南北方雄性褐家鼠睾丸发育特征比较及其生理调控机制分析

阐明鼠类繁殖调控机制，对理解鼠害爆发原因，有效防控鼠害发生具有重要的理论意义和应用价值。本项目选择分布在湛江和哈尔滨两地的雄性褐家鼠为研究对象，对其睾丸发育的年度波动规律和纬度差异进行比较研究，内容涉及3方面：1）南北方雄性褐家鼠繁殖器官和激素水平的年度波动规律和纬度差异；2）雄鼠睾丸发育过程中细胞凋亡特点的年度波动规律和纬度差异；3）光周期和生理因子对南北方雄性褐家鼠睾丸发育调控机制的异同点。本项目计划利用两个完整年度周期的雄鼠为材料，结合实验室内人工光周期处理，检测睾丸和性激素、睾丸结构和细胞组成、细胞凋亡数量与位置、凋亡信号蛋白等指标，探索南北方褐家鼠睾丸发育的生理调控机制，分析其与农业生态环境之间的关系。本研究首次就褐家鼠睾丸发育的年度波动规律和纬度差异开展全面研究，并深入分析其生理机制。研究结果将为深入理解鼠类繁殖调控机制，以及鼠害防治工作提供基础的科学资料。

褐家鼠是世界主要农业和家栖害鼠之一，国内外学者一直认为褐家鼠可以全年繁殖，而不重视对其繁殖规律研究。项目组在前期工作中发现，在我国南北两地褐家鼠的繁殖参数呈现出不同的季节特点，即秋冬季北方鼠繁殖状态被明显抑制，而南方鼠并无明显季节差别。我们推测是由于南北环境季节差异导致了两地雄鼠睾丸发育策略的差异，在多种环境因子中光周期因其季节规律性是首先需要考虑的。据此，本项目比较了两地雄鼠繁殖器官的年度波动规律，分析了环境因子对睾丸发育调控影响。研究主要从3方面展开：1）从器官和激素水平角度，分析南北雄鼠繁殖特征的年度内、年度间和纬度间差异；2）从睾丸和附睾组织学角度，分析睾丸发育过程的季节间和纬度间差异；3）利用室内控制实验，探讨光周期变化调控睾丸季节变化中的作用。主要结论如下：.1）南北方雄鼠繁殖器官重量的季节变化模式不同。在季节间，北方雄鼠繁殖参数特点为“春夏季高，秋冬季低”，而南方雄鼠则为“月间平稳一致”；在纬度间，相对器官重量和睾酮水平呈现出“春夏季北方高，秋冬季南方高”；在年度间，北方雄鼠的季节变化模式稳定，而南方地区则有所变化。.2）南北方雄鼠睾丸发育的季节模式不同。湛江雄鼠睾丸发育无明显季节性差异；哈尔滨雄鼠的睾丸的季节性波动明显，且为年龄依赖，秋冬季繁殖抑制主要发生在小体重中。另外，睾丸的结构特点，生精状态、凋亡情况是与睾丸重量相关，可通过睾丸重量和定性分析来确认雄鼠的繁殖状态，睾丸细胞凋亡只发生在精母细胞中。这说明，细胞凋亡并非是引起北方雄性褐家鼠睾丸季节性变化的原因，而是其结果。.3）南北方雄鼠对光周期改变的响应不同。哈尔滨雄鼠对光周期改变有响应，表现为长光照刺激，短光照抑制的特点；而湛江雄鼠对光周期改变没有明显响应。室内饲养环境对雄鼠繁殖状态提高作用显著，明显高于光周期的影响，这提示我们下一步的研究方向应定位于温度和食物，而光照作用仅仅起到季节信号提示的作用。.本项目结果支持褐家鼠繁殖策略为“机会主义”，其繁殖发育是呈弹性的，会根据环境的变化而进行调整，这种适应能力也是其遍布全球的原因之一。本研究是国内外首次系统对褐家鼠繁殖特征的季节性、纬度性特点进行阐释，并为褐家鼠的分布扩散与进化关系研究提供生理生态学的资料；同时，为制定褐家鼠综合防治措施提供参考依据，更为有效的保证我国粮食安全。