山羊卵泡发育相关基因的筛选及分析

【背景】山羊第一卵泡波中的优势卵泡（dominant follicles, DF）和从属卵泡（subordinate follicles, SF）是整个卵泡发育过程中最为关键的两个阶段。随着卵泡的进一步发育,最终DF可能发育成为成熟卵泡,直到排卵;SF将走向闭锁,其中颗粒细胞的凋亡是导致卵泡发生闭锁的关键因素。然而目前对促进卵泡的优势化或导致其闭锁的分子机理尚不清楚。【目的】通过对山羊第一卵泡波中DF和SF颗粒细胞进行高通量测序,旨在筛选影响卵泡发育的关键基因,为深入探究卵泡发育的调控机制提供理论依据。【方法】选取10只1岁龄健康的贵州白山羊分别注射前列腺素F_2α,使其同期发情,此后每天用B超检测并记录卵泡的生长情况,发情3 d后,统一屠宰并采集第一卵泡波中DF (直径4.5—6 mm)与SF (直径3 —4.5 mm),分别分离其中的颗粒细胞,提取总RNA、构建文库后通过Illumina Hiseq 2500平台进行测序。利用FastQC对测序产出raw reads进行质量评估并经过过滤后,获得品质较高的clean reads;使用Trinity对得到的clean reads进行重新组装,从而获得unigenes;使用CLC Genomics Workbench将unigenes与山羊RefSeq数据库进行比对获得mRNA;使用DESeq2 软件对获得的mRNA进行差异表达分析;分别采用goseq和kobas软件对得到的差异表达基因进行GO分析及KEGG信号通路分析;最终通过qRT-PCR对筛选出的可能影响卵泡发育的关键基因进行验证。【结果】分别对测序得到的raw reads进行过滤后,在DF颗粒细胞中获得43 217 934条clean reads,占raw reads的比例为95.19%;SF颗粒细胞中获得40 766 348条clean reads,占raw reads的比例为95.35%。将得到的unigenes与山羊的RefSeq 数据库进行比对后,共得到33 896条带有注释的转录本,再通过设定FPKM>1, q value<0.05,共在两种卵泡颗粒细胞中获得13 644个基因。设定参数：FPKM≥1,SF-FPKM/DF-FPKM>1,P<0.05,获得695个差异表达mRNA,其中233个在SF颗粒细胞中表达显著上调,462个表达显著下调;对所获得695个差异表达mRNA进行GO功能富集分析,共分为三大类42组：其中生物学过程占47.6%,细胞组分占47.6%,分子功能占4.8%;KEGG信号通路分析,发现20条通路,其中与核糖体通路相关的基因富集最为显著。通过在Genecard中进行功能分析后,筛选6个可能与山羊卵泡发育密切相关的基因,其中PRLR、PTX3、RGN在SF颗粒细胞中表现为上调;DKK3、ALDH1A2、RARRES1则表现为下调。qRT-PCR显示PRLR、RGN、DKK3、ALDH1A2、RARRES1的表达趋势与高通量测序结果一致,且RGN在从属卵泡颗粒细胞中的表达量极显著地高于优势卵泡（P<0.01）;DKK3、ALDH1A2、RARRES1在优势卵泡颗粒细胞中的表达量极显著地高于从属卵泡（P<0.01）。【结论】DKK3、ALDH1A2、RARRES1和RGN在优势卵泡和从属卵泡中表达量存在极显著差异,推测在山羊卵泡发育过程中可能促进卵泡的优势化或导致闭锁,对深入探究卵泡发育的调控机制具有重要意义。     

GDF9基因多态性对山羊血清FSH和LH水平的影响

为了研究GDF9基因多态性与多胎山羊血清促卵泡素(follicle stimulating hormone,FSH)和促黄体素(lutein hormone,LH)水平的关联,试验选择经GDF9基因型鉴定后的自然发情健康经产安徽白山羊母羊80只,采集血样,应用PCR-SSCP检测GDF9基因的多态性,用全自动化学发光免疫分析法(CLIA)测定FSH和LH水平。结果表明:安徽白山羊群体中GDF9基因外显子存在2个SNPs,均出现3种基因型,在EF4461682:c.1956AC位点,不同基因型母羊外周血中FSH水平无明显差异,但CC型外周血中LH水平高于AA型(P005)。CC型和AC型产羔数(LSM)没有差异,但都显著高于AA型(P005);在EF4461682:c.3319GA位点,AA型外周血中FSH水平显著高于GG型(P005);AA型外周血中LH水平极显著高于GA和GG型(P001),GA型外周血中LH水平显著高于GG型(P005)。AA型平均产羔数LSM极显著高于AG型和GG型(P001),AG型平均产羔数LSM极显著高于GG型(P001)。由此得知,GDF9基因作为影响安徽白山羊产羔数的主效基因之一,其功能表达对FSH和LH水平起着重要影响。     

