金堂黑山羊FSH信號(hào)調(diào)節(jié)對(duì)卵巢基因表達(dá)譜影響的研究

曹 冶，趙素君，謝 晶，王秋實(shí)，廖黨金

(1.四川省畜牧科學(xué)研究院，四川 成都 610066；2. 動(dòng)物遺傳育種四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610066)

金堂黑山羊FSH信號(hào)調(diào)節(jié)對(duì)卵巢基因表達(dá)譜影響的研究

曹 冶1,2，趙素君1,2，謝 晶1, 2，王秋實(shí)1,2，廖黨金1,2

(1.四川省畜牧科學(xué)研究院，四川 成都 610066；2. 動(dòng)物遺傳育種四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610066)

【目的】本研究旨在搞清楚金堂黑山羊FSH信號(hào)調(diào)節(jié)機(jī)制的作用模式?！痉椒ā繉?0只生殖周期相同的健康空懷的金堂黑山羊成年母羊隨機(jī)分成2組，一組為對(duì)照組，一組為試驗(yàn)組。在發(fā)情后的第2天對(duì)試驗(yàn)組金堂黑山羊進(jìn)行FSH肌肉注射100IU，并在注射24 h后，摘取金堂黑山羊的卵巢；對(duì)照組發(fā)情后的第3天摘取卵巢。分別提取它們的總RNA，進(jìn)行表達(dá)譜測(cè)序?！窘Y(jié)果】經(jīng)測(cè)序分析：對(duì)照組和試驗(yàn)組分別得到有效序列30 906 038和27 763 272條; 經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析后，得到歸一化序列30 216 946和27 124 882條，與山羊基因組的符合率分別達(dá)85.30 %和86.13 %。比對(duì)后發(fā)現(xiàn)239個(gè)基因出現(xiàn)顯著性差異表達(dá)，其中139個(gè)基因上調(diào)了表達(dá)，100個(gè)基因下調(diào)了表達(dá)。GO功能分類發(fā)現(xiàn)在86個(gè)生物學(xué)過(guò)程、細(xì)胞組分、分子功能出現(xiàn)了顯著性差異。KEGG功能分類發(fā)現(xiàn)有6個(gè)調(diào)節(jié)途徑發(fā)生了顯著性改變?！窘Y(jié)論】FSH信號(hào)強(qiáng)度變化作用在卵巢上主要通過(guò)調(diào)節(jié)卵巢激素分泌、調(diào)節(jié)卵巢上FSH信號(hào)傳導(dǎo)通路、調(diào)節(jié)脂代謝來(lái)響應(yīng)，從而調(diào)節(jié)了動(dòng)物的繁殖性能。

金堂黑山羊;FSH信號(hào);卵巢;基因表達(dá)譜

【研究意義】金堂黑山羊?qū)傥覈?guó)優(yōu)良的地方黑山羊品種,其繁殖力顯著高于其他一些山羊品種，據(jù)報(bào)道金堂黑山羊的產(chǎn)羔數(shù)達(dá)2.40，大大高于世界上其它優(yōu)秀山羊品種[1]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】在前期研究中，發(fā)現(xiàn)它的繁殖器官中有兩條FSH受體基因(FSHR)同時(shí)表達(dá)，通過(guò)形成異源二聚體顯著增加了FSH信號(hào)強(qiáng)度，促進(jìn)了排卵，從而表現(xiàn)出高繁殖力。基于以上研究，可以發(fā)現(xiàn)動(dòng)物高繁殖力的主要控制因素在于FSH信號(hào)通路。然而，由于FSH是由腦垂體分泌的激素，經(jīng)血液循環(huán)進(jìn)入靶器官，進(jìn)行生殖調(diào)節(jié)，在這個(gè)過(guò)程中，該信號(hào)通路會(huì)受到較多的條件因素(如FSH劑量、FSH受體表達(dá)、FSH與受體結(jié)合以及結(jié)合后下游因子作用等)影響。這就使得FSH信號(hào)作用在卵巢進(jìn)行排卵時(shí)出現(xiàn)差異，進(jìn)而使得家畜在每一胎產(chǎn)仔時(shí)，產(chǎn)仔數(shù)量卻存在差異。這說(shuō)明動(dòng)物機(jī)體對(duì)FSH信號(hào)通路的調(diào)節(jié)存在著一定的調(diào)節(jié)機(jī)制，可能是受研究手段的限制，到目前為止尚未見(jiàn)這方面的詳細(xì)報(bào)道。【本研究切入點(diǎn)】只有完全搞清楚這個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)制的作用模式，才能有效利用山羊中影響產(chǎn)羔數(shù)的主效基因和有效的分子標(biāo)記，進(jìn)行山羊高產(chǎn)仔數(shù)的分子育種選擇，在分子水平研究金堂黑山羊FSH信號(hào)通路的調(diào)節(jié)機(jī)制，對(duì)于優(yōu)良地方品種的高效選育和改良具有十分重要意義?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】因此，通過(guò)改變金堂黑山羊的FSH信號(hào)強(qiáng)度，來(lái)測(cè)定卵巢基因表達(dá)譜的變化，為徹底搞清楚FSH信號(hào)的調(diào)節(jié)機(jī)制打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

