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我国绵羊绝大多数为季节性发情品种,只有极少数为常年发情品种。挖掘与绵羊季节性发情相关的关键基因已成为调控绵羊季节性繁殖和培育常年发情品种的前提。本研究通过对季节性发情候选基因KISS1、RFRP3、DIO2和DIO3在不同品种(常年发情的小尾寒羊和季节性发情的草地型藏羊)和不同繁殖时期(小尾寒羊黄体期和卵泡期)绵羊繁殖相关组织中的表达模式进行分析,同时对常年发情品种(小尾寒羊、策勒黑羊和湖羊)和季节性发情品种(滩羊、苏尼特羊和草地型藏羊)的KISS1和DIO2基因4个SNPs位点多态性进行检测,并与绵羊繁殖性状进行关联分析。以期筛选与绵羊季节性发情相关的关键基因和位点,为绵羊高繁殖力分子育种提供新的遗传标记位点。主要结果如下:1.绵羊季节性发情相关基因的表达特征KISS1、RFRP3、DIO2和DIO3基因主要在繁殖相关的组织中表达。KISS1、RFRP3基因主要通过调节下丘脑中GnRH的合成与分泌,而DIO2和DIO3基因主要通过调节下丘脑的TH水平,从而影响动物的季节性发情。在小尾寒羊和草地型藏羊的不同组织中比较发现:KISS1基因在小尾寒羊下丘脑、大脑、垂体和甲状腺中的表达量显著高于草地型藏羊(P<0.05);DIO3基因在小尾寒羊下丘脑、垂体、卵巢、子宫和甲状腺组织中的表达量显著高于草地型藏羊(P<0.05);而RFRP3基因在草地型藏羊下丘脑、卵巢和甲状腺中的表达量显著高于小尾寒羊(P<0.05);DIO2基因在草地型藏羊下丘脑、垂体、卵巢、子宫和输卵管组织中的表达量显著高于小尾寒羊(P<0.05)。不同繁殖时期比较发现:KISS1基因在小尾寒羊卵泡期下丘脑和松果体中的表达量均显著高于黄体期(P<0.05);DIO3在卵泡期松果体、下丘脑、子宫、垂体和输卵管的表达量也显著高于黄体期(P<0.05);而RFRP3基因在黄体期卵巢中的表达量显著高于卵泡期(P<0.05);DIO2基因在黄体期垂体、子宫、下丘脑、松果体、输卵管和卵巢中的表达量显著高于卵泡期(P<0.05)。因此,推测KISS1和RFRP3基因对绵羊的发情调控可能通过调节下丘脑GnRH的分泌来实现,DIO2和DIO3基因则可能通过调节下丘脑中T3、T4浓度,从而调节绵羊的季节性发情。2.绵羊KISS1与DIO2基因多态性与发情特性关联分析KISS1与DIO2基因的g.1317523C>T和g.88484603G>C位点基因型频率和等位基因频率在常年发情和季节性发情品种间均达到差异极显著水平(P<0.01);且这两个位点在6个绵羊群体中均表现为中度多态(0.25<PIC<0.5);对g.1317523C>T位点进行生物信息学分析发现,突变前后的氨基酸由丙氨酸变为甘氨酸,这种氨基酸的改变导致蛋白质三级结构发生了变化,可能引起了DIO2蛋白质功能的变化。推测g.1317523C>T和g.88484603G>C位点可能对绵羊季节性繁殖性状有一定的调控作用。3.KISS1与DIO2基因多态性与小尾寒羊产羔数关联分析KISS1和DIO2基因的4个SNPs位点与小尾寒羊前3胎产羔数均无显著关联(P>0.05),但DIO2基因的g.1311578G>T位点TT型各胎产羔数均大于GT和GG型,推测该位点突变在一定程度上增加了小尾寒羊的产羔能力。因此,KISS1和DIO3基因在绵羊季节性发情中起促进作用,RFRP3和DIO2基因在绵羊季节性发情中起抑制作用。KISS1和DIO2基因的g.1317523C>T和g.88484603G>C位点可作为常年发情绵羊选育的辅助标记。而KISS1基因的g.1311578G>T位点对绵羊产羔性状有潜在调控作用。本研究结果为深入研究KISS1、RFRP3、DIO2和DIO3基因在绵羊季节性发情方面的作用奠定了基础。