RFRP-3-GPR147在黑線倉鼠的差異表達(dá).pdf

1、動(dòng)物的季節(jié)性繁殖是指動(dòng)物只在特定季節(jié)進(jìn)行繁殖活動(dòng)的現(xiàn)象。季節(jié)性繁殖動(dòng)物通過整合光信號(hào)（光周期）與其它環(huán)境因子（食物豐度、溫度等）來調(diào)控它們的繁殖活動(dòng)。動(dòng)物的生理狀態(tài)隨著外部環(huán)境信號(hào)的改變而改變。為了獲得最大的繁殖成功率，季節(jié)性繁殖動(dòng)物只在一年最適宜的某個(gè)時(shí)間段進(jìn)行繁殖活動(dòng)，以保證母體和后代最大的存活率。這也就造成了動(dòng)物種群數(shù)量在季節(jié)間的波動(dòng)現(xiàn)象。
　　黑線倉鼠（Cricetulus barabensis）是一種典型的季節(jié)性繁殖動(dòng)物

2、，在我國華北地區(qū)有廣泛分布。它的繁殖活動(dòng)受到外界光周期、溫度、食物等因素的調(diào)控，黑線倉鼠在春、秋季節(jié)出現(xiàn)繁殖高峰期，季節(jié)間種群數(shù)量出現(xiàn)較大的波動(dòng)。黑線倉鼠也是華北地區(qū)一主要的農(nóng)業(yè)害鼠，喜食作物種子；在作物發(fā)芽生長期，取食作物的莖和嫩葉，這樣對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)造成較大的損害，造成作物產(chǎn)量大大減少。華北平原主要是種植農(nóng)作物，糧食作物主要為小麥和玉米，黑線倉鼠的大量繁殖，除了對(duì)該地區(qū)的農(nóng)作物生產(chǎn)造成損失外，黑線倉鼠自身也極易攜帶可傳播的病毒，對(duì)人們

3、的健康生活也造成了一定程度的威脅。因此研究其繁殖機(jī)制、控制黑線倉鼠的繁殖活動(dòng)，顯得尤為重要。
　　本研究以從山東省臨沂市捕獲的野生黑線倉鼠為實(shí)驗(yàn)材料，從與黑線倉鼠繁殖活動(dòng)密切相關(guān)的繁殖基因入手，通過對(duì)黑線倉鼠進(jìn)行不同光周期、限食和雌激素注射處理，利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)，對(duì)不同方式處理的黑線倉鼠不同組織中的相關(guān)繁殖基因的表達(dá)量進(jìn)行分析。首先，以黑線倉鼠下丘腦為材料，利用反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（RT-PCR）技術(shù)，克隆得到了GPR1

4、47的部分cDNA片段，長355bp，屬于編碼區(qū)序列。對(duì)不同季節(jié)黑線倉鼠下丘腦和卵巢、睪丸中的GPR147相對(duì)定量結(jié)果顯示GPR147在下丘腦、睪丸中的表達(dá)模式均是非繁殖期表達(dá)量顯著高于繁殖期（P<0.05），與黑線倉鼠的繁殖規(guī)律相一致，表明在黑線倉鼠的非繁殖季節(jié)，RFRP-3通過GPR147對(duì)黑線倉鼠的繁殖發(fā)揮抑制作用。
　　其次，通過不同的光周期（16L:8D，12L:12D，8L:16D）處理黑線倉鼠，利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR

5、技術(shù)，檢測RFRP-3/GPR147等基因在雌、雄黑線倉鼠不同組織中的相對(duì)表達(dá)量。長光照周期處理的黑線倉鼠，雌、雄下丘腦中RFRP-3的表達(dá)量顯著高于（P<0.05）短光照周期處理黑線倉鼠的表達(dá)。下丘腦中GnRH的表達(dá)量隨著光照時(shí)間的增加，表達(dá)量顯著增高，并且長光照周期下的表達(dá)量顯著高于（P<0.05）短光照周期。下丘腦中雌激素受體（ER）的表達(dá)量短光照＞長光照＞中光照周期，并且短光照周期下的表達(dá)量顯著高于（P＜0.05）長光照。下丘腦

6、中GPR147的表達(dá)量短光照周期下顯著高于（P＜0.05）長光照，與RFRP-3的表達(dá)呈現(xiàn)出相反的表達(dá)模式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析RFRP-3在長光照周期下表達(dá)上調(diào)，可能與黑線倉鼠機(jī)體中長光照下褪黑激素的分泌有關(guān)。
　　第三，本研究對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的體重變化進(jìn)行監(jiān)測，并對(duì)限食組與對(duì)照組雄性黑線倉鼠下丘腦與性腺中，RFRP-3/GPR147和GnRH的表達(dá)量進(jìn)行了差異顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果表明限食組的體重顯下降（P＜0.05），RFRP-3/GPR147

7、和GnRH在限食組的表達(dá)量顯著高于對(duì)照組（P<0.05）；并且限食組的體重顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。結(jié)果表明RFRP-3/GPR147系統(tǒng)可能參與了能量平衡對(duì)黑線倉鼠繁殖活動(dòng)的調(diào)控。
　　最后，本研究對(duì)雌性黑線倉鼠注射外源雌激素，用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)，檢測RFRP-3/GPR147、ER和GnRH的表達(dá)量。處理組與對(duì)照組相比，下丘腦中RFRP-3的表達(dá)量顯著升高（P＜0.05），提示雌激素能夠上調(diào)RFRP-3的表達(dá)來增加

8、它對(duì)繁殖活動(dòng)的負(fù)反饋?zhàn)饔?。下丘腦中ER的表達(dá)量也顯著上升，表明體內(nèi)雌激素水平升高，導(dǎo)致雌激素受體的表達(dá)水平顯著升高（P＜0.05），雌激素通過其受體作用于RFRP-3神經(jīng)元，RFRP-3表達(dá)水平升高，進(jìn)而GnRH的表達(dá)受到抑制，HPG的興奮性被抑制，并且雌激素對(duì)ER的作用存在劑量依賴性。卵巢中高濃度的外源雌激素注射使RFRP-3/GPR147的表達(dá)顯著升高，ER的量也顯著的升高。下丘腦中GnRH的表達(dá)量在低濃度下顯著升高（P＜0.05）