藏系绵羊VEGF基因的克隆、同源性分析及其表达水平的实时荧光定量PCR检测

采用PCR技术从藏系绵羊皮肤组织细胞中扩增出了血管内皮细胞生长因子(VEGF)基因,长度为573 bp,共编码190个氨基酸;序列比对发现,VEGF基因在所选择的多个物种之间具有高度同源性,相似性在100%～74.5%之间,其中藏系绵羊与普通绵羊的VEGF基因序列完全相同,其次为牛和猪,相似性分别为99.1%和96.2%,而与鸡的同源性最低,相似性为74.5%。采用实时荧光定量PCR SYBR Green I荧光染料法,对藏系绵羊皮肤组织细胞中VEGF基因的表达水平进行了相对定量分析,建立了快速检测VEGF基因表达量的方法。检测结果表明:给妊娠后期藏系母羊补饲自制的营养舔砖和颗粒饲料后,所产羔羊体内VEGF基因的表达水平分别为对照组的11.5倍和0.85倍。为提高羔羊皮肤组织中VEGF基因mRNA的表达水平,对妊娠后期藏系母羊补饲自制的营养舔砖,效果优于补饲颗粒饲料。     

萨福克羊GH和IGF-1基因组织表达水平的分析

为分析生长激素(growth hormone,GH)基因和胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)基因对绵羊生长发育的作用,以6月龄萨福克公羊为试验材料,利用荧光定量PCR SYBR Green I荧光染料法,对绵羊肠系膜淋巴结、心脏、肝脏、垂体、大脑、肾脏、骨骼肌、皮肤、肺脏、睾丸和脾脏11个组织中GH和IGF-1基因的表达水平进行相对定量分析。结果表明,GH基因在睾丸、肠系膜淋巴结和脾脏中的表达量显著高于心脏、肝脏、大脑、肾脏和骨骼肌(P0.05);IGF-1基因在肝脏和肠系膜淋巴结中的表达量显著高于心脏、垂体、大脑、肾脏、骨骼肌、皮肤、肺脏、睾丸和脾脏(P0.05)。说明绵羊GH和IGF-1基因有特定的组织表达模式;GH基因与免疫、繁殖及机体的生长发育密切相关;IGF-1基因与生长发育及免疫密切相关,肝脏不仅是IGF-1的主要合成器官,也是该基因特异性表达的主要器官组织之一。GH和IGF-1基因均具有一因多效作用。     

藏系绵羊KRT26基因的克隆测序和组织表达分析

为了克隆藏系绵羊KRT26基因序列,并研究其组织表达谱,试验从藏系绵羊皮肤中提取总RNA,用RT-PCR技术克隆KRT26基因,并进行了氨基酸序列测定和荧光定量PCR分析。结果表明:获得了1 407 bp的编码区序列,该序列与绵羊KRT26基因的预测序列仅有1个碱基差异,推导的氨基酸序列相同,与牛、人、小鼠KRT26的氨基酸序列相似性依次为94.44%、79.44%和73.32%。KRT26基因在藏系绵羊的心脏、肝脏、脾脏、肾脏、脂肪、皮肤中均有不同程度表达,但在皮肤的表达量远远高于其他组织,表现出极高的组织特异性。     

染色质重塑因子BPTF、BRG1在不同毛色绵羊皮肤的表达与定位

旨在研究染色质重塑因子BPTF、BRG1在不同毛色绵羊皮肤的表达与定位。采集黑色和白色各3只绵羊的背部皮肤组织,用qRT-PCR检测不同毛色皮肤中BPTF和BRG1mRNA相对表达量,免疫组化技术定位分析,Western blotting半定量研究BPTF和BRG1蛋白相对表达量。qRT-PCR结果表明,BPTF基因在黑色绵羊皮肤中的mRNA相对表达量显著高于白色绵羊(P0.05),BRG1基因在黑色绵羊皮肤中的mRNA相对表达量极显著高于白色绵羊(P0.01);Western blotting结果表明,黑色绵羊的皮肤中BPTF蛋白表达量显著高于白色绵羊(P0.05),BRG1蛋白表达量极显著高于白色绵羊(P0.01);免疫组化结果表明,BPTF蛋白和BRG1蛋白在绵羊皮肤中毛囊的毛根鞘及毛球部均有表达。综上表明,BPTF和BRG1基因可能参与绵羊毛色形成过程。     

