Ifitm1基因在小鼠卵泡发育与排卵过程中的功能及相关调控机制

为深入了解哺乳动物卵泡发育的机制，对小鼠卵巢颗粒细胞中干扰素诱导的跨膜蛋白1（interferon-induced transmembrane protein 1，Ifitm1）基因进行超表达和抑制表达分析，通过流式细胞术、荧光定量PCR、EdU法及western blot分析Ifitm1对小鼠颗粒细胞生长的影响及对小鼠排卵相关基因表达的调控作用，并用相关通路抑制剂处理颗粒细胞，探究Ifitm1影响小鼠卵泡发育及排卵的相关机制。结果显示，在小鼠卵巢颗粒细胞中成功地超表达和抑制表达了Ifitm1基因，干扰 Ifitm1基因表达使细胞周期蛋白Ccnd1表达降低了63.5%，G0/G1期细胞占比也下降，使细胞阻滞在G2/M期，从而抑制颗粒细胞增殖；干扰Ifitm1基因还导致排卵标记基因Lhr、Ereg、Cyp19a1表达水平提高了1.95~6.76倍（P<0.05），并抑制PI3K/AKT信号通路上关键蛋白p-AKT（Ser473）的表达，而阻断PI3K/AKT信号通路后再抑制Ifitm1基因表达，Lhr、Ereg和Cyp19a1的mRNA水平则未出现明显改变，说明Ifitm1基因通过抑制PI3K/AKT信号通路活性影响排卵。以上结果表明，Ifitm1基因通过PI3K/AKT通路介导在小鼠颗粒细胞生长以及卵泡排卵过程中发挥重要作用。     

牦牛SMAD4基因SNPs检测及其与生长性状的关联分析

【目的】研究牦牛SMAD4基因SNPs与生长性状的关系，探寻与牦牛生长性状相关的分子标记。【方法】采用DNA测序和单倍型分型技术，对青海牦牛SMAD4基因进行SNPs检测及其基因分型、连锁不平衡和单倍型分析，并对多态位点的基因型及组合单倍型与牦牛生长性状的关联性进行分析。【结果】牦牛SMAD4基因在内含子区域存在6个突变位点，其中g.393A>G、g.555A>G、g.6525A>G和g.18360C>T均存在3种基因型，g.582A>T和g.6492C>T均存在2种基因型。连锁不平衡分析发现，6个位点间不存在强连锁不平衡效应。单倍型分析发现，在14种不同的单倍型中，单倍型H₁的发生频率最高。关联性分析表明，g.393A>G位点与体斜长、胸围和管围均显著相关（P<0.05），g.555A>G位点与体斜长显著相关（P<0.05），g.582A>T位点与体质量和体高均显著相关（P<0.05），g.6492C>T位点与体高显著相关（P<0.05），g.6525A>G位点与体质量显著相关（P<0.05），g.18360C>T位点与胸围显著相关（P<0.05）。基因型组合发现，单倍型H₁H₁₄可能是影响牦牛生长性状的最优组合。【结论】牦牛SMAD4基因内含子区域上的6个位点与生长性状显著关联，可作为牦牛分子标记辅助选择的候选基因。     

