Solexa测序技术分析鸡与鹌鹑属间杂交雌性和雄性胚胎的差异microRNAs

分别从孵化3d的已鉴定性别的鸡与鹌鹑属间杂交早期雌性和雄性胚胎组织中提取小RNA,并构建各自的cDNA文库,通过Illumina／Solexa二代测序平台对两样本SmallRNA进行高通量深度测序,结合生物信息学的方法对其属间杂交早期的雌性和雄性胚胎中已知的和预测的miRNAs的类型、长度、丰度以及参与的KEGG通路等进行了初步的统计和分析。结果显示,鸡与鹌鹑属间杂交早期雌性胚胎组织的比对序列有16058009条,雄性组织有17943294条;雌性胚胎预测得到132种miRNA,雄性胚胎预测得到460种miRNA;雌性和雄性样本间差异显著的miRNA有117个（P〈0．01）;KEGG通路分析表明,这些差异miRNAs的靶基因主要参与了wnt信号通路、MAPK信号通路、TGF-beta信号通路等与胚胎生长发育相关的途径。结果表明,就已知的miRNAs而言,在鸡与鹌鹑属间杂交雌性和雄性胚胎问存在着一定的差异,这些差异的miRNAs将为后续的功能和调控机理实验研究提供依据。     

Solexa测序技术分析鸡与鹌鹑属间杂交雌性和雄性胚胎的差异microRNAs

分别从孵化3d的已鉴定性别的鸡与鹌鹑属间杂交早期雌性和雄性胚胎组织中提取小RNA,并构建各自的cDNA文库,通过Illumina/Solexa二代测序平台对两样本Small RNA进行高通量深度测序,结合生物信息学的方法对其属间杂交早期的雌性和雄性胚胎中已知的和预测的miRNAs的类型、长度、丰度以及参与的KEGG通路等进行了初步的统计和分析。结果显示,鸡与鹌鹑属间杂交早期雌性胚胎组织的比对序列有16 058 009条,雄性组织有17 943 294条;雌性胚胎预测得到132种miRNA,雄性胚胎预测得到460种miRNA;雌性和雄性样本间差异显著的miRNA有117个(P<0.01);KEGG通路分析表明,这些差异miRNAs的靶基因主要参与了Wnt信号通路、MAPK信号通路、TGF-beta信号通路等与胚胎生长发育相关的途径。结果表明,就已知的miRNAs而言,在鸡与鹌鹑属间杂交雌性和雄性胚胎间存在着一定的差异,这些差异的miRNAs将为后续的功能和调控机理实验研究提供依据。     

鸡与鹌鹑属间杂交种胚胎早期死亡可能机制的分析

动物的远缘杂交会产生杂交不育问题,主要表现在胚胎早期死亡、异种生殖细胞不易受精、杂种不育、种间和属间杂交种出现极端不平衡的性别比例.已有学者从组织形态学、生殖生理学、组织化学和染色体遗传学等不同角度进行过研究,多数学者认为远缘杂交染色体及基因结构的变异是导致杂交不育的主要原因.鸡与鹌鹑的杂交是典型的远缘杂交,其不育主要表现在胚胎早期出现大量死亡,在出壳前雌性全部死亡,出壳的全部为雄性但其睾丸不发育而无法正常繁育.本文从胚胎早期死亡的表现、染色体异型配对、胚胎死亡引起的蛋白表达异常、器官分化及相关基因表达异常对胚胎死亡的影响等方面进行了研究与分析.     

鸡、鹌鹑及其杂交种早期胚胎bcl-2基因甲基化的分析

采用甲基化特异性PCR(MSP)方法进行鸡、鹌鹑及其属间杂交种早期胚胎发育期60、66、72、84、96、108、120 h 7个不同胚龄胚胎组织bcl-2基因启动子区CpG岛甲基化状态的对比分析,探讨bcl-2基因甲基化对鸡与鹌鹑属间杂交种早期胚胎发育的影响。结果显示,正常发育的鸡胚和鹌鹑胚龄在60、66、72、120 h均呈高甲基化状态,84和96 h呈非甲基化状态,而鸡与鹌鹑属间杂交种胚胎在60、66、72、96、108和120 h则与鸡、鹌鹑不同,呈现出甲基化或非甲基化无规律性并存,甚至检测不到甲基化状态;84 h则只检测到非甲基化状态。鸡与鹌鹑杂交种早期胚胎组织中bcl-2 基因启动子区CpG岛的异常甲基化有可能是引起鸡与鹌鹑属间杂交种胚胎早期死亡的一个重要影响因素。     