藏绵羊KLF7基因表达特征分析及其过表达对前脂肪细胞增殖分化的影响

【目的】分析藏绵羊Krüppel样因子7(Krüppel-like factor 7,KLF7)基因表达特征,研究过表达该基因对前脂肪细胞增殖及分化的影响。【方法】从藏绵羊脂肪组织中分离前脂肪细胞进行培养及成脂诱导,应用实时荧光定量PCR技术检测KLF7基因在藏绵羊7个组织(大脑、皮下脂肪、肾脏、背最长肌、瘤胃、睾丸和回肠)和前脂肪细胞不同分化阶段(第0、2、4和8天)的mRNA相对表达水平;应用RT-PCR方法从藏绵羊脂肪组织中扩增KLF7基因CDS区序列,并将其连接到pcDNA3.1(+)真核表达载体获得pcDNA3.1-KLF7过表达质粒,转染前脂肪细胞;应用实时荧光定量PCR方法检测脂肪细胞增殖及分化标志基因mRNA表达水平;采用EdU和CCK-8方法分别检测过表达KLF7基因对EdU阳性细胞数和细胞活力的影响;采用油红O染色检测过表达KLF7基因后脂肪细胞脂滴生成量。【结果】KLF7基因在藏绵羊7个组织中均有表达,其中在大脑中的表达量最高,其次为皮下脂肪和肾脏,均显著高于其他组织(P<0.05);诱导分化第2、4和8天脂肪细胞mRNA表达量均显著高于分化前(P＜0.05),且分化第2天表达量最高;pcDNA3.1-KLF7过表达质粒转染前脂肪细胞2 d后显著或极显著抑制增殖标志基因CDK4、CyclinB1和CyclinD1的表达水平(P＜0.05;P＜0.01),极显著降低细胞活力及EdU阳性细胞数量(P＜0.01);pcDNA3.1-KLF7过表达质粒转染前脂肪细胞,诱导分化8 d后,脂肪细胞分化标志基因PPARγ、Glut4和ELOVL6的mRNA相对表达水平显著或极显著下调(P＜0.05;P＜0.01),且脂质沉积极显著减少(P＜0.01),表明过表达KLF7基因可抑制藏绵羊前脂肪细胞增殖及分化。【结论】KLF7基因在藏绵羊多个组织中广泛表达,且大脑、皮下脂肪、肾脏中表达量较高;诱导分化后脂肪细胞表达量显著高于分化前,且分化第2天表达量最高;过表达KLF7基因可抑制藏绵羊前脂肪细胞的增殖及分化。试验结果为阐明藏绵羊脂肪沉积的分子调控机制提供了基础数据。     

内皮素3在不同毛色绵羊皮肤的表达与定位

旨在探索内皮素3(Endothelin 3,EDN3)在不同毛色绵羊皮肤的表达差异以及对毛色的影响。以不同毛色绵羊为研究对象,通过荧光定量PCR技术分析EDN3基因在不同毛色绵羊皮肤的表达量,通过免疫组织化学和ELISA方法对EDN3蛋白在不同毛色绵羊皮肤中的定位和表达进行研究。1)qRT-PCR结果显示,EDN3在白色绵羊皮肤的相对表达量为5.540 6±0.030 7,在黑色绵羊皮肤的相对表达量为1.005 8±0.062 0。黑白花色绵羊的白色区和黑色区的相对表达量分别为4.341 9±0.087 7和1.150 1±0.005 3。2)ELISA结果显示,EDN3在白色绵羊皮肤中的表达量为128.424 7±2.223 4,在黑色绵羊皮肤的相对表达量为25.114 4±3.248 3。在黑白花色绵羊白色皮肤中的表达量为93.945 3±7.562 2,黑色皮肤的表达量为28.606 0±9.295 9。3)免疫组织化学显示,EDN3在绵羊皮肤毛囊的毛基质、内外毛根鞘、毛乳头等区域均有表达。综上表明,EDN3在不同毛色绵羊皮肤中均可正常表达,且表达量存在显著差异。EDN3是维持黑色素细胞存在不可缺少的基因,但不影响绵羊黑白花的形成。     

IGF-1和IGF-1R基因在辽宁绒山羊皮肤组织中的表达

为了研究IGF-1和IGF-1R基因在绒山羊绒毛生长不同阶段皮肤组织中的表达差异,采用实时荧光定量PCR技术对非产绒期和产绒期辽宁绒山羊皮肤中IGF-1和IGF-1R基因的表达进行了测定.结果表明:辽宁绒山羊皮肤中IGF-1和IGF-1R mRNA的表达量在产绒期均显著高于非产绒期(P＜0.01),产绒期IGF-1基因、IGF-1R基因mRNA的表达水平分别是非产绒期的8.30倍和7.49倍.由此推测其可能与山羊绒周期性生长有关,为进一步研究其对山羊绒性状的影响提供基础数据.     

