腺病毒介导的高效生产水牛转基因胚胎条件的摸索

试验旨在探究腺病毒感染水牛颗粒细胞和胚胎的最佳条件,以提高转基因水牛胚胎的生产效率。以水牛颗粒细胞和体外发育的胚胎为研究对象,分别用0、1×10~0、1×10^-1、1×10^-2、1×10^-3、1×10^-4、1×10^-5 GFU/mL腺病毒感染水牛颗粒细胞,获得最佳感染浓度后,在最佳浓度条件下分别感染24、48、72、96 h,摸索最佳感染时间,用倒置荧光显微镜观察试验结果。利用腺病毒感染水牛颗粒细胞的最佳浓度和时间分别感染2细胞和4细胞期胚胎,对胚胎的最佳感染条件进行摸索,分析胚胎分裂率、囊胚率和转染囊胚率。结果显示,1×10^-2 GFU/mL浓度和48 h感染时间可获得水牛颗粒细胞的最佳腺病毒感染效率。腺病毒感染2细胞和4细胞期无透明带和非完整透明带胚胎后胚胎发绿光,而感染完整透明带胚胎后不发光,2细胞期胚胎感染后停止发育,4细胞期开始感染的非完整透明带胚胎可继续发育至囊胚。于4细胞期分别感染完整透明带组、非完整透明带组和无透明带组水牛胚胎,结果显示,非完整透明带转染组在囊胚率和囊胚转染效率上均优于其他组。综上,非完整透明带,1×10^-2 GFU/mL和48 h为感染浓度和时间,4细胞期为感染起始期的腺病毒介导的水牛转基因胚胎生产方法能够实现目标基因在水牛胚胎中的高效表达,从而达到提高转基因水牛胚胎生产效率的目的。     

水牛SND1基因克隆及生物信息学分析

试验旨在利用电子克隆法对水牛SND1(staphylococcal nuclease and tudor domain containing 1)基因进行克隆和序列分析,为探究该基因对水牛泌乳性能的作用机制奠定基础。以奶牛SND1基因(GenBank登录号:NM_205784.1)作为种子序列,利用Primer Premier 5.0设计3对引物,以水牛基因组DNA为模板,PCR扩增水牛SND1基因mRNA序列,扩增获得序列连接pMD18-T载体,通过测序拼接获得水牛SND1基因mRNA全序列,并对其进行生物信息学分析。结果显示,水牛SND1基因完整编码序列长为3 503bp,包含长为2 733bp CDS序列,编码910个氨基酸,蛋白分子式为C4523H7183N1281O1354S26,分子质量为102.01ku,理论等电点(pI)为6.74,不稳定系数为42.07,平均亲水性为-0.419,属可溶酸性蛋白。二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,其中α-螺旋占37.80%,无规则卷曲占34.18%。结合Protfun 2.2在线软件对SND1的功能进行预测分析表明,该蛋白在嘌呤和嘧啶、中央中间代谢、能量代谢、氨基酸生物合成发挥功能的可能性分别为0.449、0.401、0.303和0.262。SND1基因编码区序列与黄牛、绵羊、山羊、猪、马、人的同源性分别为98.7%、97.8%、97.8%、93.8%、93.1%和91.7%,物种之间同源性较高,系统进化情况与其亲缘关系远近一致。利用SMART在线软件预测蛋白结构域,结果显示,水牛SND1蛋白包含有4个SN区域,说明SND1基因编码区在进化过程中较为保守。     

水牛甲状旁腺素1受体基因CDS区克隆与生物信息学分析

试验旨在对水牛甲状旁腺素1受体（parathyroid hormone 1 receptor,PTH1R）基因CDS区进行克隆,并对所获序列进行生物信息学分析,以期丰富水牛PTH1R基因研究的基础数据。提取水牛基因组DNA,以牛PTH1R基因为参考序列（GenBank登录号：NM_001075332.1）,应用Primer Premier 5.0软件设计引物序列,运用PCR扩增及测序获得水牛完整CDS区序列,使用DNAMAN、ProtParam、SOPMA、PSORT Ⅱ Prediction等在线分析软件分析PTH1R的一级结构、二级结构、三级结构与理化性质,并进行同源性分析及构建系统进化树。结果显示,试验成功克隆了水牛PTH1R基因完整编码序列,该序列长为2 283 bp,CDS区长1 770 bp,序列已提交GenBank,登录号：MF380401,可编码589个氨基酸。PTH1R基因CDS区核苷酸序列与黄牛、猪、马、山羊、绵羊和骆驼同源性比对结果显示,其同源性分别为99.4%、93.2%、93.5%、95.3%、98.1%和93.9%,物种之间同源性较高,进化树分析结果与其亲缘关系远近一致,表明水牛PTH1R基因编码区在进化过程中比较保守。蛋白理化性质分析显示,水牛PTH1R蛋白分子式为C₂₉₉₆H₄₆₁₆N₇₉₂O₈₂₃S₃₀,分子质量为65 860.22 u,半衰期为30 h,理论等电点（pI）为8.37,水溶液在280 nm处的消光系数为117 770,肽链N端为M（Met）,不稳定系数为43.36,属于碱性不稳定蛋白。脂肪系数为88.61,总平均亲水性为0.007,该蛋白属于不可溶性蛋白。二级结构分析显示,水牛PTH1R基因蛋白中包含有218个α-螺旋、114个延伸链、44个β-转角、213个无规则卷曲,与三级结构预测结果相一致。综上所述,PTH1R基因编码区在长期生物进化过程中具有较强的保守性,PTH1R基因的成功克隆及分析为进一步揭示其遗传特性提供了理论依据。     

