Abstract
This review focuses on current understanding of prenatal, prepubertal and post-pubertal development of the male reproductive system of cattle. The critical developmental events occur during the first 3 to 4 months of gestation and the first ~6 to 9 months after birth. The Wilms Tumor-1 and SRY proteins play critical roles in early development and differentiation of the fetal testis, which in turn drives gestational development of the entire male reproductive system. The hypothalamic–pituitary–gonadal axis matures earlier in the bovine fetus than other domestic species with descent of the testes into the scrotum occurring around the 4th month of gestation. An array of congenital abnormalities affecting the reproductive system of bulls has been reported and most are considered to be heritable, although the mode of inheritance in most cases has not been fully defined. Early postnatal detection of most of these abnormalities is problematic as clinical signs are generally not expressed until after puberty. Development of genomic markers for these abnormalities would enable early culling of affected calves in seedstock herds. The postnatal early sustained increase in lutenising hormone secretion cues the rapid growth of the testes in the bull calf leading to the onset of puberty. There is good evidence that both genetic and environmental factors, in particular postnatal nutrition, control or influence development and maturation of the reproductive system. For example, in Bos taurus genotypes which have had sustained genetic selection pressure applied for fertility, and where young bulls are managed on a moderate to high plane of nutrition puberty typically occurs at 8 to 12 months of age. However, in many Bos indicus genotypes where there has been little selection pressure for fertility and where young bulls are reared on a low plane of nutrition, puberty typically occurs between 15 to 17 months. Our understanding of the control and expression of sexual behavior in bulls is limited, particularly in B. indicus genotypes.
Keywords: Bovine; bull; ontology; reproductive system
Resumo traduzido:
Esta revisão aborda o entendimento atual sobre o desenvolvimento pré-natal, pré-puberal e pós-puberal do sistema reprodutor masculino em bovinos. Os eventos críticos do desenvolvimento ocorrem durante os primeiros 3 a 4 meses de gestação e nos primeiros aproximadamente 6 a 9 meses após o nascimento. As proteínas Wilms Tumor-1 e SRY exercem papéis essenciais no desenvolvimento inicial e na diferenciação do testículo fetal, que, por sua vez, conduz o desenvolvimento gestacional de todo o sistema reprodutor masculino. O eixo hipotálamo-hipófise-gônadas amadurece mais precocemente no feto bovino do que em outras espécies domésticas, com a descida dos testículos para o escroto ocorrendo por volta do 4º mês de gestação. Diversas anomalias congênitas que afetam o sistema reprodutor de touros já foram descritas, e a maioria é considerada hereditária, embora, na maior parte dos casos, o modo de herança ainda não esteja completamente definido. A detecção precoce dessas anomalias no período pós-natal é dificultada, pois os sinais clínicos, em geral, só se manifestam após a puberdade. O desenvolvimento de marcadores genômicos para essas anomalias possibilitaria o descarte precoce de bezerros afetados em rebanhos de seleção. O aumento precoce e sustentado da secreção de hormônio luteinizante no período pós-natal desencadeia o rápido crescimento testicular no bezerro, levando ao início da puberdade. Há evidências consistentes de que fatores genéticos e ambientais, especialmente a nutrição pós-natal, controlam ou influenciam o desenvolvimento e a maturação do sistema reprodutor. Por exemplo, em genótipos de Bos taurus submetidos a pressão contínua de seleção genética para fertilidade, e em que os touros jovens são manejados em plano nutricional moderado a alto, a puberdade normalmente ocorre entre 8 e 12 meses de idade. Já em muitos genótipos de Bos indicus, nos quais houve pouca pressão de seleção para fertilidade e os touros jovens são criados em plano nutricional baixo, a puberdade geralmente ocorre entre 15 e 17 meses. O conhecimento sobre o controle e a expressão do comportamento sexual em touros ainda é limitado, especialmente em genótipos de B. indicus.
Palavras-chave: bovino; touro; ontogenia; sistema reprodutor.
M. McGowan, M.K. Holland, G. Boe-Hansen. Review: Ontology and endocrinology of the reproductive system of bulls from fetus to maturity. Animal, Volume 12, Supplement 1, 2018, Pages s19-s26. ISSN 1751-7311. https://doi.org/10.1017/S1751731118000460. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1751731118000460)
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