繁殖和生长是决定规模化养殖产出的两大主要经济性状,在少胎动物(羊)中,母羊繁殖效益在总效益中占据更大的比例。然而,繁殖性状遗传力低、周期长、选育进展慢、且与生长性状之间的复杂关系是制约养羊经济效益的主要原因。因此,研究山羊繁殖性状影响因素、遗传规律、及其与生长的关系和卵泡发育的分子调控机制,对于利用数量遗传和分子遗传方法提高山羊繁殖力有重要作用,开发提高繁殖力的新技术、建立群体选育和分子育种新方法、快速改良和提高山羊繁殖性能具有重要理论和实践意义。本研究首先对母羊繁殖性状的影响因素和遗传规律进行分析,并探讨与生长性状之间的关系,为山羊繁殖性状的群体选育提供理论依据；从繁殖轴和生长轴的主要激素和细胞因子着手,研究这些基因在卵泡不同发育时期的表达差异；再从基因多态性出发,研究差异表达基因突变后对山羊产羔数和超数排卵性状的影响,通过分析超排母羊血清激素浓度变化趋势,对主效基因进行初步验证,探讨山羊卵泡发育的分子网络调控机制。1、山羊繁殖性状的影响因素、遗传规律及其与生长性状之间的关系以波尔山羊种羊场最近10年(2000-2010)的数据资料,分析年份、季节、母羊年龄和胎次、羔羊性别和同胞数对母羊产羔数、断奶数、妊娠天数和羔羊出生窝重的影响；利用MTGSAM软件,分别用阈性状和线性性状模型估计母羊繁殖性状遗传参数,用DFREML软件估计羔羊生长性状的遗传参数,并分析母体遗传和环境效应对羔羊生长的影响,同时研究母羊产羔数与羔羊生长之间的遗传相关,解析山羊繁殖和生长之间的关系。(1)波尔山羊母羊繁殖性状受年龄、胎次和分娩年份的显著影响(P<0.05),出生窝重还受产羔数和季节的影响；产羔数对母羊妊娠天数无显著影响,表明波尔山羊的多产性和妊娠期与属于多胎动物的猪有类似的规律。(2)母羊繁殖性状遗传力较低(0.09-0.12),重复力较高(0.27-0.57),产羔数、断奶数和窝重之间呈正的遗传相关,而且数值较高(0.66-0.88),表明在生产实际中,只需对其中一种性状(如产羔数)进行选育,便可同时提高三种性状的生产性能。(3)羔羊出生和早期生长性状受母体遗传和环境效应影响很大。直接遗传力和母体遗传力较高,直接遗传和母体遗传之间呈高度的负相关关系,随着羔羊生长发育,这种负相关关系逐渐减弱。(4)母羊产羔数与羔羊早期生长之间呈负相关关系,随着羔羊的生长和发育,相关程度逐渐减弱；出生重和90日龄重在不同同胞数羔羊之间差异显著,达300日龄时,不同同胞数羔羊之间体重已无显著差异。表明双羔和多羔在后期有较强的补偿生长效应,提高母羊产羔数对羔羊后期生长无不利影响。2、不同发育时期卵泡发育相关基因的表达差异利用荧光定量RT-PCR技术,分析繁殖轴(GnRHR, FSH, FSHR, LH, LHR, PRL, PRLR)和生长轴主要激素(GH)及细胞生长因子(IGF-Ⅰ,IGF-Ⅱ, IGFBP-3)在山羊卵泡不同发育时期的表达差异,根据卵泡直径将其分为以下五个不同发育时期：腔前卵泡(解剖卵巢获得)、小卵泡(<2.0 mm)、中等卵泡(2.0-4.0 mm)、大卵泡(4.0-8.0mm)和排出的卵子,探讨卵泡动态发育的调控机制,发现：(1)FSH、LH及其受体基因相对表达量随卵泡直径增大而逐渐增高,在腔前卵泡中表达最低，在大卵泡和卵子中大量表达(P<0.05)。(2)PRL及其受体基因相对表达量在卵泡优势化以前极低,在大卵泡和卵子中较高(P<0.05)。(3)GH基因相对表达量在卵泡发育各时期均较高,在腔前卵泡中的表达量最高(P<0.05)。(4) IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ和IGFBP-3基因相对表达量在不同发育时期的卵泡中均较高；卵子中IGFBP-3基因相对表达量显著高于各发育时期的卵泡。