鸡与鹌鹑属间杂交早期胚胎性别鉴定体系的建立与优化

研究参考鹌鹑Wpkci和β-actin基因设计引物,采用RT-PCR技术,旨在建立鉴定鸡(♂)与鹌鹑(♀)杂交后代早期胚胎性别的方法。Wpkci引物扩增已知性别鹌鹑及未知性别杂交种胚胎的cDNA,从母禽胚胎获得402bp和296bp两条特异性条带,而公禽没有得到条带。为进一步验证该鉴定体系的可靠性和稳定性,采用了多重PCR从母禽胚胎获得490bp、402bp、296bp三条特异性条带,而公禽只有490bp的内标条带。在对试验关键因素进行优化的基础上,建立了简单、快速、可靠、稳定的鉴定杂交种早期胚胎性别的方法。     

AR、ER基因在鸡、鹌鹑及其杂交种睾丸组织中的表达及其对睾丸生长发育的影响

为探讨鸡（♂）与鹌鹑（♀）属间杂交种睾丸生长发育不良的分子机理,采集新罗曼蛋用型公鸡、朝鲜公鹌鹑、鸡与鹌鹑杂交的雄性杂交种不同发育时期的睾丸组织样共计96份并测定其体质量与睾丸质量。采用实时荧光定量PCR对公鸡、公鹌鹑及其杂交种不同生长发育期睾丸组织中AR、ER基因的mRNA表达进行了检测。结果显示：（1）鸡和鹌鹑的睾丸均能随着日龄、体质量的增长而正常生长发育,但鸡与鹌鹑杂交的杂交种的睾丸却生长缓慢而发育不良;（2）鸡和鹌鹑不同生长发育期睾丸组织中AR、ER基因mRNA的表达具有相似性,AR基因均有一个极显著的峰值,ER基因均呈波动性变化;鸡与鹌鹑的杂交种均为极端性表达,AR基因呈直线下降,ER相反则一直升高;与鸡和鹌鹑相比,杂交种AR、ER基因mRNA的极端性表达均应为异常表达。（3）鸡、鹌鹑及其杂交种的共同点是AR表达为最高峰时,ER则趋于最低点,反之,ER表达为最高峰时,AR则趋于最低点,表明ER基因对AR基因具有上调作用或者AR基因对ER基因具有下调作用,从而推测AR与ER即相对立而又协同作用的表达模式是鸡和鹌鹑睾丸组织正常生长发育的分子调控模式,探明了鸡与鹌鹑的杂交种睾丸组织发育不良的分子影响因素是其睾丸组织中的AR、ER基因mRNA异常表达。     

鸡、鹌鹑及其属间杂交种DMRT1b转录本初步分析

DMRT基因家族是一个与性别决定相关的发育基因家族。以鸡、鹌鹑及其属间杂交种胚胎为试验对象,分别采集孵化72 h的鸡、鹌鹑和杂交种胚胎,以DMRT1b为目的基因进行扩增,对DMRT1b基因原序列、扩增序列分析,应用Ex PASy网站对序列编码蛋白进行蛋白质生物信息学分析,结果发现杂交种DMRT1b基因较其父母本发生部分碱基缺失,预测蛋白质功能存在差异,推测由于基因缺失导致蛋白质不同,这种现象可能与杂交种早期死亡、不育存在相关性。研究结果为鸡与鹌鹑属间杂交种雌性致死与雄性不育的研究奠定基础。     

利用SRAP标记分析鸡、鹌鹑及其属间杂交种的群体遗传结构

为了研究鸡、鹌鹑及其属间杂交种基因组的遗传变异程度及其关系,试验采用相关系列扩增多态性(SRAP)标记对鸡、鹌鹑及其属间杂交种进行了DNA多态性分析。结果表明:选用的7对引物组合共产生31个多态性条带,平均每个引物组合产生4.4个多态性条带,每个引物组合产生多态性条带的比例为22.3%;从聚类分析图可知,母本(鹌鹑)和属间杂交种的相似系数远高于属间杂交种与父本(鸡);生理生态学观察结果也显示属间杂交种和母本在外形、习性上更为相似。     

DMRT1基因通过剂量机制调控鸡胚性腺分化

正DMRT1基因编码的保守转录因子对性腺功能发挥具有重要的作用。在家禽中,DMRT1基因定位于Z染色体上,最适合用于研究家禽性腺分化的调控因子。先前的研究显示在性别分化期间敲除该基因会诱导雄性鸡胚性腺出现雌性化,因此这个基因为鸡的睾丸正常发育所必需,但它是否足以诱导睾丸分化则不甚清楚。澳大利亚、美国、日本3个国家的科研人员联合进行的一项研究发现,过量表达的DMRT1可诱导     

mRNA差异显示法分离早期胚胎发育相关基因片段

自配子配合形成单细胞胚胎后,个体发育就开始启动,早期胚胎中的细胞就呈现出不同的形状,并分成多个层面,这些层面最终将发育形成不同的有机组织和器官.     