在金堂黑山羊原種場(chǎng)隨機(jī)選取年齡在3～5歲，體重30～40 kg，營(yíng)養(yǎng)良好，前3胎產(chǎn)仔數(shù)在2個(gè)以上的，生殖周期相同的健康空懷的金堂黑山羊成年母羊10只作為試驗(yàn)用羊，供試羊在欄內(nèi)散放飼養(yǎng)，自由采食、飲水。實(shí)驗(yàn)前，觀察發(fā)情情況，連續(xù)觀察30 d。

1.2 主要試劑

Trizol為Invetrogen公司(美國(guó))產(chǎn)品；FSH購(gòu)自于寧波激素一廠；化學(xué)試劑除注明外，均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.3 FSH處理

將10只試驗(yàn)用羊隨機(jī)分成2組，每組5只羊。一組為對(duì)照組，不進(jìn)行FSH注射。另一組為試驗(yàn)組。在發(fā)情后的第2天對(duì)試驗(yàn)組金堂黑山羊進(jìn)行FSH肌肉注射，注射劑量為100 IU，并在注射24 h后，摘取金堂黑山羊的卵巢。同時(shí)在對(duì)照組發(fā)情后的第3天摘取卵巢。卵巢液氮速凍后在-80 ℃條件下保存，用于基因表達(dá)譜分析。

1.4 總 RNA 提取

用Trizol試劑提取卵巢總RNA。提取步驟按照操作說(shuō)明進(jìn)行。將提取的卵巢總RNA送上海美吉生物有限公司進(jìn)行表達(dá)譜測(cè)序分析。將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)控分析，包括A/T/G/C堿基含量分布統(tǒng)計(jì)、堿基質(zhì)量分布分析、飽和度分析、冗余序列分析以及基因覆蓋度分析，從而確定表達(dá)譜測(cè)序分析的質(zhì)量。

1.5 GO(Gene Ontology)功能分類和KEGG PATHWAY代謝途徑分析

將測(cè)得的基因表達(dá)譜用軟件Goatools (https://github.com/tanghaibao/GOatools) 進(jìn)行GO功能富集分析，使用Fisher精確檢驗(yàn)。為控制計(jì)算的假陽(yáng)性率，使用多重檢驗(yàn)方法(Bonferroni)對(duì)P值進(jìn)行了校正，通常情況下，當(dāng)經(jīng)過(guò)校正的P值(P_fdr)≤0.05時(shí)，認(rèn)為此GO功能存在顯著富集情況[2]。將測(cè)得的基因表達(dá)譜用KOBAS(http://kobas.cbi.pku.edu.cn/home.do) 進(jìn)行KEGG PATHWAY 富集分析,使用Fisher 精確檢驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算。為控制計(jì)算假陽(yáng)性率，采用BH(FDR) 方法進(jìn)行多重檢驗(yàn)，經(jīng)過(guò)校正的P值(CorrectedP-Value)以0.05 為閾值，滿足此條件的KEGG 通路定義為在差異表達(dá)基因中顯著富集的KEGG 通路[3]。

2 結(jié)果與分析

2.1 基因表達(dá)

