绵羊Myostatin前肽对成肌细胞的分化作用

【目的】 研究绵羊Myostatin前肽对C2C12细胞分化的影响。【方法】 构建并包装Myostatin前肽基因过表达慢病毒质粒,包装慢病毒,分别用LV-CMV-MSTN-flag-GFP和LV-CMV -GFP慢病毒感染C2C12细胞,检测重组慢病毒对C2C12细胞的感染能力。【结果】 LV-CMV -GFP感染组可见明显的长条状肌管,LV-CMV-MSTN-flag-GFP组只见少量肌管的形成,肌管融合率的测定。未处理组,对照组,试验组肌管融合率分别为5.53%、6.62%、9.38%,试验组即转染Myostatin前肽的肌管融合率显著高于对照组和未处理组(P＜0.05)。【结论】 Myostatin前肽基因的过表达抑制了Myostatin基因的表达,影响肌管的形成,抑制了分化的进程。     

精子与慢病毒共孵育条件的优化以及转基因猪的制备

【目的】探索慢病毒与精子共孵育的方法,并制备转基因猪。【方法】采用正交试验分析精子密度、病毒量、精子与慢病毒共孵育时间、精子与慢病毒共孵育温度对精子活力的影响,采用PCR和Southern blotting检测转基因。【结果】①优化慢病毒与精子共孵育条件为：100 µL慢病毒原液（5×105cfu）与1.0×107个/mL精子在17℃下孵育30 min;②与病毒孵育后的精子（109个/mL）给母猪人工授精时,经PCR检测49头仔猪中有14头呈阳性;③Southern blotting结果表明,8头PCR阳性仔猪中,4头融合了外源基因。【结论】优化了精子与慢病毒共孵育的条件（100 µL慢病毒原液（5×105cfu）与1.0×107个/mL精子在17℃下孵育30 min）,成功制备了转基因猪,并检测有外源基因的融合。     

N,N-二甲基甲酰胺（DMF）对猪精液冷冻效果的影响

【目的】研究N,N-二甲基甲酰胺(N,N-Di methylformamide,DMF)与甘油配制的混合保护剂对猪冷冻精子的保护效果。【方法】以DMF和甘油配制成混合冷冻保护剂对猪精液进行冷冻,试验共设对照组(30mL/L甘油)、A组(10mL/L DMF+20mL/L甘油)、B组(20mL/L DMF+10mL/L甘油)、C组(30mL/L DMF)和D组(50mL/L DMF)5个处理组,以活动精子百分率、精子活率、精子直线运动速率、精子顶体完整率以及精子质膜完整率为检测指标,对猪精子冷冻效果进行评价。【结果】20mL/L DMF+10mL/L甘油混合冷冻保护剂对猪精子有较好的冷冻保护作用,与其他处理组相比,除精子直线运动速率和质膜完整率与10mL/L DMF+20mL/L甘油组无显著差异外,其他各项指标均优于其他组及甘油对照组。30mL/L DMF对猪精子的毒性强于同浓度甘油,但20mL/LDMF+10mL/L甘油混合冷冻保护剂的毒性与甘油对照组无显著差异(P>0.05)。【结论】20mL/L DMF+10mL/L甘油混合冷冻保护剂比单一使用甘油或DMF能起到更好的冷冻保护作用。     

γ-氨基丁酸诱发马鹿精子顶体反应

以马鹿为试验对象,采用上浮法诱导马鹿精子体外获能,以γ氨基丁酸(GABA)诱导顶体反应,旨在摸索出GABA诱发马鹿精子顶体反应的最适宜体系.研究结果表明:0.05～2.50mmol/L的GABA可提高获能马鹿精子的顶体反应率,并以0.50mmol/L GABA处理组的顶体反应率最高(P<0.01),达到(77.94±6.53)%;0.50mmol/L GABA诱导获能马鹿精子顶体反应,在1～30min内各处理时间的顶体反应率均达到70%以上,并以处理10min的顶体反应率最高(77.52±2.96)%;GABA能促进获能马鹿精子的顶体反应,但不能显著(P>0.05)促进未获能马鹿精子的顶体反应.     

