利用增绒技术促进绒山羊非生绒期长绒的分子调控机理研究

Cashmere goat is a kind of economic animal for production cashmere,which cashmere growth have strong seasonal and great differneces between breeds, which can't produce cashmere for most of cahsmere goats in telogen period(May-August), while few of those can product cahsmere in the whole year. Increasing cashmere technology was used to promote cashmere growth in telogen period in order to production cashmere in the whole year. Annually cashmere yield increased by 71% per goat. Gene chip technology was used to select different impress gene of hair follicle in treat and control goats, and establish genebank relation to hair follicle growth, choose and clone genes connection to development period of hair follicle and cashmere traits; Constructing gene network link to hair follicle growth using biological information technology, and compare to its network differences of man and mouse' follicle growth applying systematic biology technology, so as to discolse molecular regulation mechanism of cashmere growth to be used increasement technology, find relative gene which control cashmere growth and development period, that can be foundation on QTL analysis of quatities trait MAS. Lay the foundation for new breed of the whole cashmere growth, industrial demonstration and extension of increase technology.

绒山羊是重要的绒用经济动物，其绒毛生长具有较强的季节性，但不同品种之间有很大的差异，大多数绒山羊在非生绒期（5-8月份）不长绒，而有极少数绒山羊可以常年长绒（6月开始长绒）。应用增绒技术可以促进绒山羊在非生绒期长绒，从而达到四季长绒的目的，每只羊平均年产绒量可提高71%以上。本研究利用基因芯片技术筛选实施增绒技术后的内蒙古（阿尔巴斯型）白绒山羊与自然放牧状态下的绒山羊皮肤毛囊中差异表达的基因，建立与毛囊持续生长相关的基因库，筛选、克隆与毛囊发育周期和绒毛性状相关的基因；利用生物信息技术构建与毛囊发育相关的基因网络，运用系统生物学技术比较与人和小鼠皮肤毛囊发育网络的异同，从而揭示内蒙古白绒山羊应用增绒技术之后绒毛生长的分子调控机理，发现控制绒毛生长、周期的相关基因，为数量性状QTL分析及标记辅助选择奠定基础。为绒山羊主产区进一步选育常年长绒型绒山羊新品系和产业化推广示范增绒技术奠定理论基础。

本项目针对绒山羊的增绒实验主要采用人工控制光照时间以及皮下埋殖褪黑激两种方式，采集这两种增绒方法处理以及常规饲养条件下的绒山羊皮肤毛囊组织样品，利用基因芯片技术检测分析绒山羊经增绒技术处理后皮肤毛囊中差异表达的基因并以QPCR技术验证结果，随后以组织切片及免疫组化技术对组织形态变化和相关蛋白的表达进行分析。同时将获得的差异表达的基因通过系统生物学方法构建基因表达相关性网络，比较绒山羊不同处理方法间的网络异同，并与现有数据库中皮肤毛囊发育相关网络进行分析。结果表明，两种增绒方法均引起绒山羊毛囊形态变化，使其提前进入兴盛期并显示出毛囊生长相关蛋白的表达。光控增绒组中，显著差异表达的基因112个，其中表达上调的基因63个和共同下调基因49个，主要为角蛋白等毛囊形态基因以及毛囊周边皮肤附属物相关基因；埋置褪黑激素组中，差异表达的基因95个，其中表达上调的基因61个和共同下调34个，主要为β-catenin、 PAX6等毛囊生长相关基因。两种方法处理下的绒山羊皮肤毛囊基因差异表达虽略有不同，但本质上都是基于通过人工干预的手段诱导毛囊提前进入兴盛期，通过网络分析等手段筛选到大量与毛囊周期性生长密切相关的候选基因，这对于揭示内蒙古白绒山羊应用增绒技术之后绒毛生长的分子调控机理，发现控制绒毛生长周期的相关基因，具有重要的指导意义。为绒山羊主产区进一步选育延长增绒周期的新品系和产业化推广示范增绒技术奠定理论基础。