不同月龄高原型藏绵羊睾丸组织中蛋白基因产物9.5和神经肽Y的分布比较

旨在比较蛋白基因产物9.5(PGP9.5)和神经肽Y(NPY)在不同发育时期藏绵羊睾丸的组织分布特征,探索其对藏绵羊睾丸发育及生殖机能调节的相关作用。采用睾丸摘除手术收集0.5、2、5、8、12及18月龄藏绵羊睾丸,应用免疫组织化学SP法及IPP图像分析技术研究PGP9.5和NPY的分布特征。PGP9.5和NPY在0.5月龄藏绵羊睾丸组织表达量较低,生殖母细胞中基本无表达,但2月龄时,PGP9.5表达量增加极显著(P0.01),且同年龄段PGP9.5表达量均极显著高于NPY(P0.01),至18月龄时,PGP9.5和NPY表达量明显升高,且与0.5月龄相比差异极显著(P0.01),二者在12月龄及以后初级精母细胞中表达均为阴性。PGP9.5在Sertoli细胞阳性信号随睾丸发育随年龄增加逐渐降低,至18月龄时基本无表达,其在各年龄段Leydig细胞及其周围血管壁呈阳性表达。NPY在Leydig细胞的阳性信号较弱,2月龄及以后各发育阶段睾丸Sertoli细胞中均为阳性表达,在血管壁的表达亦随年龄增加而增强。高原缺氧环境中,不同月龄高原型藏绵羊睾丸组织中PGP9.5和NPY的表达差异与Sertoli细胞发育及精子发生调控关系密切;PGP9.5在Leydig细胞强阳性,表明其与激素合成分泌相关,NPY表达随着月龄而增强,有利于加强睾丸血管舒缩以适应对低氧的调节,或在局部血液循环与Sertoli细胞之间物质传递发挥作用。     

牦牛TNP2基因分子特征及其在不同发育阶段睾丸中的表达

克隆牦牛过渡蛋白2(transition protein 2,TNP2)基因并分析其分子特征,调查TNP2基因和蛋白在不同发育阶段牦牛睾丸中的表达差异,为研究其在睾丸发育及精子发生中的作用提供依据。采集不同发育阶段牦牛睾丸(初生期、幼年期、性成熟初期、性成熟后期、老年期)组织,在克隆测序的基础上对TNP2基因进行分子特征分析;利用免疫组化(IHC)、荧光定量PCR(RT-qPCR)以及Western blot技术检测TNP2蛋白在牦牛睾丸组织中的定位及TNP2基因和蛋白在牦牛睾丸组织中的表达量。结果显示,成功克隆牦牛TNP2的基因CDS区序列,分子特征预测TNP2为可溶性的膜外蛋白,有多个磷酸化位点;其二级结构包含α螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲,其核苷酸序列及氨基酸序列与其他哺乳动物之间的同源性较低。RT-qPCR结果显示,TNP2 mRNA在老年期睾丸的相对表达量极显著(P0.01)高于其他4个时期,且在幼年期极显著(P0.01)高于初生期、性成熟早期和性成熟后期,而初生期与性成熟早期和性成熟后期三者之间无显著差异(P0.05)。Western blot结果显示TNP2蛋白在性成熟早期和性成熟后期的表达量极显著(P0.01)高于初生期、幼年期和老年期,且幼年期和老年期极显著高于初生期(P0.01)。IHC结果显示,TNP2蛋白在牦牛睾丸中圆形精细胞以及精子中呈强阳性表达,而在精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、支持细胞及睾丸间质细胞呈弱阳性表达。研究表明,TNP2可能参与了牦牛精子发育过程中圆形精子细胞向长形精子细胞转换过程中细胞核蛋白的转换,为进一步探明牦牛精子形成机制及其长期生活在高寒低氧环境中的耐低氧机制与繁殖能力低之间的关系提供了基础资料。     

GPR54基因在绵羊不同组织中的表达及其在睾丸中的定位研究

试验旨在研究GPR54(G-protein coupled receptor 54)基因在绵羊不同组织中的表达及其在4~6月龄公羔睾丸组织中的表达特性及定位。本研究采用实时荧光定量PCR法检测各组织GPR54 mRNA表达规律,以及其在不同月龄公羔睾丸中的表达量,运用免疫组化技术对睾丸中GPR54基因进行定位分析。结果显示,GPR54在不同组织中均有不同程度的表达,其中在下丘脑、垂体和睾丸中大量表达;GPR54在4~6月龄绵羊公羔睾丸组织中呈阶段性表达,6月龄表达量显著高于4和5月龄(P<0.05);4月龄时,在精原细胞和极少数的初级精母细胞中检测到较弱的阳性信号;6月龄性成熟时,在睾丸中分裂早期的精子细胞检测到强阳性信号。综上表明,GPR54基因在绵羊不同组织中广泛表达,在下丘脑-垂体-睾丸生殖轴中发挥重要的作用,并与动物的性成熟及雄性动物精子发生过程有密切的关系。     