孕酮诱发马鹿精子顶体反应的研究

以马鹿为试验对象,采用上浮法诱导马鹿精子体外获能,以孕酮(P4)诱导顶体反应,旨在摸索出P4诱发马鹿精子顶体反应的最适宜体系.研究结果表明:0.5～1000μmol/L的P4可提高获能马鹿精子的顶体反应率;其中,1μmol/L与10μmol/L的P4可显著(P<0.05)促进马鹿精子发生顶体反应,并以10μmol/L的P4处理组的顶体反应率最高(74.44±0.71)%.10μmol/L的P4诱导获能马鹿精子顶体反应在10～20min的处理时间内均获得了较高的顶体反应率(均72.41%以上),并以处理10min的顶体反应率最高(78.40%).P4能促进获能马鹿精子的顶体反应,但不能显著(P>0.05)促进未获能马鹿精子的顶体反应.     

利用CRISPR/Cas9系统构建可诱导型猪Sohlh1基因敲除细胞系

目的 将Tet-on系统与CRISPR/Cas9系统相结合建立诱导敲除猪Sohlh1基因的细胞系。方法 分离培养猪胎儿成纤维细胞(PFF),进行慢病毒载体PCW-eSpCas9(1.1)侵染并通过1 μg/mL嘌呤霉素筛选及强力霉素(Dox)诱导;改造pLV-sgRNA载体,进行293FT细胞转染验证;构建含Sohlh1基因目标靶点的pLV-sgRNA-2A-GFP特异性载体,进行慢病毒包装检测;利用包装病毒侵染稳转PCW-eSpCas9(1.1)的PFF细胞,3 μg/mL灭稻瘟菌素进行筛选,随后添加Dox诱导进行表达分析和敲除效率检测。结果 建立了受Dox调控可诱导eSpCas9(1.1)蛋白表达的PFF细胞系,不添加Dox,eSpCas9(1.1)蛋白不表达;293FT细胞表达绿色荧光,表明pLV-sgRNA-2A-GFP载体改造成功。3、4、6号Sohlh1基因靶点具有敲除活性,利用最优的2个靶点构建了pLV-sgRNA-2A-GFP特异性载体,荧光表达显示载体慢病毒包装成功。构建稳转PCW-eSpCas9(1.1)和pLV-sgRNA-2A-GFP的PFF,经Dox诱导72 h后,Sohlh1基因的敲除效率为85%。结论 利用Tet-on系统和CRISPR/Cas9系统成功构建了可诱导型猪Sohlh1基因敲除细胞系,为研究Sohlh1基因的功能以及制备条件性敲除Sohlh1基因去除生殖细胞的模型猪奠定了基础。     

实时精子分离系统对猪精子冷冻品质的影响

【目的】探索实时精子分离系统对猪精子冷冻品质的影响。【方法】采用实时精子分离系统对精液进行分离优选,液氮冷冻法制作细管冻精,以未分离精液为对照,检测实时精子分离系统对猪精子冷冻品质的影响。【结果】分离优选精子解冻后,精子活率、顶体完整率、质膜完整率、正常染色质率均明显高于对照组(P<0.01);分离组精子的正常形态率也显著高于对照组,且未受冷冻-解冻过程的影响(P>0.01);分离过程对精子密度也未产生显著影响(P>0.01)。【结论】实时精子分离系统可以显著改善猪冷冻精液的品质。     

慢病毒介导shRNA抑制Sirt1基因表达对猪前体脂肪细胞凋亡的影响

【目的】探讨慢病毒介导的shRNA干扰系统抑制脱乙酰基酶1(Sirtuin type 1,Sirt1)表达对猪前体脂肪细胞凋亡的影响。【方法】构建pLentiH1-Sirt1shRNA慢病毒载体,将其感染猪前体脂肪细胞,运用Hoechst33258染色,于荧光显微镜下观察细胞的形态学变化;流式细胞术检测细胞凋亡率;Western印迹检测细胞凋亡标志物Cleaved caspase-3的表达情况。【结果】pLentiH1-Sirt1shRNA慢病毒载体可抑制猪前体脂肪细胞中Sirt1的表达,显微镜下可见细胞体积缩小、染色质凝集、核固缩等典型的凋亡特征;流式细胞术显示细胞凋亡率较空载体对照组明显增加,早期和晚期凋亡细胞百分率分别从4%和9%(P0.05)上升至30%和32%(P0.05);Western印迹检测显示Cleaved caspase-3蛋白表达水平显著上调。【结论】慢病毒介导的shRNA可有效地抑制猪前体脂肪细胞中Sirt1的表达,显著促进细胞凋亡,提示Sirt1可能在前体脂肪细胞凋亡中发挥着重要作用。     