本研究采用RNA-seq技術(shù)對(duì)兩組經(jīng)不同F(xiàn)SH處理的金堂黑山羊卵巢樣品進(jìn)行表達(dá)譜測(cè)序。

分別得到有效序列30906038和27763272條。將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行A/T/G/C堿基含量分布統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)該文庫(kù)堿基分布均勻，模糊堿基N %在合理范圍之內(nèi)。同時(shí)，進(jìn)行堿基質(zhì)量分布統(tǒng)計(jì)，得出一個(gè)綜合的值，即質(zhì)量值(Q)，用來(lái)評(píng)估測(cè)序的質(zhì)量好壞，結(jié)果見(jiàn)表1，發(fā)現(xiàn)所獲得測(cè)序數(shù)據(jù)達(dá)到后續(xù)分析要求。堿基錯(cuò)誤率分布統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的堿基錯(cuò)誤率均可以達(dá)到低于0.1 %。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析后，得到歸一化序列30216946和27124882條。

表1 測(cè)序數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

表2 與參考基因組比對(duì)

將質(zhì)控后得到的高質(zhì)量測(cè)序序列使用(http://tophat.cbcb.umd.edu/)與指定的參考基因組比對(duì)，參考基因組來(lái)自于http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/genomes/10731。如表2所示，發(fā)現(xiàn)符合率分別達(dá)85.30 %和86.13 %。

分析顯示飽和度總體質(zhì)量較高，該測(cè)序量能夠覆蓋絕大多數(shù)的表達(dá)基因。冗余序列分析顯示此樣本冗余序列含量正常。基因覆蓋度分析顯示結(jié)果不具有偏向性，結(jié)果較均一。

2.2 表達(dá)差異分析

將這些序列進(jìn)行比對(duì)后發(fā)現(xiàn)239個(gè)基因出現(xiàn)顯著性差異表達(dá)，有139個(gè)基因上調(diào)了表達(dá)，100個(gè)基因下調(diào)了表達(dá)。其中，gene17948(muscle, skeletal, receptor tyrosine kinase)上調(diào)表達(dá)最高，提高了127倍； gene43088(Glutathione S-transferase A2 (EC 2.5.1.18)(Glutathione S-transferase alpha-2)(GST class-alph [...])下調(diào)表達(dá)最多，下調(diào)了144倍。

2.3 差異表達(dá)基因的GO功能分類

對(duì)這些差異表達(dá)基因進(jìn)行了GO功能分類，發(fā)現(xiàn)在86個(gè)生物學(xué)過(guò)程、細(xì)胞組分、分子功能出現(xiàn)了顯著性差異(表3)。其中細(xì)胞組分GO功能顯著差異11個(gè)[極顯著差異7個(gè)(P≤0.01)，差異顯著4個(gè)(P≤0.05)]，分子功能GO功能顯著差異11個(gè)[極顯著差異8個(gè)(P≤0.01)，差異顯著3個(gè)(P≤0.05)]，生物學(xué)過(guò)程GO功能顯著差異64個(gè)[極顯著差異45個(gè)(P≤0.01)，差異顯著19個(gè)(P≤0.05)]。在生物學(xué)過(guò)程GO功能中，涉及類固醇激素合成代謝的過(guò)程有11個(gè)極顯著差異；涉及脂肪合成代謝的過(guò)程有10個(gè)，其中極顯著差異7個(gè)(P≤0.01)，顯著差異3個(gè)(P≤0.05)；涉及小分子合成代謝的過(guò)程有3個(gè)極顯著差異(P≤0.01)；涉及物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程6個(gè)顯著差異(P≤0.05)。

