寒冷地区绵羊冷适应机制的研究进展

来源：西北研究院2021-12-22 08:09

北方高寒牧区是我国生态草原畜牧业和高寒草原生态系统的核心区，也是羊的主产区。在这些地区，寒冷的季节漫长而寒冷，降雪漫长而猛烈。但漫长寒冷的冬季往往导致羊体重严重下降，大量冻死，给牧区经济造成损失。目前，绵羊对冷胁迫反应的分子机制尚不清楚。探索绵羊耐冷性的遗传机制，提高绵羊的耐冷性，是我国生态草业和畜牧业发展中亟待解决的科学问题。基于上述问题，

北方高寒牧区是我国生态草原畜牧业和高寒草原生态系统的核心区，也是羊的主产区。在这些地区，寒冷的季节漫长而寒冷，降雪漫长而猛烈。但漫长寒冷的冬季往往导致羊体重严重下降，大量冻死，给牧区经济造成损失。目前，绵羊对冷胁迫反应的分子机制尚不清楚，因此探索绵羊抗寒性状的形成机制，提高绵羊的抗寒性，是我国生态草和畜牧业发展亟待解决的科学问题。

基于上述问题，中国科学院西北生态环境资源研究所杨果课题组采用饲养试验、血清学鉴定、转录组测序、细胞培养和代谢分析等技术手段，分析了慢性冷应激下绵羊生理代谢和分子调控的调控机制，以及湖羊与阿勒泰绵羊品种的反应差异。研究发现，在自由采食条件下，慢性冷应激引起绵羊采食量、日增重、营养物质消化率和增重率的显著变化。慢性冷应激可以通过改变绵羊的血氧运输能力来增强脂质代谢，从而提高冷应激下的代谢效率和能量转化。慢性寒冷应激使绵羊通过多种组织和途径共同调节产热，维持体温。阿勒泰羊下丘脑和瘤胃组织主要通过Ca2介导的UCP1非依赖性产热调节能量代谢和维持能量平衡，而湖羊的许多组织在相同程度的冷应激下主要通过UCP1非依赖性产热调节产热。

此外，细胞验证实验首次发现并证实绵羊脂肪细胞中存在UCP1依赖性和UCP1非依赖性两种产热途径，验证了新发现的冷应激相关基因SERCA主要以脂肪酸为底物参与UCP1非依赖性产热途径并发挥重要作用。

该研究为进一步分析我国寒冷地区绵羊群体的抗寒性差异以及慢性寒冷刺激下绵羊抗寒能的调控提供了重要信息，为进一步提高寒冷地区引种绵羊群体的抗寒性提供了基础数据。相关研究成果分为三类：气温对阿勒泰羔羊和胡羔羊生长性能、非消化率、瘤胃发酵和血清代谢产物的影响，转录组分析揭示了两个冷暴露绵羊品种的产热基因，两个冷暴露绵羊品种肝脏的转录组图谱揭示了不同的产热机制和候选基因，发表于《动物生理与动物营养杂志基因遗传学研究》。研究工作得到了中国科学院战略性科技试点项目(A类)“构建生态草牧科技体系”和新疆农垦科学院人才柔性引进的支持。相关实验依托西北研究院生态胁迫生理重点实验室和甘肃省生态与农业综合实验野外科学观测研究站完成。(100yiyao.com)

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