內(nèi)蒙古絨山羊血清睪酮、褪黑激素變化規(guī)律研究

劉 燕，包燕慧，蘇 蕊，王瑞軍，3*

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014109；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物科學(xué)學(xué)院，動物遺傳育種與繁殖自治區(qū)重點實驗室，農(nóng)業(yè)部肉羊遺傳育種重點實驗室， 內(nèi)蒙古自治區(qū)山羊遺傳育種工程技術(shù)研究中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；3.內(nèi)蒙古金萊牧業(yè)科技有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010100)

內(nèi)蒙古絨山羊是經(jīng)過長期自然選擇和人工選育而成的優(yōu)良絨肉兼用型地方品種，屬明顯季節(jié)性發(fā)情動物。隨光照由長變短，內(nèi)蒙古絨山羊出現(xiàn)明顯的集中發(fā)情現(xiàn)象，主要集中在9～11月份，之后逐漸進入休情期。光照由短變長的春夏季節(jié)基本不發(fā)情或發(fā)情不具有普遍性。褪黑激素是光照信號與生殖系統(tǒng)協(xié)調(diào)關(guān)系中重要的激素信號。其產(chǎn)生和作用途徑是由光照信號作用于視網(wǎng)膜，然后通過視網(wǎng)膜-下視丘-視交叉上核，再經(jīng)過一系列復(fù)雜的神經(jīng)交換作用于松果體，松果體分泌褪黑激素再通過下丘腦-垂體-性腺軸(Hypothalamic-pituitary-gonadal axis，HPGA)影響生殖系統(tǒng)。褪黑激素在不同的物種作用具有多重性，對長日照動物(如牛、鼠類等)和人的生殖系統(tǒng)有抑制作用，對綿羊、鹿等短日照動物表現(xiàn)出促進作用，對于光不敏感動物則無作用。褪黑激素通過影響下丘腦釋放的促性腺激素釋放激素(Gonadotrophin releasing hormone，GnRH)脈沖頻率及其釋放，調(diào)節(jié)生殖軸的活動，對促性腺激素進行調(diào)節(jié)。在性腺水平，褪黑激素對雄性動物的生殖內(nèi)分泌、雄性性器官發(fā)育、精子發(fā)生、精液品質(zhì)以及改善生殖疾病等方面發(fā)揮著重要的作用。雄性動物睪酮主要由睪丸間質(zhì)細(xì)胞(Leydig細(xì)胞)分泌，對雄性性行為、精子發(fā)生及成熟均表現(xiàn)明顯的促進作用。因此，本研究對內(nèi)蒙古絨山羊公羊褪黑激素和睪酮的全年變化規(guī)律及其相關(guān)性進行了研究，揭示了內(nèi)蒙古絨山羊公羊褪黑激素、睪酮與公羊發(fā)情行為之間的關(guān)系，以期為絨山羊公羊的繁殖調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)，進而實現(xiàn)常年采精和凍精生產(chǎn)技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗數(shù)據(jù)來源

本次試驗所選6只平均體重為(43±1.5) kg的內(nèi)蒙古絨山羊周歲公羊，均來自內(nèi)蒙古金萊牧業(yè)科技有限責(zé)任公司。試驗羊采用放牧加補飼的方式，在每年10月上旬開始配種，下旬結(jié)束。血樣采集開始于2018年5月，2019年4月結(jié)束，每月20號早晨6:00采集血樣，將血樣靜置30 min，離心(3 500r/min，15 min)獲得血清， -80 ℃冷凍儲存，直至使用前取出。

1.2 激素測定

血清中褪黑激素和睪酮含量的測定采用上海酶聯(lián)生物技術(shù)研究所的進口試劑盒進行測定，檢測原理：雙抗體一步夾心法酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)。