表3 金堂黑山羊卵巢差異表達(dá)基因的GO功能分類

續(xù)表3 Continued table 3

描述Description在差異基因中的比例Ratiointhedifferentiallyexpressedgenes在背景基因中的比例Ratiointhebackgroundgenes校正后P值CorrectedPvalue類型Type鐵離子結(jié)合Ironionbinding8/239258/575260.0344molecular_function陽(yáng)離子結(jié)合Cationbinding34/2393705/575260.0356molecular_function胞外區(qū)Extracellularregion18/239568/575261.04E-07cellular_component膜組成部分Integralcomponentofmembrane52/2394239/575261.36E-07cellular_component膜碎片Membranepart64/2395555/575263.30E-07cellular_component細(xì)胞成分Cellular_component137/23916224/575264.56E-07cellular_component細(xì)胞碎片Cellpart92/23913283/575260.000284cellular_component細(xì)胞質(zhì)碎片Cytoplasmicpart48/2395427/575260.00138cellular_component細(xì)胞內(nèi)碎片Intracellularpart74/23910582/575260.00785cellular_component質(zhì)膜碎片Plasmamembranepart18/2391231/575260.0118cellular_component膜區(qū)域Membraneregion12/239588/575260.019cellular_component細(xì)胞膜的組成部分Integralcomponentofplasmamembrane8/239238/575260.0192cellular_component內(nèi)質(zhì)網(wǎng)碎片Endoplasmicreticulumpart10/239443/575260.0467cellular_component膽固醇代謝過(guò)程Cholesterolmetabolicprocess11/23958/575266.88E-09biological_process膽固醇生物合成過(guò)程Cholesterolbiosyntheticprocess9/23922/575267.70E-09biological_process甾醇代謝過(guò)程Sterolmetabolicprocess11/23963/575261.50E-08biological_process甾醇生物合成過(guò)程Sterolbiosyntheticprocess9/23926/575262.93E-08biological_process醇生物合成過(guò)程Alcoholbiosyntheticprocess9/23971/575264.59E-08biological_process脂代謝過(guò)程Lipidmetabolicprocess26/239779/575264.82E-08biological_process醇代謝過(guò)程Alcoholmetabolicprocess13/239193/575269.89E-08biological_process類固醇生物合成過(guò)程Steroidbiosyntheticprocess12/23978/575261.10E-07biological_process有機(jī)羥基化合物代謝過(guò)程Organichydroxycompoundmetabolicprocess13/239246/575261.15E-07biological_process氧化還原過(guò)程Oxidation-reductionprocess23/2391009/575261.43E-07biological_process脂生物合成過(guò)程Lipidbiosyntheticprocess20/239313/575261.87E-07biological_process類固醇代謝過(guò)程Steroidmetabolicprocess14/239159/575262.07E-07biological_process單生物合成過(guò)程Single-organismbiosyntheticprocess23/239937/575262.19E-07biological_process單生物代謝過(guò)程Sngle-organismmetabolicprocess55/2394319/575262.58E-07biological_process單生物過(guò)程Single-organismprocess104/2399240/575263.12E-07biological_process

續(xù)表3 Continued table 3

描述Description在差異基因中的比例Ratiointhedifferentiallyexpressedgenes在背景基因中的比例Ratiointhebackgroundgenes校正后P值CorrectedPvalue類型Type單生物細(xì)胞過(guò)程Single-organismcellularprocess72/2397345/575263.38E-07biological_process細(xì)胞脂代謝過(guò)程Cellularlipidmetabolicprocess18/239619/575264.15E-07biological_process生物過(guò)程Biological_process148/23917375/575264.29E-07biological_process小分子生物合成過(guò)程Smallmoleculebiosyntheticprocess15/239400/575264.55E-07biological_process代謝過(guò)程Metabolicprocess84/2398843/575264.88E-07biological_process小分子代謝過(guò)程Smallmoleculemetabolicprocess36/2392604/575266.78E-07biological_process有機(jī)羥基化合物生物合成過(guò)程Organichydroxycompoundbiosyntheticprocess9/23997/575268.03E-07biological_process單生物轉(zhuǎn)運(yùn)Single-organismtransport32/2392185/575261.84E-06biological_process有機(jī)底物代謝過(guò)程Organicsubstancemetabolicprocess64/2397503/575262.96E-05biological_process定位Localization37/2393205/575264.61E-05biological_process細(xì)胞過(guò)程Cellularprocess91/23912700/575264.71E-05biological_process免疫效應(yīng)過(guò)程Immuneeffectorprocess10/239214/575266.61E-05biological_process轉(zhuǎn)運(yùn)Transport34/2392912/575260.000143biological_process生物調(diào)控Biologicalregulation73/2399502/575260.000162biological_process初級(jí)代謝過(guò)程Primarymetabolicprocess61/2397257/575260.000172biological_process建立定位Establishmentoflocalization34/2392964/575260.000218biological_process多細(xì)胞生物過(guò)程Multicellularorganismalprocess24/2391616/575260.000221biological_process單-多細(xì)胞生物過(guò)程Single-multicellularorganismprocess23/2391596/575260.000702biological_process生長(zhǎng)調(diào)節(jié)Regulationofgrowth11/239353/575260.000804biological_process防御響應(yīng)Defenseresponse12/239440/575260.000967biological_process生物質(zhì)量調(diào)控Regulationofbiologicalquality22/2391517/575260.00116biological_process免疫系統(tǒng)過(guò)程Immunesystemprocess16/239851/575260.0017biological_process脂肪酸代謝過(guò)程Fattyacidmetabolicprocess8/239186/575260.0031biological_process生物過(guò)程的正調(diào)控Positiveregulationofbiologicalprocess31/2392879/575260.00324biological_process類異戊二烯生物合成過(guò)程Isoprenoidbiosyntheticprocess4/23920/575260.00325biological_process刺激反應(yīng)的調(diào)節(jié)Regulationofresponsetostimulus24/2391883/575260.00335biological_process類異戊二烯代謝過(guò)程Isoprenoidmetabolicprocess5/23947/575260.00384biological_process病毒的防疫響應(yīng)Defenseresponsetovirus6/23989/575260.00512biological_process