原花青素对体外培养牛卵泡颗粒细胞增殖及其类固醇合成与分泌功能的影响

【目的】探究原花青素（proanthocyanidins,PC）对体外培养的牛卵泡颗粒细胞（granulosa cells,GCs）增殖及其类固醇合成与分泌功能的影响。【方法】采集性成熟荷斯坦奶牛卵巢组织,分离卵泡GCs,使用免疫荧光对其进行鉴定。用不同质量浓度（10,30,50,70和90 μg/mL）的PC对牛卵泡GCs作用不同时间（12,24和48 h）后,测定GCs存活率。以β-actin为内参基因,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测10,50和90 μg/mL PC对牛卵泡GCs周期相关基因（CCND1和CCND2）、凋亡相关基因（caspase-3、caspase-9和Bim）以及类固醇激素合成相关基因（CYP19A1、CYP11A1、STAR和3β-HSD）相对表达量的影响,并检测培养上清液中类固醇激素（雌二醇（E₂）和孕酮（P₄））的浓度。【结果】分离获得了纯度较高的牛卵泡GCs。当PC质量浓度为50 μg/mL且培养24 h时,牛卵泡GCs的存活率最高。当PC质量浓度为50 μg/mL时,牛卵泡GCs周期相关基因CCND1和CCND2相对表达量均极显著升高（P＜0.01）;凋亡相关基因caspase-3和caspase-9相对表达量均极显著降低（P＜0.01）,Bim相对表达量显著降低（P＜0.05）;E₂和P₄浓度均极显著增加（P＜0.01）;类固醇激素合成相关基因CYP19A1、CYP11A1、STAR和3β-HSD相对表达量均极显著升高（P＜0.01）。当PC质量浓度为10 μg/mL时,牛卵泡GCs凋亡相关基因caspase-3的相对表达量显著降低（P＜0.05）;P₄浓度显著增加（P＜0.05）;CYP19A1和3β-HSD相对表达量均显著升高（P＜0.05）,CYP11A1和STAR相对表达量均极显著升高（P＜0.01）。当PC质量浓度为90 μg/mL时,E₂浓度显著增加（P＜0.05）,P₄浓度极显著增加(P＜0.01）;CYP19A1、CYP11A1、STAR和3β-HSD相对表达量均极显著升高（P＜0.01）。【结论】50 μg/mL PC通过促进牛卵泡GCs周期相关基因的表达和抑制凋亡相关基因的表达而促进牛卵泡GCs的增殖。10～90 μg/mL PC通过促进类固醇激素合成相关基因的表达而促进了牛卵泡GCs合成和分泌类固醇激素,进而影响牛卵泡GCs类固醇激素合成与分泌功能。     

FOXO1基因调控牛前体脂肪细胞增殖和分化的功能研究

为探究干扰叉头转录因子O1（Forkhead box protein O1, FOXO1）对牛前体脂肪细胞增殖和分化的作用,本研究以固原黄牛的前体脂肪细胞为研究对象,采用组织块法分离牛前体脂肪细胞,并利用表型鉴定和标志基因表达谱2种方法鉴定所分离细胞的纯度和分化潜能。筛选并包装牛FOXO1干扰慢病毒,利用EdU染色、流式细胞术、油红O染色和qPCR方法探究干扰FOXO1对牛脂肪细胞增殖和分化的作用。结果表明：1）成功分离了牛前体脂肪细胞,且其具有较高的纯度和分化潜能。2）EdU染色结果表示,侵染Lv-FOXO1极显著增加了牛脂肪细胞的增殖率（P<0.01）。3）流式周期结果显示,干扰FOXO1显著增加了牛脂肪细胞S期阳性细胞的比例,促进了G1/S期的转化,进而促进了牛脂肪细胞增殖。4）干扰FOXO1后,增殖标志基因PCNA、CDK1和CDK2的表达量均极显著上调（P<0.01）。5）干扰FOXO1后牛前体脂肪细胞脂滴生成明显减少,且成脂标志基因PPARG的表达极显著下调（P<0.01）,CEBPB和LPL的表达显著下调（P<0.05）。综上,干扰FOXO1可通过上调增殖标志基因PCNA、CDK1和CDK2的表达促进牛脂肪细胞G1/S期的转化,进而促进牛脂肪细胞增殖,且其可通过降低成脂标志基因PPARG、CEBPB和LPL的表达减少牛脂肪细胞脂滴形成,进而影响脂肪沉积。本研究可为中国地方黄牛的肉质遗传改良提供理论依据。     

马铃薯转录因子StNAC043基因的克隆及其生理功能分析

为探究马铃薯转录因子StNAC043基因的功能，克隆马铃薯转录因子StNAC043基因，利用农杆菌介导法将其转入马铃薯‘东农310’基因组，使其过量表达。转基因植株经无性系扩繁后，测定转基因株系的根和茎的生长指标、叶绿素相对含量(SPAD)以及荧光参数(F_v/F_m、ETR_max)，并以转录组测序结合qRT-PCR验证分析其下游调控基因。结果表明:StNAC043基因过量表达可以显著促进转基因马铃薯根系和茎的生长、显著提高转基因植株叶片SPAD、F_v/F_m、ETR_max；并且转录因子StNAC043可以调控捕光色素结合蛋白基因StCAB1和StCAB2的表达。综上，马铃薯转录因子StNAC043基因对马铃薯幼苗的生长和光合生理调控具有重要作用。     