1.3 統(tǒng)計分析

利用SAS 9.0軟件的GLM過程進行方差分析，對不同月份褪黑激素、睪酮分別進行差異顯著性檢驗，同時利用鄧肯氏多重比較方法分析不同月份褪黑激素和睪酮的變化規(guī)律，最后應(yīng)用SAS軟件的PROC CORR過程系統(tǒng)分析各月份褪黑激素和睪酮的相關(guān)關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同月份的血清褪黑激素、睪酮含量分析

由表1可以看出，內(nèi)蒙古絨山羊公羊全年不同月份血清褪黑激素、睪酮含量均不同，隨月份變化而變化，血清褪黑激素在9月份達到最高，含量達4.83 pg/mL，之后逐漸下降，到翌年1月份達最低，含量為3.03 pg/mL，之后又出現(xiàn)緩慢上升趨勢；內(nèi)蒙古絨山羊公羊血清睪酮含量隨月份變化規(guī)律與血清褪黑激素相似，均表現(xiàn)為先增加后降低的規(guī)律性變化，但與血清褪黑激素比較，血清睪酮的峰值較血清褪黑激素推遲了1個月。具體表現(xiàn)為血清睪酮在10月份達到最高，含量達64.97 pg/mL，之后逐漸下降，到翌年2月份達最低，含量為41.03 pg/mL，之后又出現(xiàn)緩慢上升趨勢。

表1 內(nèi)蒙古絨山羊公羊各月份血清褪黑激素、睪酮含量(n=6)Table 1 Statistical Table of serum melatonin and testosterone contents of Inner Mongolia cashmere ram in each month pg/mL

2.2 不同月份血清褪黑激素、睪酮含量分析

由表2可知，以月份為處理效應(yīng)，血清褪黑激素、睪酮含量為觀測值，經(jīng)方差分析得出：內(nèi)蒙古絨山羊公羊全年不同月份之間血清褪黑激素、睪酮含量均存在極顯著差異(<0.01)。

由圖1可知,內(nèi)蒙古絨山羊公羊全年不同月份血清褪黑激素差異明顯，由高到低的順序為9月>7月>8月>10月>4月>6月>11月>12月>5月>3月>2月>1月；其中9月份除與7、8月份差異不顯著外(>0.05)，均顯著高于其它各月份(<0.05)；7月份血清褪黑激素含量與9、8、10、4、6月份之間無顯著差異(>0.05)，與其它月份之間均存在顯著差異(<0.05)；8月份與7、9、10、4、6、11月份之間無顯著差異(>0.05)，與其它各月份之間均存在顯著差異(<0.05)；4、5、6、10、11、12各月份間無顯著差異(>0.05)，與1、2、3月份間均存在顯著差異(<0.05)；1、2、3月份之間無顯著差異(>0.05)，且均顯著低于其它各月份(<0.05)。

表2 內(nèi)蒙古絨山羊公羊全年不同月份間血清褪黑激素、睪酮方差分析結(jié)果Table 2 Analysis of variance of serum melatonin and testosterone of Inner Mongolia cashmere ram in different months of the year

內(nèi)蒙古絨山羊公羊全年不同月份血清睪酮差異明顯，由高到低的順序為10月>9月>8月>11月>7月>12月>3月>5月> 6月>4月>1月>2月；其中10月份除與8、9、11月份差異不顯著外(

圖1 血清褪黑激素年變化規(guī)律上標(biāo)不同字母表示差異顯著(P< 0.05)。下同。Fig. 1 Annual variation of serum melatonin Difference letter mean significant difference(P<0.05).The same below.

圖2 血清睪酮年變化規(guī)律Fig. 2 Annual variation of serum testosterone

>0.05)，均顯著高于其它各月份(<0.05)；8、9月份血清睪酮含量與10、11、7月份之間無顯著差異(>0.05)，與其它月份之間均存在顯著差異(<0.05)；11月份與10、9、8、7、12、3月份之間無顯著差異(>0.05)，與其它各月份之間均存在顯著差異(<0.05)；7、12、3、5、6、4、1各月份間無顯著差異(>0.05)，1、2、3、4、5、6月份之間無顯著差異(>0.05)。