PRSS23在蛋鸡卵泡颗粒细胞的表达及其与卵泡液孕激素含量的关系研究

为研究丝氨酸蛋白酶23(PRSS23)在蛋鸡卵泡中的表达部位及其mRNA在颗粒细胞中的表达与孕激素(P_4)分泌的关系,选取直径为3～5 mm的大白卵泡(LWF)和直径为6～8 mm的小黄卵泡(SYF),应用免疫组织化学技术对PRSS23进行组织定位;分别选取小白卵泡(SWF)、LWF、SYF、大黄卵泡(LYF),用1 mL注射器抽取卵泡液,测定不同大小等级前卵泡卵泡液中P_4的含量;刮取位于卵泡内膜上的颗粒细胞,利用实时荧光定量PCR技术检测PRSS23基因mRNA在蛋鸡不同大小等级前卵泡颗粒细胞中的表达情况。结果显示,PRSS23在蛋鸡卵泡颗粒细胞层、膜细胞层和卵丘细胞均有表达,在SYF颗粒细胞层表达量最高;PRSS23基因mRNA在SYF中的含量显著高于其他卵泡(P0.05);P_4在SYF卵泡液中的含量显著高于其他卵泡卵泡液(P0.05)。以上结果表明,PRSS23在SYF中可能会通过促进颗粒细胞分泌P_4来影响卵泡的选择。     

SMS、SRM和SMOX基因mRNA在鹅等级前卵泡中的表达

为研究精胺、亚精胺和腐胺对鹅等级前卵泡发育的作用,通过荧光定量PCR对其合成代谢关键酶亚精胺合成酶(spermidine synthase,SRM),精胺合成酶(spermine synthas,SMS)和精胺氧化酶(spermine oxidase,SMOX)基因mRNA在鹅等级前卵泡中的表达情况进行检测分析。结果发现:SMS,SRM和SMOX基因mRNA在鹅等级前卵泡中均有表达,通过差异分析发现SMS基因mRNA在PE等级卵泡中的表达量最高,且表达量显著高于其他4个等级卵泡(P0.05);而在SY,L,M和S这4个等级卵泡中表达量差异不显著(P0.05)。SRM基因mRNA在PE和L等级卵泡中的表达量较高,差异不显著(P0.05),但显著高于其他3个等级卵泡(P0.05);而在SY,M和S等级卵泡中SRM基因mRNA的表达量差异不显著(P0.05)。SMOX基因mRNA在5个等级卵泡中表达差异显著(P0.05)。     

对猪小腔卵泡孤雌激活胚胎发育力的初步探索

为探讨直径为2 mm以下和2～6 mm猪卵泡卵母细胞的体外培养分裂率与囊胚率差异,采用相同体外成熟培养条件,来培养从不同直径的2种卵泡中所抽出的卵母细胞,在卵母细胞成熟培养后44～48 h,对卵母细胞进行化学激活和体外培养,观察胚胎体外发育能力;在培养48 h时进行分裂数据统计,培养168 h时统计囊胚个数。结果发现,2 mm以下猪卵泡卵母细胞孤雌激活后胚胎的体外培养平均分裂率与2～6 mm猪卵泡卵母细胞孤雌激活后胚胎的体外培养平均分裂率差异显著,分别为62.46%、81.76%(P0.05);2 mm以下猪卵泡卵母细胞孤雌激活后胚胎的体外培养平均囊胚率与2～6 mm猪卵泡卵母细胞孤雌激活后胚胎的体外培养平均囊胚率差异不显著,分别为11.71%、15.30%。说明正常卵泡、小腔卵泡的卵母细胞在体外成熟后,孤雌激活胚分裂率依次降低,孤雌胚胎的分裂能力随卵泡直径的增大而增强;正常卵泡、小腔卵泡的卵母细胞体外成熟后,孤雌激活胚囊胚率随卵泡直径的增大有一定增高,但变化不显著。     

实现母牛一年一胎关键技术

多数母牛的妊娠期平均为270~280d,只有让母牛在产犊后的100d内发情、配种、妊娠,即胎间距控制在370d内,才能实现真正意义上的一年一胎. 1 一年一胎技术的理论依据 产后母牛完成子宫内膜的完全再生一般需要30~45d.而产后乏情是由于哺乳行为对乳头的刺激使乳头的感受器兴奋,然后发出冲动经传人神经传到下丘脑,传入神经元末梢分泌神经递质,使下丘脑神经元对雌激素的负反馈作用的敏感性增加,从而降低脉冲发生器的功能,促性腺激素释放激素GnRH的分泌受到抑制,使促卵泡素FSH、促黄体素LH处于低水平,卵泡发育受阻,因而造成了母牛乏情.当然,母牛的饲养管理,产后管理不当等因素,也会导致母牛乏情.     

