牦牛不仅是能适应高寒、低氧极端环境—青藏高原高寒草地生态环境最大型的哺乳动物,而且是牛科动物中进行季节性繁殖的动物之一。牦牛的季节性繁殖是一种适应其极端环境得以生存、繁衍的重要对策。在哺乳动物的季节性繁殖调控中,促性腺激素释放激素(GnRH)是下丘脑-垂体-性腺轴上最经典的、主效基因之一。在牦牛的季节性繁殖环节中,妊娠过程是一个高度、复杂协调调控的精密过程。为探讨牦牛妊娠的调控机理,本论文首次对牦牛GnRH基因进行了克隆和比对分析,并运用免疫组化SABC法和图像分析软件Image-Pro Plus 6.0对妊娠期和非妊娠期牦牛下丘脑-垂体-卵巢中GnRH的表达特征进行了系统的研究。结果：(1)首次克隆出牦牛GnRH1基因片段的cDNA序列长为334bp(基因序列号为JF798425),其与黄牛相应序列的同源性为99%。(2)在妊娠牦牛和非妊娠牦牛下丘脑-垂体-卵巢轴组织中GnRH均有表达且存在显著性差异,下丘脑核团中以GnRH主要在下丘脑前核(AH)、乳头体内侧核(MMN)、腹内侧核(VMN)、弓状核(ARC)及室旁核(PVN)表达,免疫阳性产物面积(S)和IOD值为SAH＞SMMN＞SVMN＞SARC＞SPVN和IODAH＞IODMMN＞IODVMN＞IODARC＞IODPVN(P<0.01);在妊娠牦牛下丘脑前核、乳头体内侧核、弓状核和室旁核中存在部分胞体呈卵圆形、圆形的GnRH免疫性神经元细胞相贴,甚至成排分布现象；在牦牛垂体神经部、腺垂体和中间部均有GnRH免疫反应产物分布,神经垂体中,存在着大量GnRH阳性神经纤维并且在神经垂体的中问部有若干梭形和卵圆形GnRH阳性细胞存在；腺垂体中,GnRH免疫反应产物主要分布在腺垂体远侧部且以窦状毛细血管周围居多,妊娠牦牛神经垂体部和腺垂体的GnRH免疫性产物的S和IOD值均极显著地高于非妊娠牦牛(P<0.01),在牦牛卵巢中,GnRH免疫反应产物主要分布在卵巢皮质,妊娠牦牛卵巢中GnRH免疫反应产物表达的IOD值极显著地高于对照组非妊娠牦牛的(P<0.01)。结论：牦牛GnRH1基因片段与黄牛的具有较高的同源性,该基因在其进化中高度保守；妊娠牦牛下丘脑主要核团尤其是下丘脑前核、乳头体内侧核、腹内侧核中GnRH的高表达,在调控动物生殖行为、维持能量内稳态、激素平衡中发挥着非常重要的作用,在妊娠牦牛垂体和卵巢中高的内源性GnRH表达是其以自分泌和旁分泌方式参与妊娠调控维持妊娠的正常生理状态。总之,在妊娠牦牛下丘脑-垂体-卵巢轴中GnRH的高表达是牦牛适应青藏高原高寒、低氧等极端环境维持正常妊娠生理过程的重要机制之一。
