FBXL3和FBXL21基因表达与苏尼特羊季节性发情关系初探
发布时间：2021-03-24 15:12
为探究下丘脑中FBXL3和FBXL21基因的表达水平与绵羊季节性发情之间的关系,本研究以季节性发情的苏尼特羊为实验动物,通过实时荧光定量PCR（qPCR）研究苏尼特羊由短光照（发情期,SP）转长光照（非发情期,LP）这个过程中下丘脑FBXL3和FBXL21基因表达情况,以及短光照转长光照不同时间点（SP21、LP3、LP15、LP21、LP42和LP49）对FBXL3和FBXL21基因表达的影响。结果表明:由短光照转长光照过程后,苏尼特羊下丘脑中FBXL3基因的表达量显著升高;且由短光照SP21转长光照LP21时,FBXL3基因表达量从LP3、LP15、LP21依次显著增高,LP21时达到峰值,LP21到LP49时又显著降低。而在短光照转长光照过程中,FBXL21基因的表达量显著降低,由短光照SP21转到长光照LP3、LP15时,表达量显著降低,LP15表达量相对最低,在LP21时FBXL21基因表达量达到最高,在LP42时又显著降低,LP49又升高。综上,FBXL3基因的表达量与由短光照和长光照季节性发情调控关键分子（EYA3和TSHb等）和催乳素的表达趋势相似,推测FBXL3基因可...
【文章来源】：中国畜牧杂志. 2020,56(12)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
FBXL3基因在苏尼特羊下丘脑中不同光照时间点的表达
哺乳动物的核心生物钟位于下丘脑视交叉上核（SCN），也是季节性发情的调控中心[24]，动物机体直接或间接接收到外界的光信号经SCN传至松果体，分泌褪黑激素（Melatonin,MEL）作用于下丘脑-垂体-性腺轴（Hypothalamic-Pituitary-Gonadal Axis,HPGA），从而对季节性繁殖进行调控[25]。Wood等[22]研究发现在长光照条件下，垂体结节部（Pars Tuberalis,PT）表达的褪黑激素受体感知到MEL的变化后，PT区一系列光照信号分子发生改变，如促甲状腺细胞中EYA3表达量上升，与其他因子一起活化TSHβ的表达，引起HPGA生殖激素的变化。因此光照对生物钟的影响是最上游的调控通路，对整个发情过程起着关键作用。Dardente等[17,26]在绵羊中研究发现FBXL3和FBXL21也是钟基因，但它可以通过泛素化调节核心分子CRY的稳定来影响整个生物钟，从而对下游的各种生理节律产生影响。本试验探究苏尼特羊由发情期转非发情期过程中FBXL3和FBXL21基因表达的变化，从激素水平层次上来看，由短光照转长光照过程中催乳素浓度升高，抑制整个性腺轴的活性，导致哺乳动物进入休情期，具体的调控通路与EYA3和TSHb分子有关，而后由于长光照的回溯性，使其降低而后又升高[22]。FBXL3基因表达呈现这样的规律也证实了FBXL3基因也很有可能在长光照季节发情调控这一通路上。q PCR结果表明，FBXL3基因最相近的同源物是FBXL21，由短光照转长光照FBXL21的表达量显著降低，说明它也可能在发情调控中起着作用。研究发现，FBXL3基因能使CRY降解，FBXL21能使CRY更加稳定，且发现FBXL3基因功能缺失使周期延长，FBXL21基因缺失使周期延长[15]，推测FBXL21表达趋势应该与FBXL3相反，那么FBXL21在LP21时间点应该存在一个相对最低值，而本研究却出现最高值，与预期的结果矛盾。有研究发现FBXL21基因有双重功能，在细胞质能使CRY降解，而在细胞核中能拮抗FBXL3对CRY的降解[16]，可能会导致出现与假想不一致的结果，而且本实验中q PCR结果表明FBXL21整体表达水平较低，这可能是由于FBXL21基因属于钟基因，表达水平受昼夜节律影响，而采样时间恰好在FBXL21基因一天中的低表达时间点导致[26]。综上，节律钟基因的功能缺失会使生物钟正常功能受到影响，最终影响哺乳动物的发情排卵[27-29]；本研究发现FBXL3基因的表达模式与长光照条件下发情调控因子（基因）表达一致（如EYA3和TSHb等），同样与催乳素分泌趋势也一致，推测FBXL3基因很有可能是长光照季节发情调控的关键因子，且在上游影响下丘脑核心生物钟来实现对整个发情通路进行调控，而FBXL3基因同源物FBXL21也可能在这个过程中起着重要调控作用。4 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]绵羊EYA3基因表达及其多态性与季节性发情之间的关系[J]. 夏青,王翔宇,胡文萍,马琳,张效生,张金龙,狄冉,储明星. 中国畜牧杂志. 2020(01)
[2]褪黑素对大鼠纤维化TGF-β1/Smads信号通路干预研究[J]. 孙旭,张哲,孙琛,张辉,温巨明,丁海麦. 黑龙江农业科学. 2019(01)
[3]绵羊季节性繁殖分子机制及休情季节诱导绵羊发情配种技术[J]. 夏青,刘秋月,王翔宇,胡文萍,李春艳,贺小云,储明星,狄冉. 遗传. 2018(05)
