DNA甲基化酶抑制剂5-Aza-CdR对多能基因及甲基化相关基因在徒手克隆胚胎中表达模式的影响

本试验通过实时荧光定量PCR方法对多能基因Oct4和Nanog及DNA甲基化相关基因Dnmt1和Tets在徒手克隆（handmade cloning,HMC）胚胎中的表达模式进行初步研究,并探讨5-Aza-CdR处理重构胚对这些基因表达模式的影响。结果显示,Oct4、Nanog和Tet3的表达在2细胞时期达到顶峰,Dnmt1和Tet2基因的表达随HMC胚胎发育而下降,而Tet1基因随HMC胚胎发育表达上升。使用5-Aza-CdR处理重构胚没有改变Oct4、Tet1和Tet3基因的表达模式,使Nanog基因在胚胎发育初期表达增加,Dnmt1和Tet2基因在胚胎发育初期表达降低。研究初步确立了Oct4、Nanog、Dnmt1和Tets基因在HMC胚胎的表达模式,5-Aza-CdR对重构胚的处理可对HMC胚胎的甲基化模式产生影响。     

猪卵母细胞电激活方法初探

本实验比较了已报道的4组常用的猪卵母细胞电激活方法,并对电激活参数进行系统探索。结果表明:电激活参数(125 V/mm,80μs,1 DC),激活液0.3 mol/L甘露醇+0.1 mmol/L MgSO4+0.1 mmmol/L CaCl2+0.01%PVA的激活方案,囊胚发育率显著优于其他3组方案(25.6%vs 12.6%vs 21.5%vs 15.2,P<0.05);脉冲电压100 V/mm时3次脉冲激活组囊胚发育率优于2次和1次脉冲组(27.3%vs 16.2%vs 21.7%,P<0.05);激活液中Ca2+浓度(0.1%,0.05%)对激活效果无显著影响,囊胚发育率分别为36.5%和40.9%;本实验结果中电激活效果明显优于化学激活(46.3%vs 29.4%,P<0.05)。通过上述实验本研究建立了一种优化的猪卵母细胞电激活方法,为生产单精子显微注射与体细胞核移植猪奠定了基础。     

丙戊酸处理对不同类型供体细胞猪手工克隆胚胎发育潜能的影响

为探讨丙戊酸(VPA)处理对不同供体细胞来源猪手工克隆(HMC)重构胚发育效果的影响,分别以猪卵巢颗粒细胞(GC)、猪胎儿成纤维细胞(PFF)和转基因猪胎儿成纤维细胞(Tr-PFF)为供体细胞,采用不同浓度(0、25、50、75、100、150nmol/L)VPA处理,观测比较不同试验组之间猪HMC重构胚发育的效果。结果显示,以GC为供体50nmol/L VPA处理组的猪HMC重构胚囊发育率达到48.92%,囊胚细胞总数为80.33个,极显著高于其他浓度组(P<0.01);以PFF为供体50、75nmol/L VPA处理组猪HMC重构胚囊胚率分别为52.82%和51.41%,极显著高于其他浓度组(P<0.01),其中50nmol/L处理组囊胚细胞总数为75.67,极显著高于其他浓度组(P<0.01);以Tr-PFF为供体100nmol/L VPA处理组的猪HMC重构胚囊胚率为42.74%,囊胚细胞总数为75.67,极显著高于其他浓度组(P<0.01)。结果表明,不同类型供体细胞对猪HMC重构胚的体外发育潜能有显著的影响,一定浓度的VPA处理可显著提高猪HMC重构胚体外发育囊胚率和细胞数,不同类型的供体细胞最佳VPA处理浓度亦有不同。     

5-Aza-CdR对德保黑猪手工克隆重构胚胎体外发育效果的影响

为了探讨5-氮杂-2'-脱氧胞苷（5-Aza-CdR）对德保黑猪手工克隆（HMC）重构胚胎体外发育效果的影响，本研究分别从供体细胞和重构胚入手，比较了5个不同处理浓度（0、5、10、20和40 nmol/L）5-Aza-CdR处理HMC重构胚的体外发育效果，筛选最佳处理浓度；在最佳浓度下比较5个不同处理时间（0、24、48、72和96 h）对HMC重构胚的体外发育效果，筛选最佳处理时间；用4个不同浓度（0、0.25、0.5和1 μmol/L）5-Aza-CdR结合最佳浓度和最佳时间处理供体和重构胚，比较其体外发育潜能。结果显示，与空白对照组相比，5、10、20和40 nmol/L 5-Aza-CdR处理72 h对重构胚卵裂率均无显著差异（P>0.05），20 nmol/L 5-Aza-CdR处理能显著提高重构胚的囊胚率（P<0.05），10和20 nmol/L 5-Aza-CdR处理均能显著提高囊胚细胞数（P<0.05），其中以20 nmol/L 5-Aza-CdR效果最佳；与空白对照组相比，利用20 nmol/L 5-Aza-CdR处理HMC重构胚72 h能显著提高重构胚的囊胚率和囊胚细胞数（P<0.05），其余处理时间对重构胚卵裂率、囊胚率和囊胚细胞数均无显著影响（P>0.05）；在囊胚的最佳处理浓度（20 nmol/L）和最佳处理时间（72 h）下，结合供体的4个处理浓度（0、0.25、0.5和1 μmol/L），同时处理重构胚和供体，各处理组HMC重构胚的发育潜能均有提高，但效果均不显著（P>0.05），其中0.25~0.5 μmol/L 5-Aza-CdR处理效果较佳。综上表明，适宜浓度（0.25~0.5 μmol/L）的DNA甲基化酶抑制剂5-Aza-CdR处理供体细胞72 h并结合20 nmol/L 5-Aza-CdR处理重构胚72 h均能有效提高德保黑猪HMC重构胚胎的体外发育潜能，该结果可为今后研究德保黑猪HMC胚胎DNA甲基化调控机制提供参考。     

