肉羊遺傳育種團隊揭示光周期對綿羊下丘腦的轉錄調控機制

近日，中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所肉羊遺傳育種科技創新團隊對光周期處理不同時間點綿羊下丘腦的轉錄變化進行了研究，發現了光周期調控綿羊下丘腦的關鍵通路，并構建了mRNA-mRNA和mRNA-lncRNA互作調控網絡。相關研究結果發表在《分子生物科學前沿（Frontiers in Molecular Biosciences）》（IF=5.246）。

據儲明星研究員介紹，我國大部分綿羊品種表現為季節性發情，隨著羊肉消費需求的劇增，季節性發情已成為限制綿羊產業發展的一大瓶頸。光周期變化（四季更替）是綿羊季節性發情的外部誘因，下丘腦作為調控綿羊發情的關鍵上游組織，光周期對其調控機制仍不清楚。為此，研究人員以具有典型季節性發情特征的蘇尼特羊母羊為研究對象，通過構建綿羊雙側卵巢摘除模型，人工模擬自然界長光照周期（休情季節）和短光照周期（發情季節），在不同光照周期時間點收集血清和下丘腦組織，測定關鍵生殖激素、下丘腦轉錄本表達變化。同時，研究人員還對母羊下丘腦中參與光周期調控的通路進行了分析，構建了關鍵mRNAs和lncRNAs的互作網絡。

結果表明，光周期能夠誘導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、晝夜夾帶等信號通路中關鍵基因的表達變化調控下丘腦功能。此外，互作網絡顯示XR_173257.3和XR_173415.3兩個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中發揮重要作用。本研究初步揭示了光周期對綿羊下丘腦的轉錄調控機制，為綿羊常年發情分子機制解析提供了重要線索。

本研究得到國家自然科學基金、國家肉羊產業技術體系專項和中國農業科學院科技創新工程等支持。賀小云為文章第一作者，儲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