东湖F1代BMPR-1B和BMP15基因多态性 与产羔性能关联性分析

为探究候选基因BMPR-1B、BMP15与东弗里生羊♂和湖羊♀的杂交F₁代（东湖F₁羊）产羔数间的关联性，评估东弗里生羊作为引入品种的经济利用价值，使用PCR-RFLP技术对东湖F₁羊和湖羊的BMPR-1B、BMP15基因多态性与产羔数进行关联分析。结果显示，东湖F₁羊与湖羊群体内均未检测出BMP15基因的FecX^I突变。BMPR-1B基因FecB突变位点在湖羊群体中检测出AG、GG两种基因型，基因频率分别为0.064和0.936，优势基因型为GG型，等位基因A、G的基因频率分别为0.032和0.968，优势基因为等位基因G；在东湖F₁羊群体中检测出AA、AG和GG 3种基因型，基因频率分别为0.146、0.683和0.171，优势基因型为AG型，等位基因A、G的基因频率分别为0.488和0.512。表明对产羔有利的G等位基因可以通过东弗里生和湖羊杂交遗传给后代，可作为其分子育种的辅助选择标记。湖羊AG型与GG型个体产羔数差异不显著（P＞0.05），东湖F₁羊 GG型、AG型个体产羔数极显著高于AA型个体（0.01＜P＜0.05），GG型与AG型个体产羔数差异不显著（P＞0.05）。结果表明东湖F₁羊产羔数与BMPR-1B基因显著相关。     

胁迫条件下山新杨PdPapMYC2基因的组织表达模式

【目的】解明山新杨PdPapMYC2基因在生物胁迫、非生物胁迫及激素诱导下的组织表达模式。【方法】克隆山新杨PdPapMYC2基因，采用生物信息学技术分析其编码蛋白特性。采用qRT-PCR技术分析PdPapMYC2在山新杨顶尖、茎、叶和根等组织中的表达量，以及其在盐（NaCl）、碱（Na₂CO₃）和高渗透压（PEG6000）3种非生物胁迫处理，核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）、立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）、尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）、链格孢菌（Alternaria alternata）和金黄壳囊孢菌（Cytospora chrysosperma）5种生物胁迫处理及脱落酸（ABA）、茉莉酸 （JA）和水杨酸（SA）3种激素诱导下的组织表达量变化。【结果】PdPapMYC2基因长1 944 bp，编码647个氨基酸，存在bHLH-MYC_N superfamily和bHLH_SF superfamily保守结构域。预测PdPapMYC2蛋白定位在细胞核；二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成，三级结构与拟南芥4rru.1.A模型的一致性最高。系统进化结果显示，PdPapMYC2与毛白杨PtMYC2的亲缘关系最近。qRT-PCR分析结果显示，PdPapMYC2基因在山新杨顶尖、叶、茎和根中均有表达；与对照(CK)处理相比，在NaCl、Na₂CO₃和PEG6000胁迫处理下，顶尖部位PdPapMYC2的表达量均显著下调（P<0.05）；成熟叶中PdPapMYC2的表达量在NaCl胁迫时显著上调（P<0.05），在碱和高渗透压胁迫处理中下调；3种胁迫处理下其在根中的表达量均下调，但均未达显著水平。与对照(CK)处理相比，5种土传致病真菌胁迫48 h后，顶尖中PdPapMYC2表达量均下调，成熟叶中表达量仅在链格孢菌诱导下略上调，根部表达量在尖孢镰刀菌、金黄壳囊孢菌、链格孢菌和核盘菌作用下上调。JA诱导下PdPapMYC2在各组织中的表达量均显著上调（P<0.05），ABA和SA诱导下其在各组织中的表达量均下调。【结论】PdPapMYC2基因在山新杨多组织中表达，参与植物抵御逆境胁迫，并响应相关激素诱导。     

