犏牛雄性不育研究进展

犏牛是牦牛与普通牛杂交所产后代,在肉乳性能方面具有明显的杂种优势,在高寒牧区占有重要的经济和生态地位。然而犏牛雄性不育,该现象的发生机制一直是牦牛杂交改良中关注的热点。大量研究表明,雄性犏牛睾丸组织发育不良、相关生精基因表达紊乱,同时,DNA甲基化、RNA甲基化和非编码RNA修饰等表观遗传因素在犏牛雄性不育发生过程中起着重要作用。文章从组织学、细胞学、内分泌学和组学等方面总结了犏牛雄性不育机理的研究进展,旨在为解析犏牛雄性不育机制提供技术参考,并为牦牛杂交改良提供研究思路。     

柴达木三元杂交牛试验初报

<正>牦牛是青藏高原特色畜种,牦牛远缘杂交是传统的牦牛杂交利用生产技术。牦牛与黄牛杂交生产的犏牛,生产性能明显高于亲本。20世纪70—80年代,引进国外肉牛、奶牛冷冻精液开展牦牛人工授精配种,由于难产、母牛营养等技术问题进展很慢。陆仲等人利用荷斯坦牛或西门塔尔牛冷冻精液与黄牛杂交,生产的一代杂交公牛再与牦牛本交生产犏牛,解决了牦牛与奶牛、肉牛杂交难产等技术问题。由于犏牛雄性不育,犏牛与牦牛或黄牛回交产生的尕     

黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织中Boule基因mRNA表达水平

Boule基因是DAZ家族成员之一,在生殖细胞中特异表达是精子发生过程中减数分裂的关键调控因子,其表达缺乏可引起减数分裂阻滞和精子生成障碍,导致雄性不育。为揭示Boule基因mRNA表达水平与犏牛雄性不育关系,本研究利用实时荧光定量PCR法,对黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织中Boule基因mRNA表达进行定量分析。结果表明:Boule基因在黄牛和牦牛睾丸组织中的表达水平相对都比较高,黄牛与牦牛差异不显著(P>0.05);而Boule基因在黄牛和牦牛睾丸组织中的表达水平显著高于犏牛,黄牛、牦牛与犏牛差异显著(P<0.05)。结果提示,Boule基因在犏牛睾丸组织中低表达与犏牛雄性不育相关,可作为研究犏牛雄性不育的重要候选基因。     

雄性犏牛不育的研究进展

犏牛是奶牛、肉牛及黄牛与牦牛的杂交后代,在生长、产奶及肉等方面优于牦牛,但雄性犏牛不育严重阻碍了犏牛的生产与产业的发展,文章从雄性犏牛的组织学、细胞学、内分泌学及分子生物学等方面进行综述,以全面了解雄性犏牛不育的现状,促进雄性犏牛不育的研究进程。     

雄性犏牛不育机制的研究进展

犏牛是牦牛与普通牛的杂交后代,是高原牧区的主要家畜之一,占有重要的经济地位。雄性犏牛不育阻碍了对犏牛杂种优势的利用,严重制约了我国高原畜牧业发展,因此对犏牛雄性不育机制的研究具有重要意义。本文从组织学、生理学、基因表达调控、转录组、蛋白质组和表观遗传学等方面概述了雄性犏牛不育的机制,以期为进一步探索犏牛雄性不育机制提供研究思路且为未来修复雄性犏牛生殖力奠定基础。     

牦牛与黄牛远缘杂种雄性不育的研究现状及对策

黄牛和牦牛远缘杂交后代雌性不育是生物界种属间遗传隔离的现象之一。本文系统地论述了各个学科对犏牛雄性不育的研究概况，并根据存在的问题提出了研究犏牛雄性不育遗传机理及其克服的可能途径。同时探讨了应用染色体减数分裂联会复合体，染色体标记同工酶和ＤＮＡ多态检测等技术，研究牦牛和黄牛远缘杂交后代雄性不育与可育遗传机理的可能性。     

牦牛、犏牛和黄牛组织中TSPY基因表达水平研究

为了进一步研究TSPY基因与雄性不育的关系,试验采用荧光定量和免疫组化技术对黄牛、犏牛和牦牛不同组织TSPY基因进行定量分析。结果表明:TSPY基因在睾丸组织中高表达。在睾丸组织中,犏牛、黄牛TSPY基因相对表达量均显著高于牦牛(P0.05),犏牛与黄牛间差异不显著(P0.05)。说明TSPY基因拷贝数与犏牛雄性不育可能存在一定联系。     