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。     

发情和乏情初产母猪下丘脑-垂体-卵巢轴差异表达基因筛选及分析

研究旨在分析发情和乏情初产母猪下丘脑-垂体-卵巢轴基因表达的差异,探讨母猪乏情调控的分子机制。选用6头健康的断奶初产母猪,分为发情组（3头）和乏情组（3头）,屠宰后分别采集下丘脑、垂体、卵巢进行转录组测序（RNA-Seq）、GO功能富集、KEGG通路及相关蛋白的Western blotting分析。结果发现,发情组下丘脑、垂体、卵巢分别获得52 432 800、52 573 730和52 209 252条clean reads,与猪参考基因组（Sus scrofa 11.1）的比对率分别为78.69%、81.49%和79.26%;乏情组下丘脑、垂体、卵巢分别获得52 516 724,52 476 820和52 195 962条clean reads,与猪参考基因组的比对率分别为82.38%、83.05%和80.20%。与发情组母猪相比,乏情组母猪下丘脑中共有710个差异表达基因,其中上调基因392个,下调基因318个;垂体中共有707个差异表达基因,其中上调基因283个,下调基因424个;卵巢中共有956个差异表达基因,其中上调基因635个,下调基因321个。3种组织中的共有差异表达基因为36个。与母猪情期调控相关的亲吻素-1（KISS1）、G-蛋白偶联受体54（GPR54）、速激肽3（TAC3）、速激肽3受体（TACR3）、17-α-羟化酶/17,20碳链裂解酶（CYP17A1）、芳香化酶（CYP19A1）、类固醇激素合成急性调节蛋白（STAR）、促性腺激素释放激素受体（GnRHR）和雌激素受体1（ESR1）基因在乏情组母猪体内显著下调（P<0.05;P<0.01）。Western blotting分析结果显示,TAC3、TAC3R、KISS1和GPR54相关蛋白在乏情组母猪下丘脑中也显著下调（P<0.05）。GO和KEGG通路分析发现,差异表达基因显著富集于正调控胆固醇酯化反应、卵巢类固醇生成、GnRH信号通路、FoxO信号等一些与类固醇激素生成和卵泡发育相关的信号通路。本研究结果表明,发情和乏情初产母猪下丘脑-垂体-卵巢轴上与情期调控相关的基因存在差异表达,尤其是Kisspeptin/GPR54和TAC3/TACR3两大系统的mRNA及蛋白表达水平在乏情组母猪下丘脑中均显著下调,推测可能是Kisspeptin/GPR54和TAC3/TACR表达受损导致了下丘脑调节功能障碍,进而导致了初产母猪乏情。该研究为揭示初产母猪乏情分子调控机制提供了重要支持,为今后利用分子技术改善母猪乏情问题提供了重要理论依据。     

陆川猪磷酸酪氨酸互作结构域1基因克隆及序列分析

试验旨在对陆川猪磷酸酪氨酸互作结构域1(phosphotyrosine interaction domain containing 1,PID1)基因进行克隆和生物信息学分析。利用GenBank公布的猪序列设计引物,用RT-PCR扩增得到目的基因片段,并用生物信息学方法分析和预测了陆川猪PID1基因的理化性质与二级结构。结果显示,陆川猪PID1基因编码区全长654bp,编码217个氨基酸;陆川猪PID1基因与莱芜猪、牛、猕猴、人、小鼠、原鸡、大鼠、斑马鱼和非洲爪蟾相对应序列相似性分别为99.08%、87.61%、93.88%、93.58%、90.06%、83.79%、66.94%、66.52%和60.09%。系统进化树分析结果表明,PID1基因在不同物种及进化的过程中具有高度保守性。本研究成功克隆陆川猪PID1基因,为阐明其在陆川猪生长发育及脂肪沉积方面的调控研究奠定了理论基础。