不同电融合参数对猪手工克隆重构胚胎发育效果的影响

为探讨不同融合参数对猪手工克隆(HMC)重构胚发育效果的影响。本试验比较了胞质与胞质之间不同黏合方式以及不同的电融合参数对融合效率的影响,以及融合参数对HMC重构胚胎发育的影响。结果表明,卵-供体-卵的黏合方式有利于提高胞质的融合率;融合参数3(2 k V/cm,80μs,1次)和参数4(2.2 k V/cm,80μs,1次)的对胞质的融合率显著高于其他参数,两个参数对HMC重构胚卵裂率的影响差异不显著,而参数3的囊胚率以及囊胚细胞总数显著高于参数4。参数3更适合用于HMC重构胚的融合,并能提高重构胚的囊胚发育率以及囊胚的细胞个数。     

丙戊酸处理对猪手工克隆重构胚体外发育潜能的影响

为探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂丙戊酸（valproic acid, VPA)对猪手工克隆(HMC)胚胎发育潜能的影响,本研究比较了不同浓度（0、25、50、75和100 nmol/L）VPA处理猪HMC重构胚对后期胚胎发育率、内细胞团数和组蛋白乙酰化程度的影响。结果表明,50、75 nmol/L VPA处理组HMC重构胚的卵裂率和囊胚发育率均显著高于0、25和100 nmol/L VPA处理组（P<0.05）;与0、25、75和100 nmol/L相比,50 nmol/L VPA处理组能显著提高囊胚内细胞团细胞数（P<0.05）,囊胚阶段VPA处理组的组蛋白H3K14乙酰化（AcH3K14）水平高于空白组和孤雌激活囊胚。因此,应用VPA处理可提高猪HMC重构胚胎分裂率、囊胚率及增加内细胞团细胞数,提高了猪HMC胚胎的体外发育潜能。     

沼泽型水牛微卫星DNA的遗传多样性分析

为探究中国沼泽型水牛品种或类群的遗传多样性,本研究采用了沼泽型水牛30个微卫星标记结合LabChip芯片检测法对德昌水牛、德宏水牛、温州水牛、贵州水牛、西林水牛、富钟水牛及两个引进品种摩拉水牛、尼里－拉菲水牛等40个样本进行了检测和遗传多样性分析。结果表明,在30个微卫星DNA标记上共发现332个等位基因,平均基因多样性和PIC值分别为0.7808和0.7554。聚类分析结果显示,德宏水牛和德昌水牛先聚为一类,随后与富钟水牛、贵州水牛、温州水牛、西林水牛聚为一类;摩拉水牛与尼里－拉菲水牛聚为一类。本研究证实了所选的30个沼泽型水牛微卫星DNA标记可作为有效的遗传标记用于水牛品种间的遗传多样性分析,同时也丰富了当前的水牛微卫星标记资源。     

抑制BMP/Smad信号通路对水牛卵巢颗粒细胞生长和类固醇激素合成的影响

【目的】探究BMP/Smad信号通路对水牛卵巢颗粒细胞生长和类固醇激素合成的影响。【方法】利用脂质体转染的方法将合成的Smad4基因的3对siRNAs(Smad4-siRNA1、Smad4-siRNA2和Smad4-siRNA3)和NC-siRNA(对照组)分别转染水牛颗粒细胞,通过实时荧光定量PCR检测Smad4基因的表达水平,比较不同siRNA的干扰效率。然后利用筛选的干扰效率最高的siRNA,转染水牛卵巢颗粒细胞,通过CCK-8法检测对照组和干扰组细胞的增殖情况,实时荧光定量PCR检测上述两组细胞凋亡相关基因Bax和Bcl2,细胞周期相关调控基因CyclinD2和CDK4,以及类固醇激素合成相关基因Cyp19A1和Cyp11A1的表达水平,并通过ELISA检测雌二醇(E₂)和孕酮(P₄)的含量。【结果】基因干扰试验结果表明,3对siRNAs对Smad4基因的表达均具有极显著的干扰作用(P<0.01),其中Smad4-siRNA1的干扰效率最高,达到了64%。CCK-8检测结果显示,与对照组相比,干扰组细胞的增殖效率显著降低(P&l...     