牦牛和雄性不育犏牛睾丸蛋白磷酸酶甲酯酶-1表达水平的比较

为了阐明牦牛杂交后代雄性不育的分子机制,进一步验证蛋白磷酸酶甲酯酶-1(PPME1)在牦牛和杂交雄性不育犏牛睾丸中的表达差异,试验提取健康成年牦牛(n=9)和雄性不育犏牛(n=7)睾丸组织总蛋白,以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)为内参,采用Western-blot技术检测PPME1蛋白在牦牛和犏牛睾丸组织中的相对表达水平。结果表明:PPME1在牦牛睾丸组织中的表达水平显著高于犏牛(P0.05)。说明PPME1在犏牛睾丸中的低表达可能与其雄性不育存在关联。     

犏牛雄性不育相关lncRNA的鉴定与分析

旨在分析成年健康牦牛和犏牛(3～4岁)睾丸组织中长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)的表达谱,从而探究lncRNA与犏牛雄性不育机制的关联性,为解释犏牛雄性不育的机理提供理论依据。采集成年(3～4岁)健康牦牛、犏牛各3头的睾丸组织,构建cDNA文库后进行高通量测序,筛选出差异的lncRNA,通过对差异显著的lncRNA与mRNA位置关系以及结合能的判定预测顺式作用(cis)和反式作用(tran)的靶基因,并进行GO、KEGG功能分析。结果表明,共得到牦牛和犏牛候选lncRNA转录本分别为20 363和24 133个,两个文库筛选出6 178个显著差异lncRNA,其中有2 470个在犏牛睾丸组织与牦牛比较上调,3 708个下调。筛选得到差异显著lncRNA的候选靶基因2 676个,这些基因参与58个功能分类,共涉及306条通路;其中主要富集的通路包括轴突指导、内吞、Hedgehog等信号通路。综上表明,部分lncRNA介导的靶基因PTGDS、IGF2、MEST、GLIS3、NOTCH2、HOXA10、HOXA11与犏牛雄性不育相关,lncRNA在犏牛的生殖发育中对其雄性不育具有重要的调控作用。利用RNA-Seq技术筛选出成年牦牛和犏牛睾丸组织lncRNA,并进行差异分析,为探讨犏牛雄性不育的机制提供更完善的转录组数据。     

Dazl基因mRNA表达水平与犏牛雄性不育关系的研究

本文旨在探讨Dazl基因与犏牛雄性不育的关系。采用实时荧光定量PCR技术检测黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织中Dazl基因mRNA表达并进行分析。结果表明:三种牛中Dazl基因在睾丸组织中特异表达,且犏牛睾丸组织中表达量最低,其中黄牛与牦牛、黄牛与犏牛差异显著(P<0.05),犏牛与牦牛差异不显著(P>0.05)。结果提示,Dazl基因在三种牛睾丸组织特异表达,说明Dazl基因在细胞周期运行中发挥作用,Dazl基因在犏牛睾丸组织中低表达与犏牛雄性不育相关。     

犏牛雄性不育的DNA甲基化

采用Western blot法检测犏牛、牦牛睾丸组织中DNA甲基转移酶3a(Dnmt3a)蛋白的相对表达量,用甲基化定量试剂盒(荧光法,Epigentek公司)检测其全基因组DNA甲基化的水平,分析犏牛与牦牛在这2个表达量上的差异。结果显示:犏牛、牦牛睾丸组织中Dnmt3a蛋白的相对表达量分别为(0.853±0.015)和(0.651±0.016),犏牛的显著高于牦牛(P<0.05);犏牛、牦牛睾丸组织的全基因组DNA甲基化水平分别为(0.950±0.013)%和(0.808±0.016)%,犏牛的显著高于牦牛(P<0.05)。可见,犏牛睾丸组织中Dnmt3a蛋白表达水平与其全基因组DNA甲基化水平均显著高于牦牛,这可能是犏牛雄性不育的DNA甲基化机制之一,也将为犏牛雄性不育的表观遗传学研究奠定基础。     