續(xù)表3 Continued table 3

描述Description在差異基因中的比例Ratiointhedifferentiallyexpressedgenes在背景基因中的比例Ratiointhebackgroundgenes校正后P值CorrectedPvalue類型Type多細(xì)胞生物過(guò)程的調(diào)控Regulationofmulticellularorganismalprocess19/2391313/575260.00745biological_process一元羧酸代謝過(guò)程Monocarboxylicacidmetabolicprocess10/239370/575260.00984biological_process有機(jī)酸轉(zhuǎn)運(yùn)Organicacidtransport7/239156/575260.011biological_process羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)Carboxylicacidtransport7/239156/575260.011biological_process免疫響應(yīng)Immuneresponse10/239377/575260.0116biological_process有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)Organicaniontransport8/239224/575260.0123biological_process陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)Aniontransport9/239309/575260.0165biological_process陽(yáng)離子轉(zhuǎn)運(yùn)Iontransport16/2391028/575260.0187biological_process單體發(fā)育過(guò)程Single-organismdevelopmentalprocess27/2392532/575260.0197biological_process萜類化合物生物合成過(guò)程Terpenoidbiosyntheticprocess3/23910/575260.0202biological_process發(fā)育過(guò)程Developmentalprocess28/2392690/575260.0206biological_process對(duì)外刺激反應(yīng)Responsetoexternalstimulus13/239703/575260.0228biological_process萜類化合物代謝過(guò)程Terpenoidmetabolicprocess4/23932/575260.0232biological_process有機(jī)環(huán)狀化合物生物合成過(guò)程Organiccycliccompoundbiosyntheticprocess14/239818/575260.0246biological_process生物過(guò)程調(diào)控Regulationofbiologicalprocess65/2399180/575260.0278biological_process化學(xué)平衡Chemicalhomeostasis10/239423/575260.0315biological_process跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)Transmembranetransport15/239954/575260.0322biological_process對(duì)其它有機(jī)體的防疫響應(yīng)Defenseresponsetootherorganism7/239184/575260.0322biological_process細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控Regulationofcellgrowth7/239185/575260.0334biological_process脂生物合成調(diào)控Regulationoflipidbiosyntheticprocess5/23973/575260.0345biological_process脂轉(zhuǎn)運(yùn)Lipidtransport6/239132/575260.0497biological_process

2.4 差異表達(dá)基因的KEGG功能分類

對(duì)這些差異表達(dá)基因進(jìn)行KEGG功能分類，發(fā)現(xiàn)有6個(gè)調(diào)節(jié)途徑發(fā)生了顯著性改變(表4)。其中，有3個(gè)途徑發(fā)生了極顯著改變，分別是Steroid biosynthesis，Terpenoid backbone biosynthesis和Ovarian steroidogenesis。

