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新疆哈萨克绵羊在乏情期和发情期生殖激素的变化规律

2016-04-11田占伟赵宗胜林杉翟曼君

江苏农业科学 2016年2期
关键词:发情期

田占伟++赵宗胜++林杉++翟曼君++于要升++雷小萍

摘要:旨在通过检测乏情期和发情期的发情绵羊外周血液中4种重要生殖激素孕酮(P4)、雌激素(E2)、促卵泡素(LH)和促黄体素(FSH)浓度,解析绵羊乏情期和发情期哈萨克绵羊发情时生殖激素的变化规律,以期阐明哈萨克绵羊发情时生殖激素变化规律,为调控绵羊的季节性发情提高激素方面的理论。采用ELISA方法测定4种生殖激素浓度,结果表明:哈萨克绵羊P4和E2在发情周期内呈现波动式变化,LH和FSH在发情周期内呈现脉冲式变化,且乏情期和发情期4种激素浓度变化显著(P<0.05)。

关键词:哈萨克绵羊;乏情期;发情期;生殖激素

中图分类号: S826.8+43文献标志码: A文章编号:1002-1302(2016)02-0256-04

收稿日期:2015-03-18

基金项目:新疆生产建设兵团博士资金专项(编号:2013BB019);国家自然科学基金(编号:31260537)。

作者简介:田占伟(1988—),男,山西大同人,硕士研究生,主要从事动物分子遗传研究。E-mail:997741489@qq.com。

通信作者:赵宗胜(1969—),男,新疆石河子人,博士,教授,主要从事动物分子遗传研究。E-mail:zhaozongsh@shzu.edu.cn。动物的季节性发情是其通过长期的自然选择逐渐演化而形成的。有研究表明,绵羊一般属于季节性发情的动物,在短日照的秋季开始发情[1]。其季节性发情受到下丘脑——垂体——卵巢(hypothalamic-pituitary-gonadal axis,HPG)系统的调控[2],与绵羊的生殖激素有着密切的联系。

目前国内外专家学者对绵山羊生殖激素季节性变化进行了相关的报道。Suttie等对绵羊的P4分泌规律进行相关的研究发现,短日照可以促进P4分泌,而长日照则对P4的分泌具有明显的抑制作用[3];Smith等报道,哺乳动物一般在发情前会出现一次E2峰[4];Chemineau等研究发现绵山羊繁殖季节血液中LH和FSH浓度均存在着季节性变化,而且繁殖季节高于非繁殖季节[5];贺建宁等研究发现,季节性发情的滩羊在春、夏、秋、冬4个季节生殖激素变化显著,而常年发情的小尾寒羊生殖激素在四季变化基本稳定[6]。

哈萨克绵羊为典型的季节性发情绵羊品种,是我国三大绵羊品种之一,产肉性能较高,尤其羔羊生长发育快,4~4.5月龄(断奶期间)就可出栏,是生产羔羊肉的理想品种[7],具有重要的经济价值,哈萨克羊对北疆地区的生态环境和饲草料条件具有很强的适应性,是新疆宝贵的遗传资源,但绵羊的季节性发情严重制约着哈萨克羊产业的发展。本研究以哈萨克绵羊为研究对象,分别检测哈萨克绵羊乏情期和发情期的发情绵羊生殖激素的含量,以期阐明哈萨克绵羊发情的生殖激素变化规律,为调控绵羊的季节性发情提高激素方面的理论。

1材料与方法

1.1试验动物

选择年龄相近、体质量接近、健康的哈萨克成年母羊36只,饲养与免疫措施一致,饲养于石河子大学实验站。每天让羊自主采食苜蓿,自由饮水,管理和环境条件一致,栏内散放。

1.2哈萨克绵羊发情特征鉴定

乏情期为3—5月份,发情期为8—10月份。

绵羊的发情鉴定:采用公羊试情和外阴观察相结合的方法。选择成年种公羊,捆绑试情布,早晚各试情1次,并观察绵羊外阴部的变化。试情公羊接近母羊,母羊主动靠近接受公羊爬跨,而且外阴部红润肿胀,并伴随有黏液流出,鉴定为发情母羊。不发情绵羊则表现为远离试情公羊,当强制牵引接近时,往往会出现躲避行为甚至踢、咬等抗拒行为。

1.3血液样品采集及激素测定

选择乏情期及发情期的发情绵羊,每天早晨8:00—9:00采集不抗凝血1次,每次3 mL,共40 d。37 ℃静置2 h后,3 000 r/min 离心15 min,取上清液于干净的1.5 mL离心管中,放入-20 ℃冰箱待测。用酶联免疫测定法(ELISA)试剂盒检测血清中的P4、E2、LH和FSH的浓度。数据通过SPSS 13.0 和Excel等统计软件处理,计算以上4种激素在血清中的平均水平和标准差,并做相应的方差分析。

