第一篇 文献综述
第一章 安格斯牛品种概述
1.1 起源及发展过程
安格斯牛起源于是英国苏格兰东北部的阿伯丁、金卡丁和安格斯郡，别名亚伯丁安格斯牛，在 18 世纪初走进人们的视野，然而在 18 世纪末才正式对其展开计划育种工作。1862年被良种登记，1892 年良种登记簿出版[9]，19 世纪开始向世界各地输出。
在国外，安格斯牛长期用于和卡拉古、赫里福德、内洛尔等牛杂交培育，以美国为例，安格斯及安格斯杂交肉牛的存栏量约占全美的 1/3。国内育种改良的进程也没有停下，自2002 年安格斯牛初次引进贵州地区，良好的适应性使得其不仅发挥了自身的优质特性，突出的杂交改良效果更是山区黄牛改良的理想父本[10]。这样的结果促进了其他地区的引进进程，安格斯牛分别与西藏煸牛、秦川牛、晋北黄牛等地方品种杂交[11-13]，杂交后代在体型体尺、生理特性等方面均展现出了不同程度的提高，不仅体重和日增重具有明显优势，生长发育和繁殖性能同样显著优于地区品种，大幅度的改善了地方品种生长发育缓慢、泌乳力低下、后躯发育不良等现象[14]。在后期的研究中发现，安格斯牛与黄牛三元杂交呈现出的优势比二元杂交更加强烈[15]，改良效果十分显著。安格斯牛现如今在世界范围内成为广受欢迎的肉牛品种，这或许也是重要原因之一[16]。
1.2 生长及繁殖特性
安格斯牛为无角牛，多身披黑色皮毛，少有红色，不同毛色的安格斯牛在体躯结构和生产性能上相差无几，约 40%的牛腹下、脐部和乳房部有少量白斑为正常现象。安格斯牛体躯低矮宽深，呈圆筒状，体格结实紧凑，四肢短直，故划分为小型牛，同时全身肌肉丰满，体躯平滑，腰及尻部的肌肉发达，背腰宽厚，且两前肢和后肢之间的间距均较宽，具有典型现代肉牛的体型。
安格斯牛生长发育快，早熟易配，发情周期长达 20 天，每次发情持续在 21 小时；安格斯牛情期受胎率在 60%-80%，妊娠期 280 天，一年一胎；产犊间隔短，通常情况下，产犊间隔一般在 12 个月左右，短于大多数其他的肉牛品种；安格斯母牛的连产性也是强于大多数品种牛。
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第二章 繁殖性能的影响因素
繁殖性能的高低是影响肉牛经济价值的重要因素，同样也可以侧面反映母牛生产技术管理水平。安格斯的繁殖性能与饲养管理水平、发情配种季节、产犊季节、环境温度控制及发病情况有不可分割的联系。对以上情况的准确理解，对于提高安格斯牛繁殖力有重大意义。
2.1 营养因素
营养物质的重要作用贯穿母牛发情到泌乳的全过程，甚至对于犊牛的成活也起到了至关重要的作用。最近的研究中发现，断奶前后充足的营养供应对青春期前卵泡生长具有积极地促进作用[17]。能量、蛋白质、微量元素以及粗纤维等营养要素的饲喂配比均能对母牛的繁殖性能起到一定程度的影响[18]，不当的营养配比甚至引起疾病的发生。
2.1.1 能量
日粮中能量的多少直接关系到肉牛的繁殖性能，短期的能量过高会造成肉牛体态过肥，体内脂肪过分沉积，性欲减退；犊牛期间长期的能量不足会造成生长发育受阻，推迟性成熟与体成熟的时间，以至于出现发情、排卵异常[19]，从而导致不能正常妊娠，延长产犊间隔；妊娠期间母牛日粮中的能量不足将引起流产、难产，或出现产弱胎甚至死胎。
2.1.2 蛋白质
蛋白质是构成细胞和组织的物质基础，各类蛋白质的合理补充是母牛正常生命活动的前提。据报道，用含有可溶性物质(DDGS)的干酒糟(一种脂肪和蛋白质含量高的饲料)喂养正在产奶（产犊至哺乳中期）的肉牛，可以改变牛奶的产量和成分，从而改善断奶前子代的生长[20]。日粮中蛋白质的缺乏必然引起采食量下降，由此损害胃肠道功能，引起消化吸收功能失常，饲料利用率降低，体重下降且活力减弱，此时的母牛发情不明显，情期受胎率降低，影响母牛的繁殖力。
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第二篇 研究内容
第一章 安格斯牛下丘脑和垂体转录组测序及差异表达分析
1.1 材料与方法
1.1.1 试验动物及组织样品采集
试验所需安格斯母牛来自湖南长沙畜牧研究所种牛场。本试验一共选择了 6 月龄、18月龄和 30 月龄安格斯母牛各 3 头。6 月龄母牛为断奶母牛；18 月龄母牛为性发育成熟，达到初配要求的母牛；30 月龄母牛为完成初胎生产的母牛（产后初期）。被选择的牛身体健康无病，BCS 评分为 5-7，组内母牛的体重差控制在 30kg 以内，体重信息见表 1.1。屠宰前观察到各母牛外阴部无肿胀发红，且无黏液流出。为排除安静发情等异常发情状况，直肠检查发现各母牛子宫颈较硬，触摸有胶棒感，以外部观察法和直肠检查法相结合判定各母牛均处于未发情状态。屠宰后，立即从各母牛头部采集下丘脑视上部和垂体，将采集好的组织用 PBS 清洗后及时在液氮中冷冻，并且在-80℃存放直至 RNA 提取，将两种组织按月龄分别编号。分组和编号信息见表 1.2。
