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在许多哺乳动物中，光周期（Photoperiod）是影响季节性繁殖的重要因素。为探究其对布氏田鼠（Brandt’s vole）睾丸发育的影响，研究人员对不同光周期下的雄性布氏田鼠进行研究。结果发现短光周期（SP）抑制其发育，且长、短光周期均会引发光不应性。该研究揭示了布氏田鼠的繁殖策略，意义重大。
在大自然的奇妙舞台上，许多生活在温带地区的哺乳动物如同技艺精湛的舞者，巧妙地利用光周期（也就是一天中光照时间的长短）来感知季节的变化，进而调整自身的繁殖节奏。它们就像提前知晓剧情的演员，在最合适的时间进行繁殖，以确保后代的生存和种群的延续。例如，小小的仓鼠和各种田鼠，这些可爱的小动物都是光周期的 “忠实追随者”，通过野外调查和室内模拟实验，科学家们发现它们的繁殖活动与光周期紧密相连。
布氏田鼠（Lasiopodomys brandtii）是生活在蒙古高原草原上的一种小型草食性啮齿动物，它们的寿命较短，不到 14 个月。为了适应高纬度地区季节变化明显的环境，布氏田鼠选择季节性繁殖。它们的繁殖季从早春开始，一直持续到秋天。然而，之前的研究虽然发现不同季节出生的布氏田鼠性腺发育模式有所不同，推测光周期可能是重要的调节因素，但缺乏全面深入的研究。
为了揭开光周期影响布氏田鼠繁殖发育的神秘面纱，中国农业科学院植物保护研究所的研究人员 Lewen Wang、Yaqi Ying、Ying Song 等展开了一项精彩的研究。他们将怀孕的布氏田鼠分为两组，分别置于长光周期（LP，16 小时光照、8 小时黑暗）和短光周期（SP，8 小时光照、16 小时黑暗）环境中。之后，研究人员每周测量雄性后代的体重和睾丸大小，从出生开始收集睾丸质量，并对睾丸组织进行切片染色观察。
在研究中，研究人员用到了多种关键技术方法。首先，对实验动物进行分组饲养，控制光周期环境。然后，通过测量体重、睾丸体积和质量，直观地了解布氏田鼠的生长和性腺发育情况。同时，利用组织切片技术，对睾丸进行固定、切片和 H&E 染色，以便在显微镜下观察睾丸组织学特征，包括生精小管的发育阶段、细胞类型和形态变化等。
研究结果精彩纷呈。在体重方面，从断奶（出生后 3 周，PNW3）开始，LP 组雄性布氏田鼠体重显著高于 SP 组，直到 PNW13 都是如此。不过，SP 组雄性后期稳步增长，到 PNW19 时体重超过 LP 组。睾丸发育方面，出生到 PNW3，两组睾丸发育无明显差异。但从 PNW4 到 PNW18，LP 组睾丸体积显著大于 SP 组。PNW10 之后，两组均出现光不应性（Photo-refractoriness）。在 LP 组中，部分雄性（47.4%）睾丸活动下降，睾丸体积和质量减小；而 SP 组中，部分雄性（45.0%）睾丸迅速发育，体积和质量显著增加。精子发生过程也受到光周期的显著影响。出生到 PND18，两组差异不大。但在 PNW3 到 PNW10 的 SP 抑制期，SP 组睾丸发育延迟，精子发生受阻，LP 组则正常发育。到 PNW19 的光不应期，LP 组精子发生出现不同程度的退化，而 SP 组处于睾丸发育进程中。
在讨论部分，研究人员深入分析了这些结果。SP 对布氏田鼠的躯体生长和性腺发育抑制作用明显，这可能与能量消耗的变化有关。光不应性在 LP 和 SP 组中均有出现，且这种现象在鸟类中较为常见，但在啮齿动物中却很少被报道，布氏田鼠的这种特性或许是它们应对环境变化的一种 “赌注对冲” 生存策略。从神经内分泌机制来看，光周期通过松果体转化为褪黑素（Melatonin），进而影响下丘脑 - 垂体 - 性腺轴（Hypothalamic - Pituitary - Gonadal axis），但具体的分子通路仍有待进一步研究。从生态角度看，光周期现象对布氏田鼠的适应性至关重要，它有助于布氏田鼠在不同季节调整繁殖和生存策略。
这项研究意义非凡，它首次全面深入地揭示了光周期对布氏田鼠雄性生殖发育的影响，让我们对布氏田鼠的繁殖策略和环境适应机制有了更深刻的认识。同时，也为后续研究光周期调控哺乳动物繁殖的神经内分泌机制和生态意义奠定了坚实基础，为理解生物在复杂多变环境中的生存策略提供了宝贵的线索。