副性腺蛋白消化法和匀浆法获得中华绒螯蟹游离精子比较研究

为了获得中华绒螯蟹形态良好及最佳生理状态的游离精子,采用副性腺蛋白消化法和机械匀浆法获取中华绒螯蟹精子,比较两种方法所得精子的密度和成活率,并用80μg/mL的钙载体A23187对所得精子进行诱导,比较两种方法所得精子诱导后的顶体反应率,以及精子顶体反应各时期的比例。结果显示:副性腺蛋白消化法获得的精子密度为(1.83±0.87)×108/mL,成活率为(99.37±0.11)%,均显著高于机械匀浆法(P0.05)。室温诱导30min后,副性腺蛋白消化法所得精子的顶体反应率为(51.77±31.18)%,是自发顶体率的2.97倍。匀浆法所得精子的顶体反应率为(74.54±13.84)%,与自发顶体率相比无显著差异(P0.05)。此外,由于匀浆法对精子膜的损伤,其所得精子中发生顶体反应的精子多处于第III时期,比例为(70.41±25.81)%,能够进入第IV时期的比例仅为(21.16±22.45)%,而副性腺蛋白消化法所得精子中发生顶体反应的精子多处于第IV时期,比例为(69.09±9.29)%。表明,通过副性腺蛋白消化法获得中华绒螯蟹精子的方法显著优于机械匀浆法。     

PAF对长白猪精子活率及顶体反应率的影响

将人工采集的长白猪精液分为六组,其中一组为空白对照组,其余五组为实验组,分别加入5、10、25、50和100ns/ml的血小板活化因子(plarelet—activating factlr,PAF),于37℃恒温水浴锅中温育5,15,25,35,45,60min。显微镜下检测精子活率,同时作精子涂片,经固定染色后测算顶体反应率(Acrosomcreactloll,AR)。结果表明,(1)、PAF浓度为10ng/ml的实验组与对照组相比,在温育15—60rain期间,精子活率都极显著提高(P<0．01)；(2)、PAF浓度为5ng/ml的实验组与对照组相比,在温育25～45min期间,精子活率都极显著提高(P＜0．01)；(3)PAF浓度为5、10、25和50ng/ml组的精子在温育60min内顶体反应率均极显著高于对照组(P＜0．01)；(4)浓度为100ng/ml的PAF组与对照组相比,顶体反应率差异不显著(P＞0．05),表明一定浓度的PAF可提高长白猪精子的活率及顶体反应率。     

转录靶向猪Jiv基因shRNA细胞株的建立 及抗猪瘟病毒转基因猪的构建

【目的】构建转入靶向猪Jiv基因shRNA干扰片段的阳性细胞株,通过比较各细胞株对猪瘟病毒增殖的干扰效果,筛选对猪瘟病毒增殖有明显抑制作用的细胞株,为抗猪瘟转基因猪的构建提供材料。【方法】研究设计了靶向猪Jiv基因的4个shRNA干扰片段,并构建插入干扰片段的慢病毒(P1、P2、P3、P4)。将慢病毒分别转染PK-15细胞,阳性细胞接种猪瘟病毒后72 h用实时荧光定量PCR检测猪瘟病毒RNA的量,以比较4种干扰细胞株对猪瘟病毒增殖的干扰效果。将对猪瘟病毒增殖有较好干扰效果的P2慢病毒干扰载体转染猪胎儿成纤维细胞,获得稳定表达靶向猪Jiv基因shRNA干扰片段的猪胎儿成纤维细胞株,作为抗猪瘟病毒转基因猪构建的供体细胞,将细胞核移植到成熟的去核猪卵母细胞中,获得体细胞核移植胚胎,移植入受体母猪输卵管中进行转基因猪构建,对获得的转基因猪进行外源基因的鉴定。【结果】获得了4株转入靶向猪Jiv基因shRNA干扰片段的PK-15细胞株,其中转入P2干扰载体的细胞株对猪瘟病毒的增殖有明显的抑制作用,将转入P2干扰载体的猪胎儿成纤维细胞株为核供体细胞通过体细胞核移植,获得经鉴定为外源基因插入阳性的转基因猪。【结论】细胞Jiv基因的表达对猪瘟病毒的增殖有一定的影响,筛选获得的一个干扰细胞株对猪瘟病毒的增殖有明显的干扰效果;通过体细胞核移植技术获得一头转入靶向猪Jiv基因shRNA干扰片段（P2）的转基因猪。     

