近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所肉羊遺傳育種科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)對(duì)光周期處理不同時(shí)間點(diǎn)綿羊下丘腦的轉(zhuǎn)錄變化進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)了光周期調(diào)控綿羊下丘腦的關(guān)鍵通路，并構(gòu)建了mRNA-mRNA和mRNA-lncRNA互作調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《分子生物科學(xué)前沿（Frontiers in Molecular Biosciences）》（IF=5.246）。

 

　　據(jù)儲(chǔ)明星研究員介紹，我國大部分綿羊品種表現(xiàn)為季節(jié)性發(fā)情，隨著羊肉消費(fèi)需求的劇增，季節(jié)性發(fā)情已成為限制綿羊產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大瓶頸。光周期變化（四季更替）是綿羊季節(jié)性發(fā)情的外部誘因，下丘腦作為調(diào)控綿羊發(fā)情的關(guān)鍵上游組織，光周期對(duì)其調(diào)控機(jī)制仍不清楚。為此，研究人員以具有典型季節(jié)性發(fā)情特征的蘇尼特羊母羊?yàn)檠芯繉?duì)象，通過構(gòu)建綿羊雙側(cè)卵巢摘除模型，人工模擬自然界長(zhǎng)光照周期（休情季節(jié)）和短光照周期（發(fā)情季節(jié)），在不同光照周期時(shí)間點(diǎn)收集血清和下丘腦組織，測(cè)定關(guān)鍵生殖激素、下丘腦轉(zhuǎn)錄本表達(dá)變化。同時(shí)，研究人員還對(duì)母羊下丘腦中參與光周期調(diào)控的通路進(jìn)行了分析，構(gòu)建了關(guān)鍵mRNAs和lncRNAs的互作網(wǎng)絡(luò)。

 

　　結(jié)果表明，光周期能夠誘導(dǎo)綿羊血清中促卵泡素（FSH）、催乳素（PRL）濃度的顯著變化，主要通過胰島素分泌、晝夜夾帶等信號(hào)通路中關(guān)鍵基因的表達(dá)變化調(diào)控下丘腦功能。此外，互作網(wǎng)絡(luò)顯示XR_173257.3和XR_173415.3兩個(gè)lncRNAs可能通過靶向 AANAT 基因和 TH 基因在綿羊下丘腦光周期響應(yīng)中發(fā)揮重要作用。本研究初步揭示了光周期對(duì)綿羊下丘腦的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制，為綿羊常年發(fā)情分子機(jī)制解析提供了重要線索。

 

　　本研究得到國家自然科學(xué)基金、國家肉羊產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等支持。賀小云為文章第一作者，儲(chǔ)明星研究員和劉秋月副研究員為共同通訊作者。

 

　　原文鏈接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmolb.2022.848144/full