6月24日，中國農業(yè)科學院植物保護研究所鼠害研究課題組揭示布氏田鼠（Lasiopodomys brandtii）繁殖調控分子機制。該研究結果是目前關于季節(jié)性繁殖調控分子機制的第一份來自野生嚙齒動物種群的證據，首次驗證了下丘腦中關鍵基因在野生嚙齒動物季節(jié)性繁殖中的調控作用，闡明了布氏田鼠年齡依賴的繁殖策略及分子調控機制，并為布氏田鼠不育控制的進一步研究提供了思路。相關研究成果在線發(fā)表在《分子生態(tài)（Molecular Ecology）》上。
據科研人員介紹，短孕期、多胎仔、快成熟是鼠類暴發(fā)成災的基礎，因此對于鼠類繁殖調控的研究一直是鼠害控制領域的熱點問題。布氏田鼠是我國內蒙草原地區(qū)主要害鼠之一，主要分布于錫林郭勒和呼倫貝爾兩大草原區(qū)。上世紀80年代至本世紀初，布氏田鼠曾經大面積暴發(fā)，嚴重破壞了草原植被。有趣的是，野生布氏田鼠具有極規(guī)律的季節(jié)性繁殖特點，即每年在冬末春初集體同步進入繁殖狀態(tài)，而夏末秋初繁殖活動完全停止。那么，環(huán)境因子是否可以調控布氏田鼠繁殖行為的季節(jié)性啟動和停止呢？如果可以，又是通過什么內在機制在作用呢？
該團隊通過連續(xù)監(jiān)測雄鼠性腺活性，發(fā)現(xiàn)成年雄鼠睪丸在夏至點前后最大，此時白晝最長；同時，下丘腦中二型脫碘酶基因（Dio2）的表達量也最高，而三型脫碘酶基因（Dio3）的表達量最低。另外，2個繁殖調控關鍵基因（Rfrp-3、Kiss-1）也表現(xiàn)出了明顯的季節(jié)變化、年齡差異，以及與白晝時長的顯著相關。根據這些結果，該研究認為布氏田鼠通過眼睛感知白晝信息，再轉換為下丘腦中的Dio2/3基因的表達量，從而解析季節(jié)信號，再通過關鍵基因的協(xié)同作用而控制著性腺的季節(jié)與年齡特征。不同年齡的雄鼠也受這些基因調控而呈現(xiàn)出不同的繁殖策略：越冬雄鼠可以在繁殖期內保持繁殖活性，幾乎壟斷了絕大部分繁殖權；而生于春季的雄鼠性腺發(fā)育后又快速萎縮，可能小概率繁殖后代；而生于夏秋季的雄鼠性腺發(fā)育一出生就被完全抑制，只能等來年繁殖。
該研究得到國家自然科學基金面上項目和國家“973”項目的資助。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mec.15161