放牧藏绵羊瘤胃热休克蛋白70家族基因表达特征及其与微生物的互作研究

为探讨不同时期藏绵羊瘤胃热休克蛋白70家族基因的表达特征及瘤胃微生物菌群结构在瘤胃免疫功能中的关系。采用Real-time PCR技术和16S rRNA测序对放牧藏绵羊不同时期（4月、6月、10月和12月）热休克蛋白70家族基因（ HSPA1A 和 HSPA8 ）（n=12）的表达特征和瘤胃微生物菌群（n=24）进行分析,并采用Spearman对瘤胃微生物与基因表达进行相关性分析。结果表明,不同时期 HSPA1A 和 HSPA8 表达量存在显著差异, HSPA1A 和 HSPA8 表达量在4月和6月显著高于10月和12月;不同时期的瘤胃微生物丰度和多样性存在显著差异,Bacteroidetes、Rikenellaceae_RC9_gut_group在12月显著高于6月和10月;Firmicutes、Succiniclasticum和 Butyrivibrio_2 在6月显著高于4月和12月。相关性分析发现,不同时期瘤胃微生物与基因表达存在一定相关性,即瘤胃微生物在一定程度上可以对宿主的瘤胃免疫功能产生影响,这为藏绵羊瘤胃微生物与宿主免疫的互作研究提供基础数据。     

洋葱AcSCL4的克隆及其功能分析

【目的】初步探讨AcSCL4在洋葱成花中的功能，为解析洋葱成花分子调控机制提供理论基础。【方法】以长日生态型洋葱品系SB2为试验材料，根据已有的洋葱转录组数据，通过qRT-PCR筛选目的基因AcSCL4后进行基因克隆，并对其进行生物信息学分析；构建AcSCL4基因的过表达载体pB221-3300-AcSCL4并转化农杆菌，采用花序浸染法浸染拟南芥，并对T₃代纯系转基因植株进行表型分析和开花相关基因表达量分析。【结果】洋葱AcSCL4基因CDS长1 515 bp，编码504个氨基酸；AcSCL4蛋白N端高度变异，C端有GRAS结构域。聚类分析发现，AcSCL4与石刁柏和棉花的SCL4蛋白亲缘关系较近。与野生型拟南芥相比，AcSCL4过表达植株表现晚花表型。荧光定量PCR结果表明，与野生型拟南芥相比,AcSCL4过表达植株开花调控基因CO和FT的表达量极显著下降。【结论】AcSCL4通过调控CO及FT基因表达来抑制洋葱开花。     

小麦转录因子TaWRKY28基因克隆与抗旱性分析

【目的】克隆小麦TaWRKY28基因,通过农杆菌浸染法将其转化至拟南芥,研究转基因拟南芥植株生理生化指标变化,探究其在抵御非生物胁迫中的作用。【方法】采用RT-PCR方法,从小麦百农207 cDNA中克隆得到TaWRKY28基因,利用ProtParam等软件对其氨基酸序列进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR方法,分析TaWRKY28基因的组织表达特异性及在NaCl、ABA、H₂O₂、干旱和低温逆境胁迫下的表达情况;构建基因超表达载体,通过花序浸染法转化拟南芥,选取TaWRKY28基因相对表达量较高的转基因T₃拟南芥株系,测定拟南芥超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）的活性以及丙二醛（MDA）、H₂O₂和脯氨酸含量,研究TaWRKY28对拟南芥抗旱性的影响。【结果】成功克隆获得小麦TaWRKY28基因,该基因ORF全长为978 bp,编码325个氨基酸,相对分子质量为34.87 ku,理论等电点为9.27,含有1个WRKY保守结构域和1个C₂H₂锌指结构域,属于WRKY基因家族的第Ⅱ类成员。序列系统进化分析结果显示,小麦TaWRKY28与大麦HvWRKY2亲缘关系最近。亚细胞定位显示该基因位于细胞核中。qRT-PCR结果表明,TaWRKY28在小麦根、茎、叶、雌蕊和雄蕊组织中均有表达,但具有组织特异表达性,在叶中表达量最高,雄蕊中次之,雌蕊中表达量最低,且受NaCl、ABA、H₂O₂、干旱和低温胁迫后TaWRKY28表达会增强。对TaWRKY28转基因拟南芥植株的抗旱性分析表明,在干旱条件下,转基因植株的表型优于野生型,SOD、POD活性和脯氨酸含量显著增加,而H₂O₂和MDA含量显著降低,转基因植株抗旱性显著提高。【结论】克隆了小麦TaWRKY28基因,该基因可以增强转基因拟南芥植株的抗旱能力。     