[4]绵羊FGF 7基因组织表达及其多态性与产羔数之间的关系[J]. 周梅,曹晓涵,贺小云,孙庆,狄冉,胡文萍,王翔宇,张效生,张金龙,刘秋月,储明星. 畜牧兽医学报. 2018(03)
[5]苏尼特羊及羊肉的品质与营养[J]. 高凤明,白乙尔图,刘金,孙彦军,邵志勇. 中国畜牧兽医文摘. 2014(12)
[6]动物季节性繁殖分子调控机理研究进展[J]. 黄冬维,储明星. 遗传. 2011(07)
博士论文
[1]FBXL3对近日节律作用机制的研究[D]. 时广森.南京大学 2014
本文编号：3097942
【文章来源】：中国畜牧杂志. 2020,56(12)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
FBXL3基因在苏尼特羊下丘脑中不同光照时间点的表达
哺乳动物的核心生物钟位于下丘脑视交叉上核（SCN），也是季节性发情的调控中心[24]，动物机体直接或间接接收到外界的光信号经SCN传至松果体，分泌褪黑激素（Melatonin,MEL）作用于下丘脑-垂体-性腺轴（Hypothalamic-Pituitary-Gonadal Axis,HPGA），从而对季节性繁殖进行调控[25]。Wood等[22]研究发现在长光照条件下，垂体结节部（Pars Tuberalis,PT）表达的褪黑激素受体感知到MEL的变化后，PT区一系列光照信号分子发生改变，如促甲状腺细胞中EYA3表达量上升，与其他因子一起活化TSHβ的表达，引起HPGA生殖激素的变化。因此光照对生物钟的影响是最上游的调控通路，对整个发情过程起着关键作用。Dardente等[17,26]在绵羊中研究发现FBXL3和FBXL21也是钟基因，但它可以通过泛素化调节核心分子CRY的稳定来影响整个生物钟，从而对下游的各种生理节律产生影响。本试验探究苏尼特羊由发情期转非发情期过程中FBXL3和FBXL21基因表达的变化，从激素水平层次上来看，由短光照转长光照过程中催乳素浓度升高，抑制整个性腺轴的活性，导致哺乳动物进入休情期，具体的调控通路与EYA3和TSHb分子有关，而后由于长光照的回溯性，使其降低而后又升高[22]。FBXL3基因表达呈现这样的规律也证实了FBXL3基因也很有可能在长光照季节发情调控这一通路上。q PCR结果表明，FBXL3基因最相近的同源物是FBXL21，由短光照转长光照FBXL21的表达量显著降低，说明它也可能在发情调控中起着作用。研究发现，FBXL3基因能使CRY降解，FBXL21能使CRY更加稳定，且发现FBXL3基因功能缺失使周期延长，FBXL21基因缺失使周期延长[15]，推测FBXL21表达趋势应该与FBXL3相反，那么FBXL21在LP21时间点应该存在一个相对最低值，而本研究却出现最高值，与预期的结果矛盾。有研究发现FBXL21基因有双重功能，在细胞质能使CRY降解，而在细胞核中能拮抗FBXL3对CRY的降解[16]，可能会导致出现与假想不一致的结果，而且本实验中q PCR结果表明FBXL21整体表达水平较低，这可能是由于FBXL21基因属于钟基因，表达水平受昼夜节律影响，而采样时间恰好在FBXL21基因一天中的低表达时间点导致[26]。综上，节律钟基因的功能缺失会使生物钟正常功能受到影响，最终影响哺乳动物的发情排卵[27-29]；本研究发现FBXL3基因的表达模式与长光照条件下发情调控因子（基因）表达一致（如EYA3和TSHb等），同样与催乳素分泌趋势也一致，推测FBXL3基因很有可能是长光照季节发情调控的关键因子，且在上游影响下丘脑核心生物钟来实现对整个发情通路进行调控，而FBXL3基因同源物FBXL21也可能在这个过程中起着重要调控作用。4 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]绵羊EYA3基因表达及其多态性与季节性发情之间的关系[J]. 夏青,王翔宇,胡文萍,马琳,张效生,张金龙,狄冉,储明星. 中国畜牧杂志. 2020(01)
[2]褪黑素对大鼠纤维化TGF-β1/Smads信号通路干预研究[J]. 孙旭,张哲,孙琛,张辉,温巨明,丁海麦. 黑龙江农业科学. 2019(01)
[3]绵羊季节性繁殖分子机制及休情季节诱导绵羊发情配种技术[J]. 夏青,刘秋月,王翔宇,胡文萍,李春艳,贺小云,储明星,狄冉. 遗传. 2018(05)
[4]绵羊FGF 7基因组织表达及其多态性与产羔数之间的关系[J]. 周梅,曹晓涵,贺小云,孙庆,狄冉,胡文萍,王翔宇,张效生,张金龙,刘秋月,储明星. 畜牧兽医学报. 2018(03)
[5]苏尼特羊及羊肉的品质与营养[J]. 高凤明,白乙尔图,刘金,孙彦军,邵志勇. 中国畜牧兽医文摘. 2014(12)
[6]动物季节性繁殖分子调控机理研究进展[J]. 黄冬维,储明星. 遗传. 2011(07)
博士论文
[1]FBXL3对近日节律作用机制的研究[D]. 时广森.南京大学 2014
本文编号：3097942
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