藏绵羊PRDX5基因的克隆及其在睾丸中的表达

过氧化物氧化还原酶5 (PRDX5)是一种硫氧还蛋白,参与机体多种生物学过程。为了研究PRDX5基因在藏绵羊(Ovis aries)睾丸发育和精子发生过程中的作用,本研究以不同发育阶段(3月龄、1周岁和3周岁)的藏绵羊为研究对象,克隆了PRDX5基因的CDS区,并对其进行生物信息学分析;通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、Western blot和免疫组织化学染色法,对PRDX5基因在藏绵羊睾丸不同发育阶段的表达和分布进行了检测。结果显示,PRDX5基因CDS区全长659 bp,可编码219个氨基酸;蛋白质结构预测显示PRDX5以α-螺旋为主,无信号肽;系统进化树显示,藏绵羊PRDX5基因与山羊(Capra hircus)亲缘关系最近;1周岁(性成熟期)和3周岁(成年)藏绵羊睾丸中PRDX5 mRNA相对表达量极显著(P <0.01)高于3月龄(性成熟前),但PRDX5蛋白表达量极显著(P <0.01)低于3月龄,且两者在性成熟后趋于稳定;PRDX5蛋白在藏绵羊睾丸不同发育阶段的支持细胞和间质细胞中均有表达。推测PRDX5基因可能通过调节细胞内ROS的水平影响精子发生...     

IGF-1和IGF-1R基因在辽宁绒山羊皮肤组织中的表达

为了研究类胰岛素生长因子1(IGF-1)和类胰岛素生长因子1受体(IGF-1R)基因在绒山羊绒毛生长不同阶段皮肤组织中的表达差异,试验采用实时荧光定量PCR技术对非产绒期和产绒期辽宁绒山羊皮肤中IGF-1和IGF-1R基因的表达进行了测定。结果表明:辽宁绒山羊皮肤中IGF-1和IGF-1R mRNA的表达量在产绒期均极显著高于非产绒期(P<0.01),产绒期IGF-1、IGF-1RmRNA的表达水平分别是非产绒期的8.30倍和7.49倍。说明IGF-1和IGF-1R基因可能与山羊绒周期性生长有关。     

日粮不同蛋白质水平对绵羊IGF-1和GH分泌及基因表达的影响

本研究旨在探讨不同蛋白质水平日粮对绵羊胰岛素样生长因子-1(IGF-1)和生长激素(GH)分泌及基因mRNA表达量的影响,为科学配置肉羊饲料及研究肉羊生长发育提供基础。选择6月龄体重相近的多胎萨福克公羔18只,随机分为3组,分别饲喂不同蛋白质水平的日粮(低蛋白日粮、中蛋白日粮和高蛋白日粮)。采用ELISA方法和SYBR Green Real-time PCR方法检测日粮不同蛋白质水平对不同生长发育阶段(30、60、90和120d)羔羊外周血中IGF-1、GH浓度和皮肤组织中基因表达的影响。结果显示,日粮蛋白质水平显著影响绵羊平均日增重、外周血中IGF-1和GH的浓度以及皮肤组织IGF-1基因的表达丰度,而未显著影响GH基因的表达丰度。结果提示,随着日粮蛋白质水平的升高,绵羊生长发育快,外周血中IGF-1浓度增加,GH浓度降低,IGF-1基因表达量增加。     