牦牛和雄性不育犏牛睾丸FABP5和FABP9基因mRNA水平及能量代谢相关酶活力的比较

本研究旨在测定牦牛表皮细胞型脂肪酸结合蛋白(FABP5)和睾丸型脂肪酸结合蛋白(FABP9)基因序列,比较其在牦牛和雄性不育犏牛睾丸中的表达,并结合睾丸中部分能量代谢相关酶的活力分析,以探索这两个基因及能量代谢与犏牛雄性不育之间的联系。试验从牦牛睾丸中提取总RNA,采用PCR方法获得了牦牛FABP5和FABP9基因的cDNA序列,编码区长度分别为408和399bp,与普通牛相比分别有1个和6个碱基差异,后者导致FABP9基因推导的氨基酸序列存在5个氨基酸差异。实时荧光定量PCR分析显示,FABP5基因在犏牛睾丸中的表达量极显著大于牦牛,而FABP9基因表达量差异不显著。犏牛睾丸中异柠檬酸脱氢酶活力极显著高于牦牛(P0.01),而β-羟脂酰CoA脱氢酶和乳酸脱氢酶活力与牦牛接近。犏牛睾丸中FABP5基因表达上调以及参与三羧酸循环的柠檬酸脱氢酶活力提高,可能提示雄性不育犏牛睾丸组织在脂肪酸氧化供能水平上高于成年牦牛。     

F1代犏牛睾丸的解剖组织结构研究

牦牛和普通牛杂交繁殖的第一代(F1)犏牛雄性不育问题已引起了牦牛学界的关注。本研究将性成熟后的F1代犏牛和牦牛睾丸制成石蜡切片,HE染色后在显微镜下观察睾丸的解剖组织结构特点。结果发现犏牛睾丸的曲细精管管壁薄,其管壁上的支持细胞和精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞数量较少,且一部分精原细胞死亡脱落于曲细精管中,未见精子细胞和精子。说明F1代犏牛睾丸组织结构异常,精子发生受阻。     

牦牛和犏牛睾丸CPT1a和ETHE1基因mRNA水平比较研究

试验旨在探索牦牛杂交雄性不育后代(犏牛)睾丸脂肪酸氧化特点及其与雄性不育的关联性,阐明犏牛雄性不育的分子机制。以GAPDH和18SrRNA基因为双内参,建立了牦牛和犏牛肝脏型棕榈酰肉碱转移酶1a(CPT1a)和硫双加氧酶1(ETHE1)基因mRNA水平的实时荧光定量PCR检测方法,结果发现,该实时荧光定量PCR方法扩增特异性好,扩增效率为98.5%~107.8%,标准曲线线性关系好。采集成年牦牛(n=9)和雄性不育犏牛(n=7)睾丸和附睾,通过常规组织切片和HE染色检测,证实犏牛睾丸和附睾中无精子,而牦牛睾丸和附睾中有精子。试验进一步从牦牛和犏牛睾丸中提取总RNA,测定睾丸中CPT1a和ETHE1基因的mRNA水平,结果显示,犏牛睾丸中CPT1a和ETHE1基因mRNA水平分别显著和极显著高于牦牛(P0.05;P0.01)。CPT1a基因mRNA水平的提高表明犏牛睾丸中脂肪酸β-氧化能力的加强;而ETHE1基因mRNA水平的增加可促进线粒体呼吸链的电子传递和脂肪酸氧化,或影响其他能量代谢通路,这两种基因mRNA水平的提高均有助于睾丸脂肪酸的β-氧化供能。本研究结果表明,与牦牛睾丸相比,雄性不育犏牛睾丸的脂肪酸氧化供能水平加强,可能对脂肪酸燃料分子有更多的依赖性。     

牦牛和犏牛睾丸CPT1a和ETHE1基因mRNA水平比较研究

试验旨在探索牦牛杂交雄性不育后代（犏牛）睾丸脂肪酸氧化特点及其与雄性不育的关联性,阐明犏牛雄性不育的分子机制。以GAPDH和18S rRNA基因为双内参,建立了牦牛和犏牛肝脏型棕榈酰肉碱转移酶1a（CPT1a）和硫双加氧酶1（ETHE1）基因mRNA水平的实时荧光定量PCR检测方法,结果发现,该实时荧光定量PCR方法扩增特异性好,扩增效率为98.5%~107.8%,标准曲线线性关系好。采集成年牦牛（n=9）和雄性不育犏牛（n=7）睾丸和附睾,通过常规组织切片和HE染色检测,证实犏牛睾丸和附睾中无精子,而牦牛睾丸和附睾中有精子。试验进一步从牦牛和犏牛睾丸中提取总RNA,测定睾丸中CPT1a和ETHE1基因的mRNA水平,结果显示,犏牛睾丸中CPT1a和ETHE1基因mRNA水平分别显著和极显著高于牦牛（P<0.05;P<0.01）。CPT1a基因mRNA水平的提高表明犏牛睾丸中脂肪酸β-氧化能力的加强;而ETHE1基因mRNA水平的增加可促进线粒体呼吸链的电子传递和脂肪酸氧化,或影响其他能量代谢通路,这两种基因mRNA水平的提高均有助于睾丸脂肪酸的β-氧化供能。本研究结果表明,与牦牛睾丸相比,雄性不育犏牛睾丸的脂肪酸氧化供能水平加强,可能对脂肪酸燃料分子有更多的依赖性。     