2结果与分析

2.1哈萨克绵羊的发情特点

经过在乏情期和发情期对试验绵羊发情情况的观察记录,发现哈萨克绵羊发情表现明显,并呈现一定的规律:哈萨克羊乏情期成年母羊的发情周期为18~20 d,发情持续时间为24~48 h。

2.2哈萨克发情绵羊血液中P4、E2、LH和FSH在乏情期的变化规律

由表1可知,乏情期内,哈萨克发情母羊P4的分泌量在发情周期内存在显著的变化(P<0.05),呈现波动式变化,在发情周期的第13天达到最高值18.77 ng/mL;哈萨克发情母羊E2的分泌量在发情期内变化显著(P<0.05),呈现波动式变化,发情周期的第5、10、17天均出现局部峰值,与谢炳坤等发现哺乳动物通常在发情前后会有一个较低的P4水平,其变化有利于母畜进入下一个发情周期的研究[8]结果相同;哈萨克发情母羊LH的分泌量在发情周期内存在显著变化(P<0.05),呈现脉冲式变化,发情周期的第4、17天,达到发情周期的最高值,显著高于其他天数(P<0.05);哈萨克发情母羊FSH的分泌量在发情周期内变化显著(P<0.05),呈现脉冲式变化,在发情周期的前几天出现脉冲波,在第5天达到峰值,此后回落。LH和FSH的变化与祁云霞等报道巴美肉羊的LH和FSH在发情期均呈脉冲式分泌的研究[9]结果一致,在发情期都有1个峰值。

2.3哈萨克发情绵羊血液中P4、E2、LH和FSH在发情期的变化规律

由表2可知,发情期内,哈萨克发情母羊P4的分泌量在发情周期内存在显著的变化,呈波动式变化,第13天前后的分泌量显著高于其余几天(P<0.05),发情周期的前4 d和后4 d P4的分泌量较低;E2的分泌量在发情周期内也存在显著变化,呈波动式变化,第16、17、18天的分泌量显著高于其他天数(P<0.05),与Smith等报道的哺乳动物一般在发情前会出现1次E2峰的结果[4]相一致;LH的分泌量在发情周期内存在显著变化,呈脉冲式变化,第4、17天的分泌量显著高于其他天数(P<0.05),在第4天达到最高值;FSH的分泌规律与LH相似,呈脉冲式变化,在第5天的分泌量与发情周期内的其他天数相比,结果差异显著(P<0.05),且第5天的含量达到最大。发情期LH和FSH的变化趋势与乏情期相似。本研究测定LH和FSH的分泌模式与侯衍猛推论的莱芜黑山羊发情周期中促黄体素、卵泡刺激素分泌峰出现的时间可能与卵泡波出现的时间相吻合的研究结果[10]相似。

2.4哈萨克绵羊血液在乏情期和发情期血液中P4、E2、LH和FSH的变化比较

由图1可知,哈萨克绵羊乏情期和发情期发情母羊同一个发情周期内P4变化趋势相同,在发情周期的第12、13、14、15、16天P4的发情期的发情母羊的P4分泌量显著大于乏情期(P<0.05),其在发情周期的其他天数,发情期发情绵羊体内P4的含量基本高于乏情期。研究结果与赵晓娥等研究P4主要由黄体分泌、呈波动式分泌[11]的结果一致。

由图2可知,哈萨克绵羊乏情期和发情期发情母羊同一个发情周期内E2变化趋势相同,但在发情周期的第16、17、18天,乏情期和发情期发情绵羊的E2含量均达到发情周期的最高水平,且发情期发情绵羊E2的分泌量显著高于乏情期(P<0.05),在发情周期的其他天数里,乏情期和发情期发情母羊E2的含量分泌稳定。本研究结果与Smith等报道的哺乳动物一般在发情前会出现1次E2峰的结果[4]相一致,提示E2的大量分泌是绵羊发情的必要前提。

由图3可知,哈萨克绵羊乏情期和发情期发情母羊同一个发情周期内LH变化趋势相同,发情期发情绵羊LH的分泌量在发情周期的第4、9、17、19天显著大于乏情期(P<0.05),但在第15天,发情期发情绵羊LH的分泌量却显著低于乏情期(P<0.05),这可能与绵羊的个体差异性相关;在发情周期的其他天数乏情期和发情期LH的分泌量差异不显著(P>0.05)。