藏羊MSTN基因克隆、生物信息学及组织表达分析

【目的】 对藏羊肌肉生长抑制素（myostatin，MSTN）基因进行克隆和生物信息学分析，检测其在藏羊不同组织中的表达，为探究MSTN基因在藏羊中的生物学功能提供参考。【方法】 以藏羊背最长肌组织cDNA为模板，克隆藏羊MSTN基因完整CDS区序列并测序，用SeqMan程序对测序结果进行拼接，并用BLAST在线程序对组装后的序列进行分析鉴定。用生物信息学软件进行相似性比对、系统进化树构建及生物信息学分析，用实时荧光定量PCR检测MSTN基因在藏羊不同组织中的表达量。【结果】 藏羊MSTN基因CDS全长为1 128 bp，编码375个氨基酸。藏羊MSTN基因氨基酸序列与绵羊、牦牛、牛、猪、恒河猴、人、黑猩猩、犬、鸡及斑马的相似性依次为100.0%、93.4%、93.4%、95.2%、94.4%、94.2%、94.4%、93.1%、87.8%和87.5%；系统进化树分析结果表明，藏羊与绵羊的亲缘关系最近，与斑马和鸡的亲缘关系最远。藏羊MSTN蛋白属于亲水性分泌蛋白，且具有不稳定性，不含跨膜结构，含1个信号肽，存在31个潜在的磷酸化位点、2个N-糖基化修饰位点，主要分布在线粒体和细胞质中；MSTN蛋白二级结构以无规卷曲为主，其次是α-螺旋、延伸链和β-转角；三级结构预测结果与二级结构一致。实时荧光定量PCR结果显示，MSTN基因在藏羊不同组织中均有表达，其中在臂三头肌和半腱肌的表达量显著高于肺脏、下丘脑、心脏、肝脏、十二指肠、瘤胃和肾脏（P<0.05）。【结论】 成功克隆了藏羊MSTN基因；该基因在藏羊肌肉中的表达量高于内脏组织。该结果为进一步研究MSTN基因对藏羊肌肉生长发育的调控机制奠定了基础。     

绵羊EYA3基因表达及其多态性与季节性发情之间的关系

为探究绵羊EYA3基因表达及其多态性与季节性发情之间的关系,本实验通过采用实时荧光定量PCR(qPCR)检测EYA3基因在常年发情绵羊(小尾寒羊)和季节性发情绵羊(苏尼特羊)的大脑、下丘脑和垂体组织中的表达情况,同时利用Sequenom MassARRAY~?SNP技术检测2组绵羊(常年发情组:小尾寒羊、策勒黑羊和湖羊;季节性发情组:滩羊、苏尼特羊和草原型藏羊)EYA3基因SNP位点(g.238191128G>C)的多态性,并与绵羊季节性发情性状进行关联分析。结果表明:无论在小尾寒羊还是苏尼特羊,EYA3基因在各组织中均广泛表达,在苏尼特羊垂体中表达较高(P<0.01);且长光照条件下季节性发情的苏尼特羊垂体中EYA3基因表达量显著高于小尾寒羊(P<0.01)。绵羊EYA3基因g.238191128G>C位点均存在GG、GC和CC3种基因型。g.238191128G>C位点在小尾寒羊、湖羊、策勒黑羊、滩羊、苏尼特羊和草原型藏羊中表现为低度多态(PIC<0.25);在小尾寒羊、策勒黑羊、滩羊、苏尼特羊和草原型藏羊5个群体中均处于哈代温伯格平衡状态(P>0.05);并且该位点基因型频率和等位基因频率在常年发情和季节性发情绵羊组间差异均达到极显著水平(P<0.01)。综上,EYA3基因表达与g.238191128G>C位点与绵羊季节性发情性状存在一定关联。     

半胱胺对藏绵羊断奶羔羊血清GH、SS、IGF-1水平的影响

试验研究了半胱胺(CS)对藏绵羊断奶羔羊血清中生长激素(GH)、生长抑素(SS)、血清中胰岛素样生长因子(IGF-1)的影响。将40只80日龄左右且始重平均为16 kg的(公母各半)藏绵羊断奶羔羊随机分为2组,在日粮精料中添加300 mg/(kg·BW)的CS,隔日添加1次,试验期42 d。分别于开始用药后的第0、7、14、21、28、35天早晨空腹颈静脉采血样,以放射免疫法测定血浆中GH、SS、IGF-1。结果表明,试验组精料中添加CS使藏绵羊断奶羔羊血清GH、IGF-1都有不同程度的提高,且试验组与对照组相比都有显著差异(P0.05);SS均有不同程度的下降,试验组与对照组相比第3周开始有显著差异(P0.05)。     

藏羊血液中血红素的制备

建立一种新型藏羊血红素的提取方法。以藏羊血为原料,丙酮和酸性丙酮为提取溶剂,所得粗提物进行纯化后,采用红外光谱法对血红素进行定性分析,并用紫外分光光度法进行定量测定。通过进行单因素试验,可确定丙酮添加量为血液体积1倍、离心时间为15min是制备藏羊血红素的最优条件,该法制备血红素成本低,操作过程简便,生产周期短,纯度可达98.60%,且收率达到（87.91±9.04）%。     

