雄性哺乳动物出生后睾丸逐渐发育成熟,到青春期就可以产生精子并将优良性状遗传给子代。精子的发生是一个精密而复杂的细胞分化的生理过程,其中减数分裂又是最为特殊和关键的一步,需要在多种蛋白质和因子的参与和调控下才能顺利进行,但对这一过程的研究多在小鼠等模式生物中进行,在大型家畜中较少。而且在研究参与减数分裂过程基因时多以敲除技术验证基因功能,而对减数分裂相关基因在不同发育阶段的表达模式的相关研究较少。阿尔巴斯绒山羊是内蒙古高原地区特有的优质家畜品种,但其生育周期长,每胎产子数少,严重限制了畜牧业生产。所以对阿尔巴斯绒山羊减数分裂相关基因表达模式的研究有助于解读其精子发生调控的分子机制,在优良家畜种质资源的保存以及品种改良等方面都有着重要的意义。精子发生是一个复杂的生物学过程,本课题组前期对绒山羊精原干细胞自我更新重要调节因子GDNF及其受体的表达研究发现,上述分子在86、102、110日龄绒山羊睾丸中表达呈现出显著波动,为了进一步探索调控绒山羊精子发生的机制,本研究分别提取青春前期86、102、110日龄的绒山羊睾丸总RNA,进行了转录组测序,分析比较这一节点中基因表达模式变化。结果显示,86日龄与102日龄绒山羊睾丸中共有7718个差异表达基因,其中上调3989个,下调3729个;而110日龄与102日龄差异表达基因8716个,包括4173个上调基因和4543个下调基因。说明精子发生是一个非常复杂的调控过程。在为数众多的GO Term中,筛选出20个可能与减数分裂过程相关的GO Term。其中“减数分裂细胞周期”GO Term中表达变化最剧烈的基因分别是sycp2、boll、brdt、smc1b、dmc1、hspa2、meiob。为了研究上述调控减数分裂的重要基因在绒山羊睾丸中的表达变化及其对精子发生过程的影响,本研究选取56、69、86、102、110、122日龄的绒山羊睾丸组织,通过q RT-PCR方法分析不同日龄的绒山羊睾丸组织中上述基因的转录变化。结果显示,56-102日龄的睾丸组织中sycp2、boll、brdt、smc1b、hspa2基因转录均持续升高,其中sycp2、smc1b、hspa2在102日龄的睾丸组织中表达到峰值随后逐步降低,而brdt在110日龄才达到峰值,boll在102日龄后睾丸组织中转录水平仍持续增高;dmc1、meiob在56日龄后呈基础水平转录,直至102日龄转录水平显著增高,随后又恢复到基础转录水平,到122日龄又大幅升高。Western blot分析显示,SYCP2、BOLL、BRDT、SMC1B、DMC1、HSPA2蛋白在56-122日龄的绒山羊睾丸组织中表达呈现不同的趋势。早在56日龄的绒山羊睾丸中均可检测SYCP2、BOLL、BRDT、SMC1B、HSPA2的表达。SYCP2、BOLL、BRDT蛋白在122日龄的表达量最大,而SMC1B、HSPA2蛋白在110日龄的表达量达到峰值,DMC1蛋白仅在102日龄和122日龄检测到蛋白质的表达。提示绒山羊至少从56日龄起即开始第一轮减数分裂产生初级精母细胞,至少从102日龄开始DNA双链断裂重组修复,但存在个体差异。免疫组织化学染色显示,SYCP2在绒山羊精原细胞和初级精母细胞中表达;BOLL、DMC1在初级精母细胞中表达;而BRDT、HSPA2在精母细胞和圆形精子细胞中表达。