ITGB1基因表达与鹅肥肝形成的关系

为探究ITGB1基因与鹅肥肝形成的关系,选取30只70日龄健康朗德公鹅,随机分为填饲组与对照组并进行24 d填饲.运用ITGB1基因序列进行生物信息学分析,采用RT-qPCR技术检测不同填饲阶段(填饲12d与24d)鹅肝脏中ITGB1基因的表达水平,同时,使用不同剂量的脂肪肝形成相关因子(胰岛素、葡萄糖、油酸、亚油酸和棕榈酸)处理鹅原代肝细胞,检测ITGB1基因的表达水平.结果 发现:全长CDS共2418 bp,编码805个氨基酸,与鸭的同源性高于98％,可编码1种亲水性蛋白;与对照相比,填饲12d与24 d时,鹅肝脏中ITGB1基因的表达均显著上调(P＜0.05);0.5 mmol·L-1油酸、亚油酸和棕榈酸均能显著地诱导鹅原代肝细胞中ITGB1基因上调(P＜0.05);200mmol·L-1葡萄糖能极显著地诱导鹅原代肝细胞中ITGB1基因上调(P＜0.01);此外,0.2 mmol·L-1胰岛素也能在一定程度上有诱导其表达上调的趋势(P=0.098).结果 表明,ITGB1基因表达上调与鹅肥肝形成密切相关,受脂肪肝形成相关因子诱导,提示ITGB1基因表达上调可能会促进鹅肥肝的形成.     

PRSS35在鸡卵泡膜细胞中的表达与卵泡液雌激素含量的关系

旨在研究PRSS35在鸡卵泡中的表达部位及在不同大小等级前卵泡内膜细胞中的表达模式与雌激素分泌的关系。选取直径为1～2 mm的小白卵泡、3～5 mm的大白卵泡、6～8 mm的小黄卵泡和9～12 mm的大黄卵泡,应用免疫组织化学技术对PRSS35在大白卵泡和小黄卵泡中的表达进行组织定位;分别抽取4种卵泡的卵泡液,并通过ELISA法测定各卵泡液中的雌激素(E_2)含量;刮取卵泡内膜细胞,分别利用QRT-PCR和Western blot技术检测 PRSS35 mRNA和蛋白在蛋鸡不同大小等级前卵泡内膜细胞中的表达情况。结果显示,PRSS35在蛋鸡卵泡颗粒细胞层、膜细胞层和卵丘细胞均有表达; PRSS35mRNA和蛋白在小黄卵泡中的含量均显著高于其他卵泡;E_2在小黄卵泡卵泡液中的含量显著高于其他卵泡,在小白卵泡和大白卵泡卵泡液中显著高于大黄卵泡。推测PRSS35在小黄卵泡中可能会促进卵泡内膜细胞分泌E_2,从而影响卵泡的选择。     

miR-222-3p在鹅肥肝形成中的作用及靶基因验证

为了检测miR-222-3p在填饲鹅不同组织中的表达情况，并对其靶基因进行预测和验证，探讨miR-222-3p在鹅肥肝形成中的功能。运用实时荧光定量 PCR技术检测miR-222-3p 在填饲鹅肝脏、胸肌和腹脂中的表达量；采用生物信息学方法对鹅miR-222-3p的靶基因进行预测，荧光定量PCR技术检测预测靶基因在肝脏中的表达量，并利用双荧光素酶基因报告系统验证其靶向关系。结果显示：相比对照组，miR-222-3p 在填饲鹅肝脏和腹脂中的表达量均显著升高；生物信息学预测结果显示MARF1和B4GALNT3基因在3’UTR区域存在miR-222-3p的潜在结合位点，且这两个基因在鹅肥肝中均显著下调，而双荧光素酶基因报告系统显示只有MARF1基因与鹅 miR-222-3p存在靶向关系。结果表明，miR-222-3p在鹅肥肝中表达量显著上调，且可能通过其靶基因MARF1对鹅肥肝的形成发挥调控作用。     