藏羊HSP27基因过表达和沉默载体构建及对卵泡发育的功能初步分析

为了深入探究HSP27基因在藏羊卵泡发育过程中的作用,本研究选择健康的（3~4岁）经产藏母羊6只,屠宰获得卵巢组织进行藏羊HSP27基因克隆,利用生物信息学方法分析HSP27基因CDS区序列,构建HSP27基因过表达及沉默载体,分离培养藏羊卵巢颗粒细胞,将构建的载体按不同分组进行细胞转染试验即空白组、过表达载体组、沉默载体组、阴性对照组,每组设3个复孔。显微镜观察各转染组培养0、24、48、72 h的细胞形态变化及细胞计数,RT-PCR检测各转染组HSP27、GDF9、BMPR-1B、Erβ基因mRNA表达量。结果,试验成功克隆藏羊HSP27基因,其CDS序列长度为618 bp,编码203个氨基酸。试验成功构建藏羊HSP27基因过表达及沉默载体;将构建的载体转染至卵巢颗粒细胞,随着培养时间的递增各转染组间细胞形态发生改变,过表达载体组细胞由长梭状逐渐变为不规则多边形,细胞核变形分解,沉默载体组细胞周边伪足伸出减少,细胞皱缩大量凋亡;细胞计数结果显示,转染后培养72 h时,沉默载体组细胞数量极显著低于其他3组（P<0.01）,过表达载体组细胞数量显著低于空白组和阴性对照组（P<0.05）。RT-PCR结果显示,过表达载体组细胞HSP27基因mRNA表达量极显著高于空白组（P<0.01）,沉默载体组细胞HSP27基因mRNA表达量极显著低于阴性对照组（P<0.01）,过表达载体组细胞的GDF9、BMPR-1B、Erβ基因mRNA表达量均极显著高于空白组（P<0.01）,沉默载体组细胞Erβ基因mRNA表达量极显著低于阴性对照组（P<0.01）。由此可初步推测,当HSP27基因过表达时能够促进颗粒细胞增殖分化,当沉默HSP27基因时可能会触发颗粒细胞凋亡进而影响卵泡发育,以上研究成果可为HSP27基因在藏羊卵泡发育过程中的功能研究奠定试验基础。     

绵羊IGF-Ⅰ基因Ⅱ类变异剪接体生物信息学及组织表达分析

为明确绵羊IGF-Ⅰ基因变异剪接体的生物学特性及其在生长发育过程中的功能,本研究成功获得了IGF-Ⅰ基因Ⅱ类的2种变异剪接体(Ea和Eb型),利用生物信息学方法预测分析2种变异剪接体的结构特性,并探讨其在不同组织中的表达规律。结果表明:Ea和Eb型由同一基因通过选择性剪切形成,均是绵羊中新发现的类型,预测其分别编码138 aa和172 aa,2种变异剪接体的信号肽剪切位点、进化同源性、亚细胞定位、蛋白质空间结构预测结果类似,但二者包含不同的共价修饰位点。组织表达分析表明,2种变异剪接体在肝组织中表达量均最高,其次为脂肪、胃、睾丸、肌肉和皮肤组织,心、脾、肺、肾、肠、膀胱组织的表达水平较低;在胃中,羔羊期2种变异剪接体表达水平均极显著高于成羊期(P<0.01),在睾丸中,羔羊期IGF-Ⅰ基因Ⅱ类Ea型表达水平显著高于成羊期(P<0.05)。总体上来看,在各种组织中IGF-Ⅰ基因Ⅱ类Ea型的表达水平高于Eb型,为优势转录本类型。     

藏山羊和藏绵羊小肠黏膜免疫相关细胞的比较研究

为了探讨藏山羊和藏绵羊在低氧环境中小肠黏膜免疫屏障结构的适应特征,本试验采用组织化学方法和图像分析法对4只成年藏山羊和4只成年藏绵羊小肠不同肠段的上皮内淋巴细胞、杯状细胞和肥大细胞的数量进行比较研究。结果显示:藏山羊小肠各段杯状细胞和肥大细胞的数量均高于藏绵羊(P<0.05),其中藏山羊十二指肠、空肠和回肠的上皮内杯状细胞数量分别比藏绵羊多37.87%(P<0.05)、21.43%(P>0.05)和31.68%(P<0.05),藏山羊十二指肠、空肠和回肠的肥大细胞数量分别比藏绵羊多85.20%(P<0.05)、50.73%(P<0.05)和22.52%(P>0.05);而藏山羊小肠各段上皮内淋巴细胞的数量(36.35±0.98)低于藏绵羊(48.84±2.12)(P<0.05)。结果提示,成年藏山羊的小肠黏膜免疫屏障功能强于藏绵羊;藏绵羊小肠中上皮内淋巴细胞起重要的黏膜防御功能,而在藏山羊小肠中杯状细胞和肥大细胞起重要的黏膜防御功能。