3 討 論

金堂黑山羊是一個(gè)優(yōu)秀的地方山羊品種，具有生長(zhǎng)發(fā)育快，體格大，特別是其繁殖力明顯高于其它山羊品種。山羊是季節(jié)性發(fā)情動(dòng)物，分別于春季和秋季發(fā)情。只有在發(fā)情期，山羊才會(huì)啟動(dòng)卵泡發(fā)育。已有研究表明，山羊發(fā)情后在一個(gè)發(fā)情期后出現(xiàn)3～4個(gè)卵泡波，第1個(gè)FSH卵泡波峰值出現(xiàn)在發(fā)情后的第1～5天。張超等[4]研究了不同繁殖力山羊血漿中FSH的分泌規(guī)律，發(fā)現(xiàn)大足黑山羊在1個(gè)發(fā)情周期出現(xiàn)3個(gè)卵泡波，第1個(gè)卵泡波FSH峰值出現(xiàn)在第2天，為8.422 IU/L，而莎能奶山羊在1個(gè)發(fā)情期有4個(gè)卵泡波，第1個(gè)卵泡波FSH峰值出現(xiàn)在第1天，為6.227 IU/L。葛世豪等[5]研究了濟(jì)寧青山羊的FSH分泌規(guī)律，發(fā)現(xiàn)濟(jì)寧青山羊在1個(gè)發(fā)情有4個(gè)卵泡波，第1個(gè)卵泡波FSH峰值出現(xiàn)在第2

表4 金堂黑山羊卵巢差異表達(dá)基因的KEGG功能分類

天，為3.63 IU/L。侯衍猛等[6]研究了萊蕪黑山羊的FSH分泌規(guī)律，發(fā)現(xiàn)萊蕪黑山羊在1個(gè)發(fā)情有4個(gè)卵泡波，第1個(gè)卵泡波FSH峰值出現(xiàn)在第5天，為0.70 IU/L。綜上，可以確定，山羊在發(fā)情后第1～5天，將出現(xiàn)第一個(gè)卵泡波FSH峰，峰值為0.7～8.4 IU/L。所以本次研究中，在發(fā)情后的第2天對(duì)試驗(yàn)組金堂黑山羊進(jìn)行FSH注射，提高金堂黑山羊的FSH信號(hào)強(qiáng)度。按照寧波激素一廠的產(chǎn)品說(shuō)明，山羊超數(shù)排卵為間隔12 h連續(xù)4 d肌注FSH，總量為200～250 IU，平均每次注射60～80 IU。為此選擇一次注射，注射劑量為100 IU，并在注射24 h后，摘取金堂黑山羊的卵巢，檢測(cè)FSH信號(hào)不同強(qiáng)度調(diào)節(jié)后，卵巢表達(dá)譜出現(xiàn)的差異。

FSH是調(diào)控動(dòng)物發(fā)育、生長(zhǎng)、成熟以及生殖相關(guān)的重要垂體激素，是動(dòng)物下丘腦-垂體-性腺軸中的重要激素，下丘腦GnRH脈沖式釋放，刺激垂體分泌FSH、LH分泌，F(xiàn)SH、LH作用于雌性動(dòng)物卵巢，刺激其分泌性激素。研究表明，動(dòng)物卵細(xì)胞的發(fā)育依賴于FSH和LH的刺激，其中，F(xiàn)SH在原始卵母細(xì)胞的征集、類固醇激素的產(chǎn)生、LH受體的表達(dá)調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用。在本次研究中，發(fā)現(xiàn)隨著FSH信號(hào)強(qiáng)度的增加，使金堂黑山羊的卵巢激素合成、分泌以及信號(hào)傳導(dǎo)的相關(guān)酶的表達(dá)量顯著增加，這就意味著，F(xiàn)SH信號(hào)傳導(dǎo)對(duì)卵巢性激素的釋放有極其顯著的正向調(diào)節(jié)作用[7]，這與以上的結(jié)論完全吻合。

在本次研究中，發(fā)現(xiàn)FSH信號(hào)強(qiáng)度變化也顯著影響卵巢的脂代謝生物學(xué)過(guò)程。Mruk DD 等[8]發(fā)現(xiàn)，在精子生成的過(guò)程中，支持細(xì)胞對(duì)于精子的發(fā)生起著嚴(yán)格的限制性作用，不僅僅是提供能量和結(jié)構(gòu)性支持，還提供精子細(xì)胞的發(fā)育和移動(dòng)，還控制著成熟精子的釋放。在本次研究中發(fā)現(xiàn)的脂代謝生物學(xué)過(guò)程顯著變化也與以上結(jié)果類似，卵子成熟也包含著原始卵泡征集、發(fā)育、優(yōu)勢(shì)化、排卵等重要生物學(xué)過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，需要大量能量來(lái)供給這些生物學(xué)過(guò)程的進(jìn)行，所以卵巢的脂代謝過(guò)程隨著FSH信號(hào)的增強(qiáng)顯著增加。