对母猪生殖调控的研究

【目的】研究促性腺激素抑制激素（GnIH）mRNA在母猪组织器官中的分布,不同剂量GnIH对母猪卵巢类固醇激素合成和细胞增殖相关蛋白表达的影响,及GPR147与GnRH的形态学关系。从分子、细胞水平和形态学角度,探讨GnIH在下丘脑-垂体-性腺轴对母猪生殖调控的作用机制,丰富神经内分泌学的内容。【方法】以30日龄健康仔母猪为研究对象,采用半定量RT-PCR方法研究GnIH mRNA在母猪24个组织中的分布定位。采集青年母猪卵巢样品,分离卵巢颗粒细胞,研究不同剂量GnIH（10^-6、10^-8、10^-10 和 10^-12 mol·L^-1）对体外培养的母猪卵巢颗粒细胞类固醇激素（雌二醇,孕酮）的合成、细胞增殖相关蛋白（cyclin B1,PCNA）表达的影响。取30日龄健康仔母猪下丘脑,制作脑片,采用荧光双标记,激光共聚焦显微镜观察拍照分析GPR147与GnRH的形态学关系。【结果】GnIH mRNA主要在母猪的中枢神经系统中表达,尤其是在间脑表达含量最高。在外周组织,如子宫、卵巢、垂体中也有一定量表达。不同剂量的GnIH作用于体外培养的卵巢颗粒细胞,其中10^-6和10^-10 mol·L^-1 GnIH能极显著地抑制雌二醇的分泌（P＜0.01）, 但不同剂量的GnIH对孕酮分泌的影响并不显著。GnIH能极显著地抑制卵巢增殖相关蛋白PCNA和cyclin B1的表达（P＜0.01）。此外,激光共聚焦结果显示GPR147与GnRH在下丘脑室旁核及视前区存在密切联系。【结论】GnIH可在下丘脑水平通过其受体直接作用于GnRH神经元,影响GnRH的合成和分泌,进而在中枢水平调控母猪的生殖活动。在外周生殖器官中,GnIH可通过影响卵巢激素的分泌和细胞增殖相关蛋白的表达参与母猪的生殖调控。     

GDF-9对牦牛COCs体外成熟培养及其相关基因mRNA表达的影响

为探明生长分化因子-9(Growth differentiation factor 9,GDF-9)对牦牛卵丘-卵母细胞复合体(Cumulusoocyte complexes,COCs)体外培养的卵母细胞成熟率及相关基因mRNA表达水平的影响:采取健康牦牛的卵巢,分离COCs进行体外成熟培养;在牦牛COCs成熟培养液中添加终浓度分别为0、200、400、600ng/mL的GDF-9,统计卵母细胞成熟率;采用Real-time PCR方法检测GDF-9处理的COCs中Smad信号通路下游分子Smad4以及卵丘扩展相关基因(HAS2、PTX3、PTGS2)的mRNA表达水平。结果表明:添加0、200、400、600ng/mL GDF-9的COCs成熟率差异不显著(P0.05)。Smad4和卵丘扩展相关基因(HAS2、PTX3、PTGS2)的mRNA表达量随着GDF-9浓度升高呈上升趋势,其中600ng/mL GDF-9处理组的Smad4和PTX3mRNA表达量最高,与其他处理组差异显著(P0.05);600ng/mL GDF-9处理组的HAS2、PTGS2mRNA表达量与400ng/mL GDF-9处理组差异不显著(P0.05),与其他实验组差异显著(P0.05)。研究发现,在牦牛COCs体外培养过程中,添加不同浓度的GDF-9对牦牛卵母细胞成熟率的影响差异不显著;GDF-9显著提高其信号通路下游分子Smad4基因以及卵丘细胞扩展相关基因(HAS2、PTX3、PTGS2)的mRNA表达,说明600ng/mL GDF-9对牦牛体外培养过程中卵丘扩展有作用,作用机制可能与激活Smad信号通路有关。     