由图4可知,哈萨克绵羊乏情期和发情期的发情母羊同一个发情周期内FSH变化趋势相同,在发情周期的第1、4、5天,发情期发情绵羊FSH的分泌量极显著高于乏情期的发情绵羊(P<0.01);在发情周期的第6、8、11、13、16天,发情期发情绵羊FSH的分泌量显著高于乏情期的发情绵羊(P<0.05);研究结果与祁云霞等报道巴美肉羊的LH和FSH在发情期均呈脉冲式分泌[9]的研究结果一致,在发情期都有1个峰值。

3讨论

3.1孕酮主要由卵巢上的黄体分泌

自然情况下,P4和E2通过协同和拮抗作用进行复杂的调节,共同作用于母畜的生殖活动。Suttie等对绵羊的P4分泌规律进行了相关研究发现,短日照可以促进P4分泌,而长日照则对P4的分泌具有明显的抑制作用[3],本试验的哈萨克绵羊P4在乏情期和发情期的变化结果与之相一致。依据Sogorescu 等研究发现,喀而巴仟山羊进入繁殖季节后,P4的浓度开始升高,并在繁殖的旺盛期达到最大值[12],本研究结果与之相一致,试验中处于发情期的哈萨克绵羊P4的浓度普遍大于乏情期时P4的浓度,这可能与绵羊在发情期达到哈萨克绵羊发情的高峰期和绵羊个体之间的互相影响有关。

3.2雌激素由卵泡内膜和颗粒细胞分泌

雌激素具有促进尚未成熟母畜生殖器官的生长发育,促使成年母畜发情等一系列与生殖生理有关的功能。Smith等报道哺乳动物一般在发情前会出现1次E2峰[4],本研究结果与之一致,无论是在乏情期还是发情期,绵羊发情必然伴随E2的大量分泌;高云芳等测定不同季节雌性川金丝猴尿液中的雌二醇浓度,结果显示繁殖季节E2滤泡期和黄体期的分泌水平分别是非繁殖季节的72.13倍和89.91倍,表明E2的分泌具有显著的季节性差异[13];本研究结果与之相一致,试验中发情期的哈萨克绵羊E2的含量高于乏情期,在发情周期的第17天左右远远高于乏情期E2的分泌量。但也有研究报道,E2的分泌量在萨福克绵羊的体内四季保持相对稳定的变化[14],本研究结果与之不一致,这可能与绵羊的品种、所处地域及样品的采集时间等不同有关。

3.3促黄体素是由垂体嗜碱性细胞分泌

促黄体素的作用是协同促卵泡素促使卵泡发育成熟,并分泌雌激素。据Chemineau等研究报道,山羊血液中LH的浓度存在明显的季节性变化,乏情期浓度较低,进入发情期时显著上升[5];Billings等研究表明,萨福克绵羊在乏情季节母羊的LH浓度低,在发情季节LH的浓度较乏情季节高[15];同时有研究发现,小尾寒羊、滩羊、同羊血液中的LH浓度及LH脉冲频率有着明显季节性变化,春分之时LH浓度低,而在夏至和秋分之时显著升高[16];本试验结果与之相一致,哈萨克绵羊在发情期LH的分泌量高于乏情期绵羊的分泌量,并有显著差异。

3.4促卵泡素是腺垂体嗜碱性细胞分泌的糖蛋白质激素之一

促卵泡素可以促进绵羊子宫内膜生产、排卵、刺激多卵泡发育等功能,同时也可刺激卵泡生长至成熟。祁云霞等报道巴美肉羊的LH和FSH在发情期均呈脉冲式分泌,在发情期都有1个峰值[9];本试验中测得无论乏情期还是发情期,发情母羊FSH在发情期内均是呈现脉冲式变化,与其结果一致。Chemineau等研究发现绵山羊繁殖季节血液中LH和FSH浓度均存在着季节性变化,而且繁殖季节高于非繁殖季节[5];本研究结果与之相一致,发情期哈萨克绵羊FSH的分泌量高于乏情期的分泌量。

4结论

通过研究发现,哈萨克绵羊在乏情期和发情期均可发情,而且发情表现明显,并呈现一定的规律:哈萨克羊乏情期成年母羊的发情周期为18~20 d,发情持续时间为24~48 h。哈萨克绵羊P4和E2在发情周期内呈现波动式,LH和FSH在发情周期内呈现脉冲式变化,乏情期和发情期4种激素浓度变化显著(P<0.05),发情期内激素的浓度普遍高于乏情期内激素的含量。

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