羊驼睾丸细胞凋亡及凋亡相关蛋白的定位

本研究旨在观察羊驼睾丸的出生后发育和精子发生过程中的细胞凋亡及凋亡相关蛋白Bcl2和Caspase3 的定位.取材新生、12月龄和24月龄羊驼的睾丸,用TUNEL法检测睾丸发育和精子发生过程的细胞凋亡,用免疫组织化学技术检测凋亡相关蛋白Bcl2和Caspase3在羊驼出生后发育和精子发生过程中的定位.结果显示在新生羊驼睾丸未检测到TUNEL阳性细胞,Caspase3和Bcl2表达于间质细胞,提示在新生期凋亡蛋白参与间质细胞凋亡的调节,为曲精小管的发育提供空间;12月龄羊驼睾丸TUNEL阳性细胞定位于曲精小管中央部分,Caspase3 和Bcl2定位于间质细胞和曲精小管中央生殖细胞,提示在青春期(12月龄)羊驼睾丸,细胞凋亡和凋亡相关蛋白参与曲精小管管腔形成的调节;24月龄羊驼睾丸TUNEL阳性细胞定位于精原细胞、精母细胞和精子细胞,Caspase3 和Bcl2定位于间质细胞和各个发育阶段的生精细胞,Caspase3阳性细胞在精原细胞最高,向精母细胞和精子细胞逐渐减少,Bcl2在精原细胞弱阳性表达,在血睾屏障以内的曲精小管近腔室部分呈弥散性强阳性表达,提示在性成熟(24月龄)羊驼睾丸精子发生过程中,细胞凋亡主要发生于精原细胞和早期精母细胞,Bcl2可能抑制精母细胞之后生殖细胞的凋亡.结果提示在羊驼睾丸出生后发育和精子发生过程中存在细胞凋亡现象;凋亡蛋白Caspase3和Bcl2参与羊驼睾丸发育和精子发生过程中细胞凋亡的调节.     

威宁绵羊GH基因cDNA克隆及组织表达研究

为了保护威宁绵羊品种,为威宁绵羊生长激素(GH)基因原核表达、组织表达谱构建提供基础资料,试验对6月龄、1周岁和2周岁的威宁绵羊公母羊GH基因编码区序列进行克隆,并进行生物信息学分析;同时采用实时荧光定量PCR方法对GH基因在威宁绵羊不同性别及不同生长阶段心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及背最长肌6个组织中mRNA水平上的表达规律进行探究。结果表明:威宁绵羊GH基因CDS区序列长度为754 bp,发现2个SNP位点;GH基因在威宁绵羊不同组织中均有不同程度的表达,但不同性别和不同生长阶段的表达有一定的差异,随着威宁绵羊年龄的增大,其GH基因在部分组织器官中的相对表达量呈现小幅度下降的趋势。     

SPATA3基因克隆及其在牦牛和犏牛睾丸中的差异表达研究

旨在克隆牦牛精子发生蛋白3(spermatogenesis associated 3,SPATA3)基因,并检测其在牦牛不同组织及在不同发育时期牦牛和犏牛睾丸中的表达水平,探讨SPATA3对睾丸发育和精子成熟的影响,为进一步研究该基因在精子形成过程中的作用机制提供理论依据。本试验以牦牛为研究对象,利用RT-PCR克隆技术获取牦牛SPATA3 cDNA序列,使用生物信息软件分析其结构和功能,并检测其在牦牛心、肝、脾、肺、肾、脑、小肠、卵巢、子宫和睾丸组织中的表达谱。通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,RT-qPCR)检测SPATA3基因在牦牛和犏牛睾丸不同发育时期的表达规律;采用免疫组化技术检测SPATA3在牦牛和犏牛睾丸中的细胞定位及表达差异。结果显示,SPATA3基因CDS区为693 bp,编码230个氨基酸,与黄牛、野牦牛和水牛的同源性较高;SPATA3仅在耗牛睾丸组织中特异性表达,其它组织未见其表达。RT-qPCR结果显示,SPATA3基因在牦牛睾丸发育过程中均有表达,其中成年期(4～5岁)睾丸中的表达极显著高于胎牛时期(5～6月,P0.01),且其在牦牛不同发育时期睾丸中的表达均极显著高于犏牛(P0.01)。免疫组化结果发现,SPATA3在圆形精子、长形精子细胞胞浆中均表达,且成年期牦牛睾丸中该基因的表达水平极显著高于犏牛(P0.01)。综上表明,SPATA3在遗传进化中高度保守,且在牦牛和犏牛睾丸组织中差异表达,该基因低表达可能引起精子形成障碍,从而参与精子成熟进程,但具体功能有待进一步的研究。     