FSH处理对猪颗粒细胞中类固醇合成酶基因的表达及其调控区组蛋白H3修饰的影响

【目的】研究FSH处理对猪卵巢颗粒细胞类固醇合成酶、垂体激素受体、凋亡相关等基因表达的影响及此过程中组蛋白H3修饰的变化情况。【方法】首先,采集猪卵巢组织并用注射器抽取方法收集卵泡颗粒细胞,用含血清体系体外培养颗粒细胞至贴壁,血清饥饿16h后用终浓度5IU·mL~(-1)的FSH处理24h,并收集细胞。其次,提取细胞m RNA,采用qRT-PCR方法检测类固醇合成酶(STAR、CYP11A1、HSD3B和CYP19A1)、垂体激素受体(FSHR和LHR)、凋亡相关基因(XIAP和Fas L)m RNA的表达变化,最后,相同处理后固定细胞,采用染色质免疫沉淀结合q PCR(Ch IP-q PCR)方法检测类固醇合成酶基因STAR、CYP19A1和HSD3B上游转录调控区组蛋白H3修饰(H3K4me2、H3K4me3、H3K9ac和H3K14ac)状况。【结果】5IU·mL~(-1)的FSH处理引起类固醇合成酶基因STAR、CYP19A1和HSD3B分别为2倍(P0.01)、2.8倍(P0.01)和3.6倍(P0.05)的显著上调,而CYP11A1表达水平没有显著变化;FSH处理对垂体激素受体FSHR、LHR和凋亡相关基因XIAP、Fas L影响不显著。在上调的三个类固醇合成酶基因中,HSD3B调控区组蛋白H3修饰变化最为显著,H3K4me2、H3K4me3、H3K9ac和H3K14ac结合分别有14.7倍(P0.01)、13.6倍(P0.01)、19.7(P0.01)倍和2.5倍(P0.05)的显著上调;STAR基因调控区的H3K9ac在处理后有11.1倍的显著下降(P0.05);CYP19A基因调控区的H3K4me3和H3K9ac分别有0.5倍的上调(P0.01)和10.4倍(P0.01)的下降,其余组蛋白修饰在处理前后没有显著变化。【结论】FSH处理24h对颗粒细胞类固醇合成酶基因转录有显著上调作用,对其转录过程有H3组蛋白修饰参与,组蛋白修饰模式具有基因特异性。垂体激素受体和凋亡相关基因的应答可能需要FSH和其他因素的联合作用。     

Expression of BMP Receptors in Porcine Granulosa Cells （GCs） and Their Regulation by Luteinizing Hormone （LH）

Bone morphogenetic proteins (BMPs) play critical roles in follicle growth and development. BMPs initiate signaling by assembling BMP receptors and activating Smads, which in turn alter expression of target enes. The mechanism underlying the regulation of the expression of BMP receptors and Smads during follicle development in pigs is still unknown. By quantitative real-time PCR, the mRNA expression of BMP receptors and Smads in granulosa cells (GC) was investigated.Cells were obtained from small porcine follicles (SF; <3 mm diameter) and dominant follicles (DF; >6 mm diameter); ActRIA and BMPR2 mRNA levels in DF were significantly higher (P<0.05) than that in SF, whereas BMPRIB, Smad4 and Smad7 expression tended to decrease (P>0.05). The levels of BMPRIA, ActR2, Smadl, Smad5, and Smad8 mRNA did not differ between DFs and SFs. To investigate the effect of LH on BMP receptors in GC, cells obtained from porcine DFs were cultured in medium supplemented with different doses of luteinizing hormone (LH). High doses of LH (4 IU mL-1)significantly decreased the concentration of estradiol (E2) and progesterone (P4) in medium and the expression of Cyp19a1 (P450 aromatase, P450arom) and Cypl lal (cholesterol side-chain cleavage enzyme P450, P450scc), while significantly increased viable cell numbers and up-regulated expression of cyclin dependent kinase-4 (CDK4) and cyclin D2. However,LH had no effect on the expression of BMP receptor genes. Thus, the present study indicates that the expression of members of the BMP signaling pathway in porcine GC is regulated during follicle development and the expression of BMP receptors are not regulated by LH in porcine GCs.     