HSP90蛋白表达量与牛精子抗冻性的关系

【目的】探索热应激蛋白90（HSP90）表达量与牛精液冷冻-解冻后品质的关系。【方法】采用假阴道法采集身体健康、年龄2～4岁的9头荷斯坦奶牛精液（编号1～9）,测定新鲜精液指标（活力、形态、活率和密度）,评定其品质,合格的精液样品经过冷冻解冻后检测其精子活率、质膜完整率和顶体完整率,并根据冻后品质将其分为HFTs(High freezing resistance teams)和LFTs（Low freezing resistance teams) 2组,对精子HSP90蛋白进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶（SDS-PAGE）电泳和Western blot检测,分析其表达量与精子抗冻性的关系。【结果】不同牛个体精液冻后品质相差较大。SDS-PAGE电泳结果显示,HFTs组的分子质量约为90 ku的蛋白表达量显著高于LFTs组（P＜0.05）,经Western blot分析,该蛋白为HSP90。HSP90蛋白表达量与冷冻-解冻后的牛精子品质呈明显正相关,其与精子活率、顶体完整率、质膜完整率的相关系数分别为0.364,0.447和0.402。【结论】HSP90蛋白表达量可以作为判断牛精子抗冻性的指标之一。     

精子介导的转基因效率关键影响因素

【目的】精子介导的转基因技术简单易行,其作为制备转基因动物的一种方法已经被很多科学家所认同。但是不同实验室的研究结果显示其稳定性和重复性较低,转基因效率差异极大。现将主要探讨导致这种现象的原因。【方法】小鼠精子获能后分别与0、15、30和300nmol·L^-1 的Cy-3标记DNA（Cy-3-DNA）在37℃共孵育30 min。其后,血细胞计数板检测小鼠精子的活率;共孵育精子进行直接涂片,DPBS洗涤后涂片,DnaseI消化后涂片,精子涂片置于荧光显微镜下,记录视野中的精子总数及显示Cy-3信号的精子数,用于统计精子结合及内化DNA的效率。精子与300 nmol·L^-1 的Cy-3-DNA共孵育后,以50µmol·L^-1的 P₄诱导精子顶体反应,统计顶体反应前后显示Cy-3信号的精子比例。精子分别与15和300 nmol·L^-1 Cy-3-DNA共孵育后,精子进行体外受精,在荧光镜下观察合子期受精卵中Cy-3-DNA的存在位置。按照优化后的条件,精子分别与0、15和300 nmol·L^-1 pEGFP-C1质粒共孵育后进行体外受精,制备转基因胚胎。比较试验组和对照组的受精率和发育效率,采用PCR和RT-PCR方法检测囊胚期外源基因整合和表达情况。【结果】获能后的精子分别与0、3、15、30和300 nmol·L^-1的Cy-3-DNA共孵育后,精子的活率分别为82.21%、73.63%、77.38%、76.33%和77.80%;洗涤前精子结合DNA的效率分别为76%、94%、99%、100%,15、30和300 nmol·L^-1组精子结合率均显著高于3 nmol·L^-1组（P＜0.05）。洗涤后精子结合DNA的效率,分别为45%、66%、84%和87%,消化后精子内化DNA的效率分别为44%、56%、71%和76%,并且洗涤后精子结合及消化后精子内化DNA的效率都为300 nmol·L^-1组和30 nmol·L^-1组均显著高于其他两组,而15 nmol·L^-1组显著高于3 nmol·L^-1组（P＜0.05）;Image J对精子结合Cy-3-DNA的强度进行分析的结果表明,外源DNA的量随着外源DNA浓度的增加而显著增加（P＜0.01）。顶体反应后,精子顶体部DNA会有丢失,但精子头部后区的外源DNA依然会保留,因此,顶体反应前后,精子结合外源DNA的精子比率没有降低。15和300 nmol·L^-1 DNA共孵育的精子体外受精后,荧光显微镜下检测显示,合子期胚胎有外源DNA的荧光信号分布,将荧光信号在雄原核附近密集的胚胎记为阳性胚胎,300 nmol·L^-1 DNA共孵育的精子获得合子期胚胎的阳性率为27.89%,显著高于15 nmol·L^-1组的9.00%（P＜0.05）。精子与pEGFP-C1质粒共孵育后,体外受精,结果表明精子与DNA共孵育后,卵母细胞受精率及胚胎卵发育率与对照组相比差异不显著。单囊胚PCR检测15和300 nmol·L^-1的pEGFP-C1质粒与精子共孵育转基因胚胎阳性率分别为8.72%和21.50%;采用RT-PCR方法在300 nmol·L^-1组的囊胚中检测到了EGFP基因 RNA的表达,在荧光显微镜下没有观察到EGFP绿色荧光蛋白的表达。【结论】精子具备结合和内化外源DNA的能力,并能将外源DNA带入卵母细胞,顶体反应会使精子丢失顶体部DNA,但精子头部后区外源DNA依然保留。受精过程外源DNA在基因组中的整合及外源基因表达激活是精子介导转基因效率的关键影响因素。     