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第二章 下丘脑和垂体差异基因综合分析
2.1 下丘脑和垂体 6 月龄与 18 月龄差异分析
G1vsG3 中，差异基因主要富集在基因信息编辑（核糖体），新陈代谢（癌症中的胆碱代谢，甘油脂质代谢，甘油磷脂代谢），环境信息处理（谷氨酸能突触，磷脂酶 D 信号通路，磷脂酰肌醇信号系统），免疫（血管平滑肌收缩，炎症性肠病（IBD））通路中。同一时期的下丘脑中通过 G2vsG4 可以看到差异基因功能主要涉及在新陈代谢（磷酸肌醇代谢，不饱和脂肪酸生物合成途径，亚油酸的新陈代谢，酪氨酸代谢，脂肪酸代谢，花生四烯酸代谢）,神经免疫（尼古丁成瘾，可卡因成瘾，安非他命上瘾，慢性吗啡中毒），环境信息处理（TGF-β 信号通路），生物系统（逆行神经的信号，突触囊泡循环，昼夜节律，PPAR信号通路，磷脂酰肌醇信号系统，卵巢类固醇生成，醛固酮的合成和分泌，氨基丁酸突触，催乳激素信号通路）（图 2.1）。
这一时期的安格斯牛垂体和下丘脑组织中新陈代谢活跃，脂质合成贡献突出，这或许是因为这一时期的犊牛生长发育需要大量的能量供应的必然结果。下丘脑中 TH 在催乳素通路上富集，在该通路上，TH 的改变将直接影响酪氨酸的合成。已知 TH 与前脑室－脑室周围区域（AVPV / PeN）Ki SS-1 神经元高度共表达，AVPV / PeN TH 神经元具有多巴胺能，由 AVPV / PeN Kisspeptin 神经元引起的多巴胺信号传导可能直接调节 GnRH 分泌，从而调节神经内分泌生殖轴。然而在小鼠中曾发现，在 Ki SS-1 细胞中 TH 和多巴胺对于正确调节雌性和雄性的青春期和生育能力不是必需的[113]，但是有证据表明，一些 AVPV TH 神经元投射到 PVN 并激活催乳素神经元[114]，从而增加了催乳素的分泌，在孕妇上观察到了AVPV TH 神经元与 PVN 催乳素回路的激活[114,115]，因此这里推断，对于安格斯母牛来说，这样的机制或许同样适用。但是由于多巴胺对 GnRH 神经元的抑制作用，TH 的上调或许是 GnRH 表达量降低的原因之一。
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第三章 下丘脑和垂体差异基因验证 ....................... 46
3.1 材料与方法 ............................... 46
3.1.1 样品采集 ........................... 46
3.1.2 主要试剂 ....................... 46
第三章 下丘脑和垂体差异基因验证
3.1 材料与方法
3.1.1 样品采集
试验样品来自于本篇第一章冻存于-80℃的下丘脑和垂体组织。
3.1.2 主要试剂
TRIZOL，无水乙醇，异丙醇，DEPC（MDL）, UltraPure Agarose，Super Script III RT 逆转录 kit，Sybr qpcr mix 均购于 ABI-invitrogen。
3.1.3 主要仪器
荧光定量 PCR 仪（Applied biosystems ，USA，StepOne Software），台式高速冷冻离心机（THERMO，LEGEND MICRO 21R），分光光度计（THERMO，Nanodrop lite），移液器（Eppendorf），电泳仪（biorad，EPS 300），凝胶成像仪（biorad，2500）。
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结论
本文通过对不同性发育时期安格斯母牛垂体和下丘脑组织的高通量测序，经分析，18月龄初配期，下丘脑和垂体对机体的调控主要体现在代谢、免疫等功能，以满足生长发育需求；30 月龄产后初期，两种组织的重点在于对卵巢功能的调控，筛选出垂体 CAMK4 是影响 30 月龄母牛生殖行为的主要因子。
然而 GnRH 和垂体促性腺激素不是调控这两种时期生殖行为的作用因子。此结果为后续育种改良及重要候选基因的挖掘提供理论基础，也为安格斯牛生殖调控网络的完善提供有效依据。
参考文献（略）