内蒙古绒山羊血清睾酮、褪黑激素变化规律研究

2022-01-26包燕慧王瑞军

家畜生态学报 2022年1期

刘燕，包燕慧，苏蕊，王瑞军，3*

(1.内蒙古农业大学职业技术学院，内蒙古包头 014109；2.内蒙古农业大学动物科学学院，动物遗传育种与繁殖自治区重点实验室，农业部肉羊遗传育种重点实验室，内蒙古自治区山羊遗传育种工程技术研究中心，内蒙古呼和浩特 010018；3.内蒙古金莱牧业科技有限责任公司，内蒙古呼和浩特 010100)

内蒙古绒山羊是经过长期自然选择和人工选育而成的优良绒肉兼用型地方品种，属明显季节性发情动物。随光照由长变短，内蒙古绒山羊出现明显的集中发情现象，主要集中在9～11月份，之后逐渐进入休情期。光照由短变长的春夏季节基本不发情或发情不具有普遍性。褪黑激素是光照信号与生殖系统协调关系中重要的激素信号。其产生和作用途径是由光照信号作用于视网膜，然后通过视网膜-下视丘-视交叉上核，再经过一系列复杂的神经交换作用于松果体，松果体分泌褪黑激素再通过下丘脑-垂体-性腺轴(Hypothalamic-pituitary-gonadal axis，HPGA)影响生殖系统。褪黑激素在不同的物种作用具有多重性，对长日照动物(如牛、鼠类等)和人的生殖系统有抑制作用，对绵羊、鹿等短日照动物表现出促进作用，对于光不敏感动物则无作用。褪黑激素通过影响下丘脑释放的促性腺激素释放激素(Gonadotrophin releasing hormone，GnRH)脉冲频率及其释放，调节生殖轴的活动，对促性腺激素进行调节。在性腺水平，褪黑激素对雄性动物的生殖内分泌、雄性性器官发育、精子发生、精液品质以及改善生殖疾病等方面发挥着重要的作用。雄性动物睾酮主要由睾丸间质细胞(Leydig细胞)分泌，对雄性性行为、精子发生及成熟均表现明显的促进作用。因此，本研究对内蒙古绒山羊公羊褪黑激素和睾酮的全年变化规律及其相关性进行了研究，揭示了内蒙古绒山羊公羊褪黑激素、睾酮与公羊发情行为之间的关系，以期为绒山羊公羊的繁殖调控提供科学依据，进而实现常年采精和冻精生产技术。

1 材料与方法

1.1 试验数据来源

本次试验所选6只平均体重为(43±1.5) kg的内蒙古绒山羊周岁公羊，均来自内蒙古金莱牧业科技有限责任公司。试验羊采用放牧加补饲的方式，在每年10月上旬开始配种，下旬结束。血样采集开始于2018年5月，2019年4月结束，每月20号早晨6:00采集血样，将血样静置30 min，离心(3 500r/min，15 min)获得血清， -80 ℃冷冻储存，直至使用前取出。

1.2 激素测定

血清中褪黑激素和睾酮含量的测定采用上海酶联生物技术研究所的进口试剂盒进行测定，检测原理：双抗体一步夹心法酶联免疫吸附试验(ELISA)。

1.3 统计分析

利用SAS 9.0软件的GLM过程进行方差分析，对不同月份褪黑激素、睾酮分别进行差异显著性检验，同时利用邓肯氏多重比较方法分析不同月份褪黑激素和睾酮的变化规律，最后应用SAS软件的PROC CORR过程系统分析各月份褪黑激素和睾酮的相关关系。

2 结果与分析

2.1 不同月份的血清褪黑激素、睾酮含量分析

由表1可以看出，内蒙古绒山羊公羊全年不同月份血清褪黑激素、睾酮含量均不同，随月份变化而变化，血清褪黑激素在9月份达到最高，含量达4.83 pg/mL，之后逐渐下降，到翌年1月份达最低，含量为3.03 pg/mL，之后又出现缓慢上升趋势；内蒙古绒山羊公羊血清睾酮含量随月份变化规律与血清褪黑激素相似，均表现为先增加后降低的规律性变化，但与血清褪黑激素比较，血清睾酮的峰值较血清褪黑激素推迟了1个月。具体表现为血清睾酮在10月份达到最高，含量达64.97 pg/mL，之后逐渐下降，到翌年2月份达最低，含量为41.03 pg/mL，之后又出现缓慢上升趋势。

表1 内蒙古绒山羊公羊各月份血清褪黑激素、睾酮含量(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、睾酮含量分析

由表2可知，以月份为处理效应，血清褪黑激素、睾酮含量为观测值，经方差分析得出：内蒙古绒山羊公羊全年不同月份之间血清褪黑激素、睾酮含量均存在极显著差异(<0.01)。