年龄、温度、膘情对伊犁马卵泡发育的影响

【目的】 研究新疆昭苏地区伊犁马发情周期内卵泡发育变化规律,分析年龄、温度、膘情对伊犁马母马卵泡发育的影响,为掌握伊犁马母马卵泡发育规律提供理论依据。【方法】 选取伊犁哈萨克自治州昭苏县康苏马业配种站内,同一草场放牧情况下84匹母马作为研究对象监测发情期内卵泡发育,分析对比不同年龄、温度、膘情对伊犁马卵泡发育时长的差异性。【结果】 年龄Ⅱ组TF3-F5显著高于年龄Ⅲ组(P＜0.05)。年龄Ⅱ组TF4-5显著高于年龄Ⅲ组(P＜0.05)。平均高温对TF1-F2具有显著影响(P＜0.05),平均高温Ⅰ组TF1-F2显著高于平均高温Ⅱ组(P＜0.05)。平均低温对TF1-F2具有极显著影响(P＜0.01),平均低温Ⅰ组TF1-F2极显著高于平均低温Ⅱ组(P＜0.01)。积温对TF1-F2具有显著影响(P＜0.05),积温Ⅱ组TF1-F2极显著高于积温Ⅰ组(P＜0.01)。膘情对TF1-F2、TF3-F4、TF1-F5、TF2-F5、TF3-F5均具有极显著影响(P＜0.01),对TF2-F3具有显著影响(P＜0.05)。膘情Ⅰ组TF1-F2极显著高于膘情Ⅲ组(P＜0.01)。膘情Ⅰ组TF2-F3显著高于膘情Ⅲ组(P＜0.05)。膘情Ⅲ组TF3-F4极显著低于膘情Ⅰ组(P＜0.01),膘情Ⅲ组TF3-F4显著低于膘情Ⅰ组、膘情Ⅱ组(P＜0.05)。膘情Ⅰ组TF1-F5极显著高于膘情Ⅱ组、膘情Ⅲ组(P＜0.01),膘情Ⅱ组TF1-F5显著高于膘情Ⅲ组(P＜0.05)。膘情Ⅰ组TF2-F5极显著高于第Ⅲ组(P＜0.01),膘情Ⅰ组TF2-F5显著高于膘情Ⅱ组、膘情Ⅲ组(P＜0.05)。【结论】 年龄、温度、膘情均一定程度的影响伊犁马母马的卵泡发育,其中膘情对卵泡发育有极显著影响,体况较差可抑制母马卵泡发育。     

卵泡数量对陕北白绒山羊卵母细胞体外成熟与孤雌发育的影响

为了进一步探索陕北白绒山羊卵母细胞体外成熟的方法,试验以屠宰场陕北绒山羊卵巢为材料,采用抽吸法收集直径大于2 mm卵泡的卵母细胞,研究卵泡数量对卵母细胞体外成熟和孤雌发育的影响。根据卵泡数目的差异分为3组,其中卵泡数目大于15个的设为Ⅰ组,卵泡数目在8~14个之间的和卵泡数目在1~7个之间的分别设为Ⅱ组和Ⅲ组。对山羊卵母细胞及孤雌激活后胚胎进行体外培养后,进而根据山羊卵母细胞体外成熟率、孤雌激活胚卵裂率和囊胚发育率来分析卵泡数量对其发育的影响。结果显示卵泡数目在8~14个之间的Ⅱ组山羊卵母细胞体外成熟率显著高于其他两组(P0.05),而这3组间的卵裂率和囊胚率差异不显著(P0.05)。表明山羊卵泡数目的过多或过少降低了卵母细胞体外成熟效率,且对孤雌激活胚的发育能力无影响。     

母牛黄体期的生理特点

<正>母牛排卵后,膜细胞和颗粒细胞间的基膜裂解,继而无血管的颗粒细胞层被含有膜细胞和血管的结缔组织所代替,颗粒细胞和膜细胞分化形成黄体细胞,产生孕酮、雌激素、催产素和松弛素,即为黄体期。血管进一步分支,从而为成熟黄体的代谢供给足够的血量。组成黄体的细胞中,内皮细胞占一半以上,且在黄体溶解过程中发挥关键的作用。对母牛而言,使卵泡黄体化的激素主要是促黄体素(LH)。正常条件下,黄体在LH存在下维持