绵羊WNT5A基因克隆及其组织表达分析

WNT5A(Wnt family member 5A)参与了多种细胞的增殖、凋亡和分化等生物学过程,在乳腺形态发生、毛囊发育等方面发挥了重要作用。该试验利用RT-PCR获得绵羊WNT5A基因的CDS区,分析WNT5A蛋白的结构特征并利用RT-qPCR检测WNT5A基因在9个组织中的表达情况。绵羊WNT5A基因的CDS区全长1062 bp,编码353个氨基酸。该蛋白的二级结构主要以α-螺旋和无规则卷曲为主,β转角、延伸链贯穿于整个蛋白质结构中。String分析结果表明,WNT5A与卷曲蛋白受体、低密度脂蛋白相关蛋白和受体酪氨酸激酶有相互作用。RT-qPCR研究结果表明,WNT5A基因表达具有组织特异性及品种特异性。WNT5A基因在绵羊心脏、肝脏、肺脏、脾脏、肾脏、卵巢、背最长肌、乳腺和皮肤9个组织中均广泛表达,其中在皮肤中的表达量高于其他组织(P<0.05),而在脾脏中表达量较低。它在甘肃高山细毛羊皮肤、乳腺、背最长肌、肾脏、肺脏、脾脏和肝脏中的表达量高于小尾寒羊(P<0.05),而在甘肃高山细毛羊卵巢中的表达量低于小尾寒羊(P<0.05),在心脏中该基因的表达量无差异(P>0.05)。该结果为深入研究绵羊WNT5A基因的功能提供了重要依据,同时也丰富了绵羊基因组内容。     

布莱凯特黑牛CRTC1、CRTC3基因克隆测序及表达分析

为研究布莱凯特黑牛CRTC1、CRTC3基因序列和表达情况及其与生长发育的关系,本实验运用克隆测序方法检测CRTC1、CRTC3基因CDS区,并进行生物信息学分析;运用qRT-PCR技术检测不同组织和不同月龄的mRNA相对表达量;并用免疫组化技术对蛋白进行定位分析。结果显示:克隆测序获得的布莱凯特黑牛CRTC1、CRTC3基因CDS区分别为1773 bp和1725 bp,分别编码590、575个氨基酸;运用生物信息学分析后发现CRTC1、CRTC3结构稳定性差,为亲水性、偏酸性蛋白;进化树显示与牛、瘤牛、山羊和绵羊的同源性高(>80%),蛋白互作网络图显示CRTC1、CRTC3蛋白与FoxO基因家族、AMPK家族等基因相互作用强。qRT-PCR结果显示CRTC1、CRTC3基因分别在睾丸和脂肪中mRNA相对表达量最高(P<0.01),在肌肉组织中亦有表达。在肌肉组织中,CRTC1、CRTC3基因mRNA相对表达量随着年龄的增加逐渐降低;免疫组化显示CRTC1、CRTC3蛋白主要在肌肉组织的肌原纤维中表达。以上结果表明,CRTC1、CRTC3基因调控肌纤维生长发育,进而参与肌肉生长发育相关调节。     

牦牛与犏牛联会复合体蛋白b-FKBP6基因的表达特征分析

<正>联会复合体蛋白FKBP6是哺乳动物精子发生减数分裂联会复合体形成必需的。采用RT-PCR和荧光定量PCR技术对牦牛和犏牛b-FKBP6基因的组织表达特征,以及牦牛与犏牛睾丸组织中b-FKBP6 mRNA表达水平进行了分析。结果显示:b-FKBP6基因在牦牛、犏牛睾丸和卵巢组织中特异表达,且牦牛睾丸组织中b-FKBP6mRNA表达水平极显著高于犏牛(P0.01)。结合犏牛精子发生减数分裂联会复合体形成障碍表型,推测睾丸组织b-FKBP6 mRNA表达     

大豆异黄酮对香猪睾丸形态及精子发生标志基因表达的影响

为研究大豆异黄酮(soybean isoflavones,SI)对香猪睾丸形态及精子发生标志基因表达的影响,选择40头健康的28日龄雄性香猪,随机分成4组,每组10个重复,每个重复1头猪。1、2、3和4组分别在基础饲粮中添加0、125、250和500 mg/kg SI,饲喂60 d后从各组分别随机选取5头屠宰,采取睾丸样品,分析睾丸的组织形态及E型钙粘连蛋白1(Cdh1)、联会复合体蛋白3(SCP3)、过渡蛋白1(Tnp1)和波形蛋白(Vim)基因的表达。结果表明:各添加水平的SI均造成了睾丸曲细精管中空泡的形成,减少了管腔中成熟精子的数量;饲粮添加SI极显著降低了睾丸组织Cdh1、SCP3和Tnp1基因的表达量(P<0.01);添加250 mg/kg的SI显著降低了睾丸组织Vim基因的表达量(P<0.05)。由此可知,饲粮添加125、250、500 mg/kg的SI对香猪睾丸形态有明显损伤,抑制了精子发生标志基因的表达;250 mg/kg SI显著抑制猪睾丸支持细胞标志基因表达。