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人才强校∣张微副教授课题组在山羊绒生长机理与品质调控研究上取得新进展

动科学院 2019年05月28日 报道 浏览次数:

   本网讯 3月12日,动物科技学院张微副教授课题组在国际知名期刊《Journal of Pineal Research》(IF 2017=11.613)上在线发表研究论文,题为《Melatonin promotes secondary hair follicle development of early post-natal cashmere goat and improves cashmere quantity and quality by enhancing antioxidant capacity and suppressing apoptosis》。该研究利用褪黑素调控了幼龄绒山羊皮肤毛囊发育与成熟,揭示了褪黑素是通过提高出生早期幼龄绒山羊的抗氧化能力,降低皮肤氧化应激损伤,抑制皮肤次级毛囊细胞凋亡,促进次级毛囊的形态发生和发育成熟,增加皮肤次级毛囊数量,提高羊绒密度,进而提高羊绒产量,降低细度,改善品质,标志着该课题组在山羊绒生长机理与品质调控方面取得重要进展。

山羊绒是绒山羊生产的最具经济价值的产品,是世界上最细的动物纤维,享有"纤维宝石"和"软黄金"之称,是高档的纺织原料。我国是世界第一绒山羊饲养大国,产绒量占世界总产量的70%左右,山羊绒是我国出口创汇的主要畜产品之一。虽然我国有内蒙古绒山羊和辽宁绒山羊等世界著名的绒山羊品种,但是全国绒山羊平均个体产绒量还很低,国际市场对细型山羊绒的需求不断增长,其价格也越来越高,因此提高绒山羊个体产绒量和改善羊绒品质是当前我国绒山羊产业需要解决的一个关键问题。

传统理论认为:品种内提高个体山羊绒产量与降低山羊绒细度相矛盾,杂交改良是解决此问题的唯一途径。已知皮肤次级毛囊数量与产绒量正相关,与羊绒细度负相关。山羊绒由次级毛囊产生,只有处于兴盛期的活性次级毛囊才能生长羊绒纤维,因此提高绒山羊皮肤次级毛囊基数和活性次级毛囊数量是提高羊绒密度,增加产量,降低羊绒细度的重要方法。所以,如何提高绒山羊皮肤次级毛囊数量和活性次级毛囊数量是解决提高绒山羊个体产绒量和改善羊绒品质这个绒山羊产业关键问题的核心。

10年前,张微带领学生开始针对这一核心科学问题开展研究,利用褪黑素调控成年羊羊绒生长和机制方面取得了一系列的成果,论文分别发表在《Journal of Animal Science and Biotechnology》、《Animal Production Science》、《Canadian Journal of Animal Science》、《South African Journal of Animal Science》、《Spanish Journal of Agricultural Research》,以及《中国农业大学学报》和《中国畜牧杂志》上。根据成年羊上的结果,结合绒山羊次级毛囊发育始于胚胎期,6月龄前完成的规律,以及幼龄绒山羊皮肤次级毛囊的发育成熟过程与成年绒山羊皮肤次级毛囊由休止期进入兴盛期的过程具有相似性,推测褪黑素处理幼龄绒山羊可以促进皮肤次级毛囊发生发育,增加次级毛囊数量,进而提高羊绒密度和羊绒产量,降低羊绒细度,提高羊绒品质。此外,次级毛囊的形态发生和发育成熟受遗传、营养和环境等因素的影响,氧化应激等不良因素会抑制皮肤次级毛囊发生发育,减少次级毛囊数量。因此,研究褪黑素调控幼龄绒山羊毛囊发育及机制具有重要的科学意义和技术价值。

本研究以幼龄内蒙古绒山羊为研究对象,揭示了外源褪黑素通过促进幼龄绒山羊皮肤次级毛囊的形态发生和发育成熟,提高幼龄绒山羊皮肤次级毛囊基数和加快次级毛囊的发育成熟进程,进而增加羊绒长度,降低羊绒细度,提高羊绒产量和羊绒品质的机制。此外,褪黑素处理增加的皮肤次级毛囊数量可以固定下来并具有活性,从而可以提高绒山羊终生产绒性能。机制在于褪黑素通过降低血液应激激素皮质醇的浓度,提高血液和皮肤组织抗氧化酶SOD和GSH-Px的酶活性,提高幼龄绒山羊的抗氧化能力,降低皮肤氧化应激损伤,抑制皮肤次级毛囊细胞凋亡,从而促进次级毛囊的形态发生和发育成熟,增加皮肤次级毛囊数量和提高产绒性能。该研究结果为促进幼龄绒山羊皮肤次级毛囊发生发育和提高产绒性能奠定了理论基础和技术支撑,加深了对褪黑素调控绒山羊皮肤次级毛囊发生发育机制和提高产绒性能的认识,同时扩展了褪黑素在绒山羊的应用范围。

该研究结果与成年羊上的研究结果集成组合,有望成为我国绒山羊产业品种内提高个体产绒量和改善羊绒细度的一个重大突破。

中国农业大学为该论文的第一完成单位。动科学院在读博士研究生杨春合为第一作者,其导师张微副教授为通讯作者。该研究动物试验在内蒙古亿维白绒山羊有限公司(原内蒙古白绒山羊种羊场)进行,得到了国家绒毛用羊产业技术体系的资助。


责任编辑:潘彩清
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