3、山羊产羔和超数排卵性状标记基因的鉴定以繁殖轴(GnRHR, LHR, FSH, FSHR, PRL, PRLR)和生长轴(GH, IGFBP-3)主要激素和细胞因子为候选基因,采用PCR-SSCP、PCR-RFLP、基因克隆和测序等技术,分析了候选基因在4个山羊品种(波尔、马头、波-马杂交羊、麻城黑山羊)共计780个样本中的多态性及其与产羔数的关系；同时,超数排卵处理57只母羊,分析基因多态性与超数排卵效果的关系,以及不同基因型母羊在超排过程中血清雌二醇和孕酮浓度的变化差异,筛选并初步验证影响山羊繁殖性状的标记基因,发现：(1) GnRHR基因外显子1发生G 137 A突变,引起MspⅠ酶切多态性,但在四个山羊品种中只检测到AA和AB两种基因型；AA型波尔山羊和马头山羊平均产羔数和第三胎产羔数显著大于AB型(P＜0.05)，但是,不同基因型的杂交羊产羔数无显著差异。超排后,与AB型相比,AA型母羊卵巢上的小卵泡数显著增高,血清雌激素水平上升较快,而且峰值水平较高,孕激素下降和上升变化较明显。表明,GnRHR突变是影响母羊繁殖性状的主效基因。(2) FSHB基因外显子3发生A278 G突变,引起MnlⅠ酶切多态性,在四个山羊品种中存在AA、AB和BB三种基因型。AA型波尔山羊和杂交羊第三胎和各胎平均产羔数显著大于AB型和BB型,而AB型和BB型之间无显著差异。不同基因型的马头山羊各胎产羔数虽无显著差异,但变化趋势与其他山羊品种一致,而且超排后,AA型母羊卵巢上的大卵泡数显著高于AB和BB型,血清雌激素和孕酮浓度变化更明显。表明,FSHB基因是影响山羊繁殖性状的主效基因。(3) FSHR基因外显子1发生C272T突变,引起HaeⅢ酶切多态性,但在四个山羊品种中只检测到AA和AB两种基因型,AA型母羊产羔数显著大于AB型。超数排卵处理后,AA型母羊卵巢上小卵泡、大卵泡和黄体数均显著多于AB型,囊肿率较低,雌激素峰值显著升高,且变化趋势更明显。表明,FSHR基因是影响山羊产羔数和超数排卵性状的主效基因。(4)LHR基因外显子11发生G 94 A突变,引起MspⅠ酶切多态性,在波尔和杂交羊中检测到三种基因型(AA、AB和BB型),但AA型频率极低。在马头山羊和黑山羊中只检测到AB和BB两种基因型；在波尔山羊中,BB型个体第三胎产羔数和各胎平均产羔数显著高于AB型。马头山羊超数排卵后,BB型个体卵巢上的小、中、大卵泡数和黄体数高于其他基因型,但差异均不显著,BB型母羊在超排期间雌激素峰值显著高于其他基因型,孕激素浓度变化无显著差异。表明,LHR基因突对波尔山羊产羔数产生显著的影响。(5)GH基因分别在外显子2和5发生A 781 G和A 1575 G突变,引起HaeⅢ酶切多态性,两个突变位点在四个山羊品种中均只检测到两种基因型(AA和AB,CC和CD型)。马头山羊AB和CC型母羊产羔数显著大于AA和CD型,聚合两个突变位点,波尔和马头山羊ABCD型母羊各胎次的产羔数显著高于AACD型；AB和CC型母羊超排后卵巢上的黄体数显著增多,雌激素变化明显,峰值显著升高。表明,GH基因突变对母羊产羔和超数排卵性状产生显著的影响。(6) IGFBP-3基因在转录区发生A 137 G突变,引起BfaⅠ酶切多态性,在四个山羊品种中存在AB和BB三种基因型,但AA型频率极低；AB型马头山羊各胎次产羔数均显著高于AA和BB型；超排后,AB型母羊卵巢上中等大小的卵泡数显著多于BB型,血清雌激素上升迅速,峰值显著升高,孕激素下降和上升明显。表明,IGFBP-3是影响马头山羊产羔和超数排卵性状的主效基因。(7)PRL基因在转录区发生C 407 A突变,引起SduⅠ酶切多态性,在四个山羊品种中存在AA、AB和BB三种基因型,基因型频率均表现为BB＞AB＞AA。关联分析表明,AB杂合型母羊各胎次产羔数比纯合型高、超数排卵效果较好,但无显著差异,血清雌激素和孕激素浓度变化与其他基因型相比差异不显著。表明,PRL基因突变对母羊产羔和超数排卵性状无显著影响。(8) PRLR基因外显子10发生C 53 G突变,引起MspⅠ酶切多态性,在四个山羊品种中存在AB和BB两种基因型,BB型母羊平均产羔数显著高于AB型；不同基因型母羊超排性状和血清激素水平变化无显著差异。表明,PRL基因突变对母羊产羔和超数排卵性状无显著影响。