肉羊遗传育种团队揭示光周期对绵羊下丘脑的转录调控机制

近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所肉羊遗传育种科技创新团队对光周期处理不同时间点绵羊下丘脑的转录变化进行了研究，发现了光周期调控绵羊下丘脑的关键通路，并构建了mRNA-mRNA和mRNA-lncRNA互作调控网络。相关研究结果发表在《分子生物科学前沿（Frontiers in Molecular Biosciences）》（IF=5.246）。

据储明星研究员介绍，我国大部分绵羊品种表现为季节性发情，随着羊肉消费需求的剧增，季节性发情已成为限制绵羊产业发展的一大瓶颈。光周期变化（四季更替）是绵羊季节性发情的外部诱因，下丘脑作为调控绵羊发情的关键上游组织，光周期对其调控机制仍不清楚。为此，研究人员以具有典型季节性发情特征的苏尼特羊母羊为研究对象，通过构建绵羊双侧卵巢摘除模型，人工模拟自然界长光照周期（休情季节）和短光照周期（发情季节），在不同光照周期时间点收集血清和下丘脑组织，测定关键生殖激素、下丘脑转录本表达变化。同时，研究人员还对母羊下丘脑中参与光周期调控的通路进行了分析，构建了关键mRNAs和lncRNAs的互作网络。

结果表明，光周期能够诱导绵羊血清中促卵泡素（FSH）、催乳素（PRL）浓度的显著变化，主要通过胰岛素分泌、昼夜夹带等信号通路中关键基因的表达变化调控下丘脑功能。此外，互作网络显示XR_173257.3和XR_173415.3两个lncRNAs可能通过靶向 AANAT 基因和 TH 基因在绵羊下丘脑光周期响应中发挥重要作用。本研究初步揭示了光周期对绵羊下丘脑的转录调控机制，为绵羊常年发情分子机制解析提供了重要线索。

本研究得到国家自然科学基金、国家肉羊产业技术体系专项和中国农业科学院科技创新工程等支持。贺小云为文章第一作者，储明星研究员和刘秋月副研究员为共同通讯作者。

原文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmolb.2022.848144/full