由图1可知,内蒙古绒山羊公羊全年不同月份血清褪黑激素差异明显，由高到低的顺序为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月份除与7、8月份差异不显著外(>0.05)，均显著高于其它各月份(<0.05)；7月份血清褪黑激素含量与9、8、10、4、6月份之间无显著差异(>0.05)，与其它月份之间均存在显著差异(<0.05)；8月份与7、9、10、4、6、11月份之间无显著差异(>0.05)，与其它各月份之间均存在显著差异(<0.05)；4、5、6、10、11、12各月份间无显著差异(>0.05)，与1、2、3月份间均存在显著差异(<0.05)；1、2、3月份之间无显著差异(>0.05)，且均显著低于其它各月份(<0.05)。

表2 内蒙古绒山羊公羊全年不同月份间血清褪黑激素、睾酮方差分析结果Table 2 Analysis of variance of serum melatonin and testosterone of Inner Mongolia cashmere ram in different months of the year

内蒙古绒山羊公羊全年不同月份血清睾酮差异明显，由高到低的顺序为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月份除与8、9、11月份差异不显著外(

图1 血清褪黑激素年变化规律上标不同字母表示差异显著(P< 0.05)。下同。Fig. 1 Annual variation of serum melatonin Difference letter mean significant difference(P<0.05).The same below.

图2 血清睾酮年变化规律Fig. 2 Annual variation of serum testosterone

>0.05)，均显著高于其它各月份(<0.05)；8、9月份血清睾酮含量与10、11、7月份之间无显著差异(>0.05)，与其它月份之间均存在显著差异(<0.05)；11月份与10、9、8、7、12、3月份之间无显著差异(>0.05)，与其它各月份之间均存在显著差异(<0.05)；7、12、3、5、6、4、1各月份间无显著差异(>0.05)，1、2、3、4、5、6月份之间无显著差异(>0.05)。

2.3 褪黑激素与睾酮含量相关性分析

由表3可知，内蒙古绒山羊公羊血清褪黑激素与睾酮成正相关，相关系数高达0.51，且经显著性检验结果为极显著。

3 讨论

3.1 不同月份血清褪黑激素含量差异显著性分析

褪黑激素的分泌受外界光照和温度的影响。光周期的变化是调控机体生理功能季节性变化的重要外源性因素。哺乳动物的季节性繁殖是通过视交叉上核被光周期控制，视交叉上核将光周期信号传递到松果体，松果体在夜间分泌褪黑激素，褪黑激素分泌随着夜间的持续时间变化。褪黑激素在促进动物生长、母猪性成熟、鹿的提前发情、山羊绒的生长等方面都有良好的效果。不同物种间褪黑激素含量差别很大，个体之间含量也不同。本试验结果表明，内蒙古绒山羊在自然状态下褪黑激素浓度5～9月迅速上升，繁殖季节9月份达到峰值，9月份～翌年1月浓度逐渐降低，1～4月又开始缓慢上升，证实了内蒙古绒山羊的体内褪黑激素含量存在明显的季节性变化，这种变化能调节内蒙古绒山羊自身的繁殖活动。

表3 内蒙古绒山羊公羊褪黑激素与睾酮相关性分析Table 3 Correlation analysis results of melatonin and testosterone in Inner Mongolia cashmere ram

3.2 不同月份血清睾酮含量差异显著性分析

睾酮由睾丸的间质细胞分泌，是动物体内最重要的雄性激素，其生理作用广泛。对于成年雄性动物器官的生长、精子合成过程的调控和其它激素的分泌等起到了重要作用。内蒙古绒山羊公羊不同个体间睾酮含量的差异，也被人们看作是在实践生产中筛选种公羊的一个重要激素指标。本试验测定的内蒙古绒山羊血清睾酮激素5～10月份上升，10月份达到一年峰值，10月份到翌年2月份逐渐降低。与赵金山等关于内蒙古绒山羊睾酮全年分布规律的研究结果一致。

3.3 血清褪黑激素、睾酮含量相关性分析

自然状态下血清褪黑激素和睾酮的相关系数(r=0.51)，两者相关性为显著相关。褪黑激素作为光照影响动物繁殖活动的重要调节因子，通过下丘脑-垂体-性腺轴的途径实现调节动物的繁殖活动，在雄性动物生殖系统中，下丘脑-垂体-性腺轴(HPGA)是控制动物机体性激素分泌的重要分支，长时间高水平的褪黑激素刺激下丘脑分泌促性腺激素释放激素(GnRH)，GnRH刺激垂体前叶分泌卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)，FSH和LH控制性腺活动，并影响着其它激素。LH作用于睾丸间质细胞，经过多种类固醇激素合成酶的作用，最终将游离的胆固醇转化为睾酮。褪黑激素除了通过影响下丘脑和垂体对促性腺激素的分泌而间接影响性腺之外，也能直接作用于性腺调节动物繁殖活动。