水牛甲状旁腺素1受体基因CDS区克隆与生物信息学分析

试验旨在对水牛甲状旁腺素1受体(parathyroid hormone 1receptor,PTH1R)基因CDS区进行克隆,并对所获序列进行生物信息学分析,以期丰富水牛PTH1R基因研究的基础数据。提取水牛基因组DNA,以牛PTH1R基因为参考序列(GenBank登录号:NM-001075332.1),应用Primer Premier 5.0软件设计引物序列,运用PCR扩增及测序获得水牛完整CDS区序列,使用DNAMAN、ProtParam、SOPMA、PSORTⅡPrediction等在线分析软件分析PTH1R的一级结构、二级结构、三级结构与理化性质,并进行同源性分析及构建系统进化树。结果显示,试验成功克隆了水牛PTH1R基因完整编码序列,该序列长为2 283bp,CDS区长1 770bp,序列已提交GenBank,登录号:MF380401,可编码589个氨基酸。PTH1R基因CDS区核苷酸序列与黄牛、猪、马、山羊、绵羊和骆驼同源性比对结果显示,其同源性分别为99.4%、93.2%、93.5%、95.3%、98.1%和93.9%,物种之间同源性较高,进化树分析结果与其亲缘关系远近一致,表明水牛PTH1R基因编码区在进化过程中比较保守。蛋白理化性质分析显示,水牛PTH1R蛋白分子式为C2996H4616N792O823S30,分子质量为65 860.22u,半衰期为30h,理论等电点(pI)为8.37,水溶液在280nm处的消光系数为117 770,肽链N端为M(Met),不稳定系数为43.36,属于碱性不稳定蛋白。脂肪系数为88.61,总平均亲水性为0.007,该蛋白属于不可溶性蛋白。二级结构分析显示,水牛PTH1R基因蛋白中包含有218个α-螺旋、114个延伸链、44个β-转角、213个无规则卷曲,与三级结构预测结果相一致。综上所述,PTH1R基因编码区在长期生物进化过程中具有较强的保守性,PTH1R基因的成功克隆及分析为进一步揭示其遗传特性提供了理论依据。     

水牛LPIN1基因克隆及序列分析

试验旨在克隆获得水牛脂素1(LPIN1)基因,并对其进行生物信息学分析,为揭示该基因在水牛脂肪沉积、生殖发育和泌乳调控中的作用奠定基础。本研究以水牛卵巢组织cDNA为模板,PCR扩增获得了LPIN1基因CDS区全长后测序,并结合生物信息学分析方法预测及分析蛋白质理化性质、二级结构及三级结构等。结果表明,水牛LPIN1基因编码区长2 793bp,编码930个氨基酸。MegAlign软件分析显示,水牛LPIN1基因核苷酸序列与水牛(预测)、牦牛、黄牛、山羊、藏羚羊、绵羊、猪、骆驼、人和小鼠LPIN1基因的同源性分别为99.6%、97.9%、97.7%、97.5%、97.4%、97.1%、89.9%、89.8%、86.2%和83.5%;水牛lipin1蛋白氨基酸序列与黄牛、牦牛、山羊、藏羚羊、骆驼、猪及人的同源性分别为99%、99%、99%、99%、94%、94%及90%。应用Mega 5.0软件构建系统进化树发现,水牛与黄牛的亲缘关系最近,其次为绵羊和山羊,LPIN1基因在不同物种及进化的过程中具有高度保守性。对lipin1蛋白分析发现,其二级结构由α-螺旋、β-折叠、T-转角和无规则卷曲组成;蛋白呈弱酸性,无信号肽,亚细胞主要定位于细胞核中,存在Lipin_N、LNS2和AF1Q等结构域,其中Lipin_N、LNS2为保守结构域。     

水牛HSD17B1基因启动子荧光素酶报告基因载体构建与分析

试验旨在筛选水牛HSD17B1基因启动子活性区域及影响因素，并预测其转录结合因子，为探究该基因在水牛繁殖性能中的调控机理提供理论依据。以水牛血液基因组DNA为模板，PCR扩增得到3个HSD17B1基因启动子活性区域序列，并定向克隆至pGL3-promoter载体；将重组质粒转染到水牛卵泡颗粒细胞，通过双荧光素酶检测系统测定相对荧光素酶活性，并探究其与促黄体素（luteinizing hormone，LH）和促卵泡素（follicle stimulating hormone，FSH）的关系；利用生物信息学方法对HSD17B1基因启动子区进行转录结合因子预测。结果显示，本试验成功克隆了3个不同长度的HSD17B1基因启动子片段，并成功构建了双荧光素酶报告载体。经不同长度启动子片段的活性检测发现，pGL-pro-HSD17B1-1500活性最强，证实－866/－1 500 bp为HSD17B1基因核心启动子区域，表明该区域对HSD17B1基因转录调控有重要作用。荧光素酶活性检测结果显示，添加LH可增强HSD17B1基因启动子活性。生物信息学分析发现，HSD17B1基因启动子区存在6个转录因子结合位点：Sp1（－2 327/－2 317 bp）、HOXA4（－2 162/－2 146 bp）、Sp1（－1 409/－1 395 bp）、Sp1（－1 391/－1 380 bp）、Sp1（－1 345/－1 319 bp）和GATA1（－812/－801 bp），但无CpG岛，有1个TATA-box和2个CAAT-box。本研究成功构建了HSD17B1基因启动子荧光素酶报告载体，确定了HSD17B1基因启动子核心区域，并证明LH可增强启动子活性。