在本次研究中，發(fā)現(xiàn)FSH信號(hào)強(qiáng)度變化也顯著影響卵巢的配體受體反應(yīng)。FSH的生理功能是通過(guò)分布于性腺的特異性FSH受體(follicle-stimulating hormone receptor, FSHR) 所介導(dǎo)。支持細(xì)胞和顆粒細(xì)胞分別是FSH作用于睪丸和卵巢的靶細(xì)胞。FSH與位于靶細(xì)胞膜上的促卵泡素受體(FSHR)結(jié)合，經(jīng)過(guò)受體(FSHR)介導(dǎo)信息傳遞到靶細(xì)胞內(nèi)，它們主要利用胞內(nèi)第二信使cAMP作為信號(hào)，利用PKA途徑進(jìn)行信號(hào)傳導(dǎo)[9-11]。為響應(yīng)FSH信號(hào)強(qiáng)度，那么金堂黑山羊也通過(guò)加強(qiáng)卵巢的配體受體反應(yīng)來(lái)提高信號(hào)強(qiáng)度，這與觀察到的現(xiàn)象是一致的。

4 結(jié) 論

綜上所述，F(xiàn)SH信號(hào)強(qiáng)度變化作用在卵巢上主要通過(guò)調(diào)節(jié)卵巢激素來(lái)調(diào)節(jié)排卵時(shí)卵巢的內(nèi)環(huán)境，通過(guò)調(diào)節(jié)卵巢上FSH信號(hào)傳導(dǎo)通路來(lái)響應(yīng)FSH信號(hào)強(qiáng)度的變化，通過(guò)調(diào)節(jié)脂代謝來(lái)做好卵巢排卵前的能量準(zhǔn)備，從而達(dá)到響應(yīng)FSH信號(hào)強(qiáng)度變化，改變動(dòng)物的排卵數(shù)，從而調(diào)節(jié)了動(dòng)物的繁殖性能。

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(責(zé)任編輯 陳 虹)

EffectofFSHSignalRegulationonGeneExpressionProfilingofOvaryinJintangBlackGoat

CAO Ye1,2，ZHAO Su-jun1,2，XIE Jing1,2，WANG Qiu-shi1,2，LIAO Dang-jin1,2

(1.Sichuan Animal Science Academy, Sichuan Chengdu 610066, China; 2.Animal Breeding and Genetics Key Laboratory of Sichuan Province, Sichuan Chengdu 610066, China)

【Objective】The purpose of this study was to understand the model of FSH signal regulation mechanism in Jintang black goat.【Method】10 healthy adult Jintang black goats in the same reproductive cycle were randomly divided into two groups, one was as the control group, and the other was as the test group. On the second day of the estrus, the test group was injected with FSH 100IU, and the ovaries of Jintang black goats were obtained in 24 hours after injection; On the third days of the estrus, the ovaries of the control group were obtained, their total RNA were extracted, and the expression profiles of their total RNA were sequenced. 【Result】The 30 906 038, 27 763 272 effective bands in the control group and the test group were obtained, respectively; After statistical analysis, the normalized sequences were 30216946, 27124882 bands, and the coincidence rate of goat genome were 85.30 %, 86.13 %，respectively. By comparison, 239 genes were found to be significantly different, of which 139 genes were up-regulated, and 100 genes was down-regulated. GO functional classification reveals that there were significant differences in 86 biological processes, cellular components and molecular functions. KEGG function classification indicated that significant changes were found in 6 regulatory pathways.【Conclusion】FSH signal intensity changes had effect on the ovary, which caused mainly to regulate the secretion of ovarian hormones, the FSH signal transduction pathway and lipid metabolism and finally regulated the animal reproductive performance.

Jintang black goat; FSH signal; Ovary; Gene expression profiling

S826

A

1001-4829(2017)11-2595-08

10.16213/j.cnki.scjas.2017.11.035

2017-05-20

四川省應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目“金堂黑山羊FSH信號(hào)通路調(diào)節(jié)機(jī)制的研究”(2015JY0008)

曹 冶(1970-)，男，博士，研究員，現(xiàn)從事動(dòng)物分子遺傳研究，E-mail:cy3831@163.com。