LCN5蛋白在雄性绵羊生殖器官及精子中的表达定位

[目的]探究绵羊附睾视黄酸结合蛋白——载脂蛋白5(lipocalin5,LCN5)在睾丸、附睾不同区段及输精管组织表达特点及其精子中的定位,为LCN5在雄性生殖器官中的功能研究提供理论依据.[方法]选择体重相近((65.23±1.95)kg)、体况良好、健康无病的9月龄公绵羊6只,其中3只使用假阴道法采集精液,3只做无...     

IL-15过表达对猪骨骼肌细胞成肌分化的影响

【目的】研究肌肉因子IL-15（interleukin 15）对猪骨骼肌成肌细胞增殖与凋亡的影响,为进一步研究IL-15在动物肌肉品质调控和骨骼肌疾病治疗提供依据。【方法】构建IL-15过表达慢病毒载体GV-492-IL-15,体外无菌分离培养猪骨骼肌卫星细胞,诱导分化,并通过免疫荧光染色进行成肌细胞验证。将成肌细胞转染IL-15过表达重组慢病毒载体,试验分别设置空白对照组（Control）、转染阴性对照病毒组（IL-15-）和转染GV-492-IL-15（IL-15+）慢病毒试验组（n=3）。培养72 h后,收集细胞和培养上清液。分别采用实时定量PCR（qRT-PCR）和Western Blot技术分析目的基因和蛋白的表达情况,采用ELISA试剂盒分析培养液中IL-15含量,采用CCK-8试剂盒分析成肌细胞活力,采用流式细胞术分析细胞周期和细胞凋亡,采用Western Blot技术检测与细胞凋亡密切相关的caspase-3蛋白表达水平的变化。【结果】（1）经鉴定后的质粒转染293T细胞,细胞内可观察到明显的绿色荧光,经Western Blot检测,可以观察到20 kD附近处有特征条带;（2）分离培养的猪骨骼肌卫星细胞呈梭形或纺锤形,诱导后可分化为呈管状的成肌细胞。将分化后的成肌细胞,进行α-SMA单克隆抗体免疫荧光染色,视野中90%的细胞呈阳性反应,胞浆染成红色,表明细胞为骨骼肌成肌细胞。（3）转染GV-492-IL-15慢病毒后,与对照细胞组相比,成肌细胞内IL-15 mRNA和蛋白相对表达量均极显著升高（P<0.001）,但培养液中IL-15蛋白水平变化不大（P>0.05）。CCK-8结果显示,过表达IL-15可增强细胞的增殖能力（P<0.05）。与对照组相比,转染GV-492-IL-15慢病毒的细胞早期凋亡率差异不显著（P>0.05）,但细胞晚期凋亡率显著下降（P<0.05）。与对照组相比,转染慢病毒组细胞中caspase-3蛋白有下降的趋势,但差异不显著（P>0.05）。此外,转染IL-15过表达慢病毒可使G1期细胞比例显著下降,S期和G2/M期细胞比例显著升高（P<0.05）。【结论】在正常生理条件下,IL-15是定位在细胞内并发挥作用的,IL-15过表达对猪骨骼肌成肌细胞早期凋亡没有显著影响,但可以抑制其晚期凋亡,并促进细胞增殖。这一研究将为IL-15正向调控猪骨骼肌肌肉品质和治疗相关肌肉疾病提供技术和理论依据。     

