E對(duì)家禽卵泡發(fā)育過(guò)程中上述因子的調(diào)節(jié)作用報(bào)道甚少，且不全面，更未見(jiàn)其在鵝反季節(jié)繁殖上的相關(guān)研究。

針對(duì)以上問(wèn)題，很有必要開(kāi)展維生素E對(duì)鵝反季節(jié)繁殖卵泡發(fā)育調(diào)節(jié)的研究。以減少鵝反季節(jié)繁殖卵泡閉鎖來(lái)提高其繁殖性能為最終目標(biāo)，以機(jī)體整體、分子和細(xì)胞的體內(nèi)外研究為整體思路，通過(guò)動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)和卵泡顆粒細(xì)胞培養(yǎng)模型，探討維生素E對(duì)鵝反季節(jié)繁殖卵泡發(fā)育過(guò)程中Dicer和CGLP的影響以及它們之間的相互作用，系統(tǒng)、全面的揭示維生素E對(duì)鵝反季節(jié)繁殖卵泡發(fā)育過(guò)程中Dicer和CGLP的調(diào)控機(jī)制，這一研究結(jié)果為探討反季節(jié)繁殖卵泡發(fā)育調(diào)控機(jī)制、降低卵泡閉鎖率積累研究基礎(chǔ)，對(duì)提高種鵝繁殖力和全年均衡生產(chǎn)具有重要的理論和實(shí)際意義。

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ResearchProgressinRegulationofVitaminEonFollicularDevelopmentofGeeseinCounter-SeasonProduction

LI Siming TANG Yanqiang XIAO Haihong GUO Xiaoze CHEN Yanliang LIU Wenshu OUYANG Linghua*

(JiangxiAcademyofAgriculturalScience,Nanchang330200,China)

Geese are a typical seasonal breeding bird, which leads to the unbalanced production, insufficient supply and demand as well as the large price fluctuations in the whole year. Several studies indicated that vitamin E played an important role in maintaining reproductive health. However, so far, studies on vitamin E regulation function of reproductive gene, follicular development, reproductive organ effects, apoptotic geneDicerand candidate gene of laying performance (CGLP) have scarcely been reported in geese. The paper showed present satiation and prospects of some researches on vitamin E regulation of follicular development in geese.[ChineseJournalofAnimalNutrition,2017,29(12)：4245-4248]

breeding geese; counter-season production; vitamin E; nutrition regulation; reproductive gene

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.12.001

S835

A

1006-267X(2017)12-4245-04

2017-06-11

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31660663)；國(guó)家星火計(jì)劃項(xiàng)目(2015GA730005)

李思明(1976—)，男，江西永新人，研究員，博士，主要從事動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料研究。E-mail: lisiming16@126.com

*通信作者：歐陽(yáng)玲花，研究員，E-mail: oylh10@163.com

*Corresponding author, professor, E-mail: oylh10 @126.com

(責(zé)任編輯 武海龍)