边坝县2021年牦牛经济杂交示范建设项目现状、问题及对策建议

犏牛是本地牦牛与黄牛杂交的后代,主要用途是产肉、产奶和役用,具有产奶量相对比牦牛较高、饲养成本低等优良特性,但犏牛雄性不育,采取传统回交方式所产生的后代基本不具备利用价值.安格斯牛是世界三大优良肉牛产品之一,增重性能高、胴体品质好、出肉率高,大理石花纹明显,适应性强、母牛连产性能好,常用于杂交.犏牛与安格斯杂交后代犊牛...     

牦牛DDAH1和DDAH2基因的克隆测序及其在牦牛和犏牛睾丸中的表达差异

为了测定牦牛DDAH1和DDAH2基因序列并比较其在牦牛和雄性不育犏牛睾丸中的表达,以探究该基因与犏牛雄性不育的联系,试验从牦牛睾丸中提取总RNA,采用RT-PCR技术克隆并测序获得牦牛DDAH1和DDAH2基因的c DNA序列;利用实时荧光定量RT-PCR技术检测这两个基因在牦牛与犏牛睾丸中的表达。结果表明:克隆获得的牦牛DDAH1和DDAH2基因序列分别长959 bp及1 091 bp,均包含858 bp的CDS区。DDAH1基因序列与普通牛相比有4个碱基差异,序列同源性为99.58%,而推导的氨基酸序列仅存在1个氨基酸残基差异;DDAH2基因序列与普通牛比较相差1个碱基,序列同源性为99.91%,推导的氨基酸序列存在1个氨基酸残基差异。DDAH1和DDAH2基因在牦牛和犏牛睾丸组织中均有表达,DDAH1基因在犏牛睾丸组织中的表达量显著高于牦牛(P0.05),是牦牛睾丸组织中表达量的1.5倍;DDAH2基因在犏牛睾丸中的表达量与牦牛相比差异不显著。说明DDAH基因表达在犏牛睾丸中上调可能与其雄性不育有关。     

青海省犏牛分布及数量调查分析

犏牛是牦牛与黄牛种间远缘杂交的F1代杂种,其生长发育、产肉、产乳、役力等方面明显优于牦牛,高海拔适应性优于黄牛。本文采用问卷调查、访谈调查和文献调查,通过抽样调查,重点调查,科学推算等调查了青海省犏牛生存的生态环境,犏牛的主要产地、分布及数量,犏牛饲养管理现状,犏牛的销售及产品加工现状,犏牛生产中存在的主要问题等。     

我国牦牛染色体研究现状

综述了近10年来我国牦牛染色体研究的情况,认为牦牛与普通牛在部分常染色体和Y染色体结构上的差异是导致犏牛雄性不育的原因之一,并指出我国牦牛染色体的研究,今后应以染色体带型标准化,染色体带型与经济性状的相关性,牦牛与其它牛种染色体的比较研究等为主攻方向。     

成年牦牛和雄性不育犏牛睾丸eIF4G3 mRNA水平的比较

为了比较牦牛和犏牛睾丸组织中真核起始因子e IF4G3基因的相对表达量,探讨e IF4G3基因表达与犏牛雄性不育的关系,试验从牦牛、犏牛睾丸组织中提取总RNA,采用实时荧光定量PCR技术检测牦牛和犏牛睾丸组织中e IF4G3基因mRNA水平。结果表明:牦牛睾丸中e IF4G3基因的表达量极显著高于犏牛(P0.01)。说明了e IF4G3作为一个重要的翻译调控因子,可能与犏牛睾丸组织中蛋白质表达的改变有一定关联。