转K2.9基因绒山羊体细胞核移植技术体系的优化研究

【目的】利用体细胞核移植技术制备转毛角蛋白Ⅱ型中间丝K2.9基因的高绒质绒山羊胚胎,为绒山羊优良品种的培育提供一种全新的技术材料。【方法】以含有Neor 基因标记的K2.9 毛囊特异表达载体pcDNA3.1-K转染绒山羊胎儿成纤维细胞,经G418筛选获得转K2.9基因细胞,将获得的转基因阳性细胞与体外成熟的绒山羊卵母细胞进行核移植,并对生产的重构胚进行了体外培养。本文分别进行了激活方法、供体细胞和卵母细胞来源的筛选,且对获得的囊胚进行了PCR鉴定。【结果】（1）Iono+6-D对成年羊卵母细胞的孤雌激活效果好于A23187+6-D,显著提高了胚胎的卵裂率。（2）羔羊孤雌胚的卵裂率显著低于成年羊,但囊胚率差异不显著。（3）来自2只绒山羊胎儿的转基因成纤维细胞对核移植胚的发育没有显著影响,但2号羊的转基因细胞显著提高了融合率。（4）以羔羊卵进行核移植,显著降低了核移植胚的发育率。（5）对获得的囊胚进行PCR鉴定,成功扩增到目的基因。【结论】将K2.9 毛囊特异表达载体pcDNA3.1-K转染的绒山羊胎儿成纤维细胞作为供体细胞,核移植到成年羊卵母细胞中,以Iono+6-D进行激活,首次成功、高效地获得携带K2.9基因的绒山羊囊胚。     

基于CRISPR/Cas9技术构建STING基因敲除猪肺泡巨噬细胞系及其对Ⅰ型干扰素转录的影响

【目的】阐明干扰素基因刺激因子(STING)在猪抗病原微生物感染中的作用机制,为猪传染性胃肠炎、流行性腹泻和猪伪狂犬病等病毒性疾病的科学防控提供参考依据。【方法】基于CRISPR/Cas9技术,在STING基因第4、第8外显子中寻找高分靶点并设计sgRNA序列,将退火的sgRNA与酶切的LentiCRISPRv2载体用T4 DNA连接酶连接以获得LentiCRISPRv2-STING-sgRNA慢病毒载体(STING-sgRNA);以不同的STING-sgRNA慢病毒载体组合及包装质粒psPAX2和包膜质粒pMD2.G共同转染293T细胞,得到含sgRNA的慢病毒再转染3D4/21细胞;经嘌呤霉素筛选和有限稀释法获得单克隆细胞株,通过PCR、测序及Western blotting鉴定STING基因的敲除效果;并采用实时荧光定量PCR验证STING基因敲除对I型干扰素表达的影响。【结果】以不同的STING-sgRNA慢病毒载体组合与HA-STING过表达载体共同转染293T细胞,均能在细胞内对STING真核表达载体产生编辑效果,且以STING-sgRNA(1+5)慢病毒载体组合的编辑效率最高。以编辑效率最高的STING-sgRNA(1+5)慢病毒载体组合及包装质粒psPAX2和包膜质粒pMD2.G共同转染293T细胞包装出慢病毒,再用慢病毒感染3D4/21细胞,结果获得1株STING基因大片段(4989 bp)缺失的3D4/21细胞株,Western blotting检测未发现STING蛋白,说明STING基因敲除3D4/21细胞(3D4/21-STING-/-)构建成功。与野生型3D4/21细胞相比,在转染副猪嗜血杆菌DNA刺激下,3D4/21-STING-/-细胞中的IFN-β基因转录水平显著降低(P<0.05)。【结论】采用CRISPR/Cas9技术能成功大片段敲除3D4/21细胞中的STING基因,而导致STING基因功能丧失;STING基因敲除会导致细胞在病原微生物DNA刺激时Ⅰ型干扰素转录障碍,也提示STING基因可能是猪抗病原微生物感染的关键因子。     