2.3 褪黑激素與睪酮含量相關(guān)性分析

由表3可知，內(nèi)蒙古絨山羊公羊血清褪黑激素與睪酮成正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)高達0.51，且經(jīng)顯著性檢驗結(jié)果為極顯著。

3 討 論

3.1 不同月份血清褪黑激素含量差異顯著性分析

褪黑激素的分泌受外界光照和溫度的影響。光周期的變化是調(diào)控機體生理功能季節(jié)性變化的重要外源性因素。哺乳動物的季節(jié)性繁殖是通過視交叉上核被光周期控制，視交叉上核將光周期信號傳遞到松果體，松果體在夜間分泌褪黑激素，褪黑激素分泌隨著夜間的持續(xù)時間變化。褪黑激素在促進動物生長、母豬性成熟、鹿的提前發(fā)情、山羊絨的生長等方面都有良好的效果。不同物種間褪黑激素含量差別很大，個體之間含量也不同。本試驗結(jié)果表明，內(nèi)蒙古絨山羊在自然狀態(tài)下褪黑激素濃度5～9月迅速上升，繁殖季節(jié)9月份達到峰值，9月份～翌年1月濃度逐漸降低，1～4月又開始緩慢上升，證實了內(nèi)蒙古絨山羊的體內(nèi)褪黑激素含量存在明顯的季節(jié)性變化，這種變化能調(diào)節(jié)內(nèi)蒙古絨山羊自身的繁殖活動。

表3 內(nèi)蒙古絨山羊公羊褪黑激素與睪酮相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis results of melatonin and testosterone in Inner Mongolia cashmere ram

3.2 不同月份血清睪酮含量差異顯著性分析

睪酮由睪丸的間質(zhì)細(xì)胞分泌，是動物體內(nèi)最重要的雄性激素，其生理作用廣泛。對于成年雄性動物器官的生長、精子合成過程的調(diào)控和其它激素的分泌等起到了重要作用。內(nèi)蒙古絨山羊公羊不同個體間睪酮含量的差異，也被人們看作是在實踐生產(chǎn)中篩選種公羊的一個重要激素指標(biāo)。本試驗測定的內(nèi)蒙古絨山羊血清睪酮激素5～10月份上升，10月份達到一年峰值，10月份到翌年2月份逐漸降低。與趙金山等關(guān)于內(nèi)蒙古絨山羊睪酮全年分布規(guī)律的研究結(jié)果一致。

3.3 血清褪黑激素、睪酮含量相關(guān)性分析

自然狀態(tài)下血清褪黑激素和睪酮的相關(guān)系數(shù)(r=0.51)，兩者相關(guān)性為顯著相關(guān)。褪黑激素作為光照影響動物繁殖活動的重要調(diào)節(jié)因子，通過下丘腦-垂體-性腺軸的途徑實現(xiàn)調(diào)節(jié)動物的繁殖活動，在雄性動物生殖系統(tǒng)中，下丘腦-垂體-性腺軸(HPGA)是控制動物機體性激素分泌的重要分支，長時間高水平的褪黑激素刺激下丘腦分泌促性腺激素釋放激素(GnRH)，GnRH刺激垂體前葉分泌卵泡刺激素(FSH)和黃體生成素(LH)，F(xiàn)SH和LH控制性腺活動，并影響著其它激素。LH作用于睪丸間質(zhì)細(xì)胞，經(jīng)過多種類固醇激素合成酶的作用，最終將游離的膽固醇轉(zhuǎn)化為睪酮。褪黑激素除了通過影響下丘腦和垂體對促性腺激素的分泌而間接影響性腺之外，也能直接作用于性腺調(diào)節(jié)動物繁殖活動。

4 結(jié) 論

在自然環(huán)境下，內(nèi)蒙古絨山羊公羊血清褪黑激素、睪酮含量全年不同月份間存在顯著差異，二者變化規(guī)律基本一致。說明褪黑激素作為光照影響動物繁殖活動的重要調(diào)節(jié)因子，在睪酮生成的過程中起到了促進作用。