CTNNB1对猪卵巢颗粒细胞的调控

【目的】卵巢颗粒细胞的增殖和分化是原始卵泡生长启动的关键因素,卵巢颗粒细胞过度凋亡是卵泡闭锁的主要原因,因此卵巢颗粒细胞的功能对卵泡生长发育、排卵、激素分泌等至关重要。研究通过探究连环蛋白β1（catenin beta 1, CTNNB1）对猪卵泡发育过程中颗粒细胞的增殖、凋亡及类固醇激素分泌等功能的影响,为猪卵泡发育的分子调控机制研究提供参考。 【方法】利用RNA抽提、实时定量PCR（Quantitative real time PCR, qRT-PCR）等方法,构建CTNNB1在母猪卵巢、肌肉、大脑等9个组织的表达谱;检测母猪性成熟过程中卵巢组织和小（≤3 mm）、中（3—6 mm）、大（≥6 mm）卵泡颗粒细胞中CTNNB1的表达情况。构建CTNNB1的真核表达载体及合成siRNA,转染至猪卵巢颗粒细胞,采用EdU、Annexin V- FITC/PI双染、ELISA等方法,检测CTNNB1对颗粒细胞增殖、凋亡、类固醇激素分泌的影响,以及对类固醇激素合成通路重要基因转录表达的影响。【结果】与肌肉、大脑等组织相比,CTNNB1在卵巢中mRNA表达水平最高。性成熟母猪卵巢中CTNNB1转录水平显著高于性成熟前和性成熟后的母猪;卵巢卵泡中CTNNB1转录和蛋白水平随卵泡发育明显上调;且卵巢颗粒细胞中CTNNB1转录和蛋白水平也随卵泡的发育逐渐上调。更重要的是,CTNNB1显著促进颗粒细胞增殖,抑制颗粒细胞凋亡;CTNNB1能够上调CYP1A1和HSD17B7的转录水平,下调CYP11A1、ESR1、ESR2、FSHR、LHR和NR5A1等类固醇激素合成相关基因的转录水平,进而促进颗粒细胞雌激素的分泌,抑制颗粒细胞雄激素和孕激素的分泌。【结论】本研究证实CTNNB1可能通过促进颗粒细胞增殖及雌激素的合成和分泌,抑制颗粒细胞凋亡及雄激素、孕激素的合成和分泌,进而促进卵泡的生长发育。     

牦牛bta-miR-1434-5p和Smad1基因组织表达谱及荧光素酶报告载体构建

为探索牦牛Smad1基因与bta-miR-1434-5p是否存在靶向关系,探究bta-miR-1434-5p分子调控可能机制,利用RT-PCR技术对bta-miR-1434-5p和Smad1 mRNA在牦牛组织中的表达谱进行检测,并构建pmiR-RBREPORTTM双荧光素酶报告载体对牦牛Smad1基因3′端非翻译区(3′UTR)与bta-miR-1434-5p的靶向关系进行研究。结果表明:Smad1基因mRNA在牦牛下丘脑、垂体、心、肝、脾、肺、肾、骨骼肌、淋巴结、卵巢、输卵管、子宫组织中均有广泛表达;bta-miR-1434-5p除在牦牛输卵管中没有表达外,在其他组织均与Smad1基因mRNA共表达;获得牦牛Smad1基因3′UTR序列并成功构建野生型及突变型pmiR-RB-REPORTTM双荧光素酶报告质粒;荧光素酶活性检测发现bta-miR-1434-5p mimics对Smad1野生型质粒报告荧光没有明显的下调作用,由此推测btamiR-1434-5p与牦牛Smad1基因的该段3′UTR之间未发现明显互作。     

Follicle-stimulating hormone is expressed in ovarian follicles of chickens and promotes ovarian granulosa cell proliferation

Follicle-stimulating hormone(FSH), an important hypothalamic-pituitary-gonadal axis(HPG) hormone, is secreted by the pituitary gland. This study confirms that FSH is expressed in chicken follicles at different stages, and positive FSHβ mRNA signals were stronger(P0.05) in granulosa cells than in oocytes. The 369 bp coding sequence of FSHβ in ovaries is 100% identical to that in the pituitary gland. The experiment in vitro revealed that the ovary possessed FSH secretory capacity. Further, FSHβ mRNA was significantly upregulated(P0.05) in follicles and significantly higher(P0.05) than that in the pituitary gland by approximately 2–23 times with the development. The number of granulosa cells decreased significantly(P0.05) in the cells with siRNA treatment, confirming that the ovarian FSH could promote granulosa cell proliferation. This view was supported by cell cycle analysis and CCND2 and CCNE2 expression. Further research indicated that no difference(P0.05) was observed between the number of granulosa cells treated with FSHβ siRNA and in exogenous FSH. However, the number of granulosa cells without FSHβ siRNA transfection was significantly higher(P0.05) for exogenous FSH. This finding suggests that the proliferative effect of exogenous FSH on ovarian granulosa cells depend on endogenous FSH. This study demonstrated that the FSH gene was expressed in chicken follicles and promoted ovarian granulosa cell proliferation, which enriched the theory on HPG axis.