高繁殖力和低繁殖力长白公猪的精子DFI差异分析

【目的】探究高繁殖力和低繁殖力长白公猪的精液品质及精子DNA损伤差异,为筛选出高繁殖力种公猪提供参考依据,进而优化猪场人工授精工作及提高种猪场的经济效益。【方法】选取12头法系长白公猪,通过分析繁育数据将其分组为高繁殖力和低繁殖力公猪,各6头;利用计算机辅助精子分析系统(CASA)对公猪精液品质参数进行检测分析,然后通过流式细胞仪检测精子DNA碎片指数(DFI)和活性氧(ROS)水平。【结果】高繁殖力公猪的平均窝产仔数和活产仔数均极显著高于低繁殖力公猪(P<0.01,下同),但二者的畸胎数和死胎数差异不显著(P>0.05,下同)。高繁殖力公猪精子的前进运动率显著高于低繁殖力公猪精子(P<0.05,下同),而精子畸形率极显著低于低繁殖力公猪,但二者在近端原生质滴率、远端原生质滴率及折尾率等方面的差异均不显著;除了高繁殖力公猪精子的曲线速率(VCL)显著高于低繁殖力公猪外,其他的运动参数均无显著差异;高繁殖力公猪的精子DFI和ROS水平均极显著低于低繁殖力公猪。长白公猪产仔数与各项精液质量参数的相关分析发现,公猪产仔数与精子DFI呈高度负相关(r=-0.85)、与精子畸形率(r=-0.70)和精子ROS水平(r=-0.78)呈中度负相关;公猪精子畸形率与精子DFI(r=0.63)和ROS水平(r=0.62)呈中度正相关;精子DFI和ROS水平呈高度正相关(r=0.93)。【结论】精子DNA碎片化与公猪繁殖力密切相关,即精子DFI可为评估公猪精液品质及繁殖力提供重要参考依据。因此,在筛选种公猪时精子DFI检测可作为公猪精子质量评估的补充手段,以协同人工授精技术提高受精率及猪场经济效益,进而推动养猪业的高质量发展。     

鸡TIGAR基因真核表达质粒的构建及其抗凋亡功能评价

【背景】 TP53诱导的糖酵解和凋亡调节因子（TP53-induced glycolysis and apoptosis regulator,TIGAR）是p53下游的靶基因,具有调节糖酵解水平和去除活性氧（Reactive oxygen species,ROS）并降低由活性氧诱发的细胞凋亡水平。【目的】 构建鸡源TIGAR基因的真核表达质粒,并检测TIGAR基因在DF1细胞中的抗凋亡作用,为建立稳定表达鸡TIGAR基因的细胞系做准备。【方法】根据GenBank（登录号：XM_417232.6）中预测基因设计引物,利用RT-PCR的方法从SPF鸡脾脏中扩增鸡TIGAR基因,将扩增产物克隆至载体（Flag-CMV14）后送公司测序验证;随后构建进化树对鸡TIGAR基因与其他哺乳动物及水生动物的TIGAR基因进行同源性分析。将重组质粒（Flag-TIGAR）转染入DF1细胞24 h后,使用新城疫病毒诱导细胞凋亡,利用Western Blot检测重组质粒表达情况以及Poly ADP-Ribose Polymerase（PARP）裂解情况。此外还将重组质粒（Flag-TIGAR）转染入DF1细胞,并于收样前2 h使用Staurosporine刺激细胞发生凋亡,分别在转染后24、48 h收集样品,并用流式细胞仪检测细胞凋亡情况。【结果】 RT-PCR扩增TIGAR基因,在843 bp处出现目的条带与预测相符,构建的TIGAR真核表达质粒（Flag-TIGAR）经测序,结果显示其序列与GenBank上预测的基本一致。Western Blot结果显示在30 h、36 h收集的样品中PARP均被裂解且转染重组质粒（Flag-TIGAR）的实验组与未转染质粒（MOCK）组或转染空载体（Flag-CMV14）组的样品相比,裂解的PARP表达量明显降低,且差异极显著（P<0.01）。流式结果显示：24 h 检测转染Flag-CMV14后细胞总凋亡率为11%（早期凋亡7.8%,晚期凋亡3.2%）,而转染Flag-TIGAR后细胞总凋亡率仅为4%（早期凋亡3.7%,晚期凋亡0.3%）,转染Flag-CMV14的早期凋亡率和晚期凋亡率均高于转染Flag-TIGAR组,且差异显著（P<0.05）。48 h转染Flag-CMV14后细胞总凋亡率为20.3%（早期凋亡14.3%,晚期凋亡6.0%）,而转染Flag-TIGAR后细胞总凋亡率为6.4%（早期凋亡4.8%,晚期凋亡1.6%）,转染Flag-CMV14组的细胞早期凋亡和晚期凋亡率均高于转染Flag-TIGAR的组,且差异极显著（P<0.01）。【结论】成功扩增出鸡TIGAR基因,并构建了其真核表达质粒,通过Western Blot和流式实验均证实过表达TIGAR后可降低细胞的凋亡程度并有利于细胞存活。