F1娟珊牛和荷斯坦奶牛杂交品种适应高温的蒸发散热方式及神经-体液调控机制研究

In extreme hot and humid environment, heat dissipation depend on panting at Holstein Friesian dairy cattle while sweating at Jersey dairy herds, but which way,panting or sweating, is chose to dissipate heat at crossbred between Holstein Friesian and Jersey? Also, what’s mechanism of neurohumoral regulation is to choose for evaporative heat loss at crossbred between Holstein Friesian and Jersey? It is a hypothesis which way dissipate heat, panting or sweating depend on genes make-up, skin phenotype and its molecular responses at Holstein Friesian, Jersey and their crossbred dairy cattle. In order to solve this problem, the objective identify comparatively skin morphology (sweating gland, hair follicles, capillary, and nerve fibers), heat physiological responses (sweating rate, respiratory rate, skin temperature and rectal temperature), Biochemical response（pH change, Na+,K+,Ca2+ concentration, Na-K-ATP enzyme activity in blood/ sweat/saliva) and molecular responses (ATP1A1, acetylcholine and Vasoactive Intestinal polypeptide ). It is try to identify mechanism of evaporative heat loss with neurohumoral regulation and provide theory for crossbred breeding in the future.

现有研究表明，极端湿热环境，荷斯坦奶牛主要依赖喘息散热适应高温，娟姗牛主要依赖 出汗，而娟荷杂交品种的散热方式目前还不清楚，其神经体液调节机理仍不明确。假说认为杂交品种采用蒸发散热方式，喘息多还是出汗多，主要决定于它的基因组成，即皮肤表型、生理生化反应和分子应答。为了解析其散热具体机制，本研究在自然条件下，以荷斯坦奶牛、娟姗牛及F1娟荷杂交品种为实验动物，通过比较高温下亲本及其杂交品种的皮肤形态（汗腺、毛囊、血管和神经）变化、生理反应（出汗率、呼吸率、皮肤和直肠温度）、生化反应（汗液/唾液pH变化、Na+、K+、Ca2+凝集、Na-K-ATP酶活性）以及分子反应（ATP1A1分子多态性，神经分子Ach受体和VIP定量分析），从形态、生理生化和分子水平系统揭示F1娟荷牛杂交种适应高温的散热方式及神经-体液调控机制，从而通过改善基因组份而改善喘息蒸发，增加皮肤蒸发，为培育耐热杂交品种提供理论依据

温室效应全球变暖，热应激成为世界许多奶牛产业面临的重大问题而受到重视。学者从为了解决问题，营养调控、改善环境设施、调整养殖管理进行研究并且取得短期成效 但是选育兼有出耐热性和生产性能的耐热品种是抵抗热应激的长效机制。因此本项目研究了娟荷杂交品种及其亲本适应高温蒸发散热体液基因调控机制。现有研究表明，极端湿热环境，荷斯坦奶牛主要依赖喘息散热适应高温，娟姗牛主要 依赖 出汗，而娟荷杂交品种的散热方式目前还不清楚，其神经体液调节机理仍不明确。 假说认为杂交品种采用蒸发散热方式，喘息多还是出汗多，主要决定于它的基因组成，即皮肤表型、生理生化反应和分子应答。为了解析其散热具体机制，本研究在自然条件下， 以荷斯坦奶牛、娟姗牛及F1，F2，F3，娟荷杂交品种为实验动物，通过比较高温下亲本及其杂交品种 的产奶性能（产奶量）、皮肤形态（汗腺、毛囊、血管和神经）变化、生理反应（出汗率、呼吸率、皮肤和直肠 温度）、生化反应（AMPK, Ghrelin, leptin和SHF、Na-K-ATP酶活性）以及分子反应（HSP70,ATP1B1和MROH6分子多态性），从形态、生理生化和分子 水平系统揭示F1娟荷牛杂交种适应高温的散热方式及体液和基因调控机制，从而通过改善 基因组份而改善喘息蒸发，增加皮肤蒸发，为培育耐热杂交品种提供理论依据。取得的成绩具体如下，.1）通讯作者（研究生第一作者） 发表中文A类杂志。题目《湿热南方娟珊牛喘息散热及其耐热分子激活和 HSP70 转录表达机制》。.2）第一作者 同时在SCI二区IJB发表文章，题目 《Panting and it´s Mechanism of Thermal-Molecules activated and HSP70 Transcriptional Expression to Panting at Jersey Under heat-wet Environment in Southern China》。.3）第一作者 同时在SCI三区AJAS发表文章，题目 《Genetic effects of heat stress on milk yield and cutaneous evaporative heat loss of China Jersey crossbred cattle》。.4）第一作者 同时在SCI二区IJB发表文章，题目