用单胚mRNA差显方法克隆羊早期胚胎发育阻滞形成的相关基因

为探讨山羊体外培养胚胎发育阻滞的发生机理,用单胚mRNA差异显示技术,对来源于体内发育和体外培养的山羊早期8~16细胞期胚胎的基因表达进行了研究,获得体内发育胚胎特异表达的一些片段,并对其中1个片段进行了分析。结果表明,该片段与犬信号肽酶复合体25亚基(SPC25)基因具有92%的同源性。SPC蛋白可通过切除相关前体蛋白的信号肽,成为成熟的分泌蛋白而影响和作用于早期胚胎发育过程。该基因可望对克服早期胚胎发育阻滞有重要作用。     

早期胚胎体外培养相关细胞因子研究进展

在体外培养哺乳动物和人类早期胚胎时，早期胚胎往往不能完成从受精卵到囊胚的发育全过程，而停留在某个发育时期，该现象被称为“发育阻滞”。研究表明动物早期胚胎发育是由贮存在受精卵内的母型mRNAs和蛋白质控制的。母型基因指导受精卵最初的数次卵裂，合子型基因在随后的胚胎发育中起调控作用。而在体外培养过程中，合子型基因开启受阻是导致早期胚胎发育阻滞的直接原因m。推测输卵管上皮细胞分泌的某些蛋白可能激活合子型基因开启圆，虽然这些信号分子的结构和作用机制尚不清楚，但不能排除其中含有某些已知细胞因子的可能性。因此，本文就影响体外早期胚胎发育的5种细胞因子作一简要综述。     

The expression of genes related to adipocyte differentiation in pigs

The purpose of this study was to detect differential expression of genes related to adipocyte differentiation in pigs by suppression subtractive hybridization. Adipocytes and stromal vascular cells (a fraction containing preadipocytes) from pig adipose tissue were isolated for mRNA extraction. The cDNA from preadipocytes was subtracted from the cDNA from adipocytes. The subtracted gene fragments were cloned into pGEM-T Easy TA cloning vector. We selected 384 clones for gene sequence determination and for further analysis. These genes were subjected to a differential screening procedure to confirm the differential expression of genes between the 2 cell types. We found that at least 36 genes were highly expressed in the adipocytes compared with preadipocytes. Among these, 6 genes including 2 novel genes with the greatest differences were selected and confirmed by Northern analysis. We found that angiotensin I-converting enzyme (ACE), ataxia-telangiectasia mutated protein (ATM), calpain 1, and stearoyl coenzyme A desaturase 1 (SCD1) were highly expressed in adipocytes compared with preadipocytes (P < 0.05). The relative mRNA abundance of ACE, ATM, calpain 1, SCD1, and 2 novel genes discovered in the current study was increased at the later stages of adipocyte differentiation (P < 0.05). The results confirmed that the genes involved in lipid metabolism and adipocyte differentiation were highly expressed in porcine adipocytes. However, further investigation is needed to demonstrate specific functions of the novel genes discovered in the current study.     

肌间脂肪沉积能力相关基因在前脂肪细胞分化前后的差异表达

研究表明,HBA、HBB、MB、HSPB1、MSRA、TCAP、TXN、PSMA1、GSTM1、COX6B1、VDAC1等基因在具有不同脂肪沉积程度的牛肉中存在差异表达,并对肌肉中脂肪的沉积情况具有潜在的影响。本研究以牛前体脂肪细胞为研究对象,诱导其分化为成熟脂肪细胞,通过实时荧光定量PCR检测上述基因在前体脂肪细胞分化前后的表达情况,通过油红O检测脂类沉积情况。结果表明,PSMA1、HBB、COX6B1、TCAP、MB、HBA、TXN、GSTM1、MSRA、HSPB1在前体脂肪细胞分化后表达量上升,而VDAC1表达量下降,前体脂肪细胞分化后脂质沉积明显加大,说明这些基因可能在调节前体脂肪细胞分化、脂质沉积中具有潜在作用。     

LAMP法性别鉴定在胚胎工程技术中的应用

LAMP法特点是对目标基因6个区段设定4种引物，利用链置反应在等温条件下，使其发生反应。把基因检样、引物链置换型DNA聚合酶基质等放在一定温度条件（63-65℃）下保温。有无扩增反应是通过反应过程中获得的副产物焦磷酸镁所形成的白色沉淀的浑浊度来判定。应用LAMP法性别鉴定体内鲜胚移植291头，妊娠158头，妊娠率为54.30%,其中公犊3头，母犊155头，鉴定准确率98.10%；鉴定体内冻胚移植47头，产犊17头，妊娠率为36.17%，母犊17头，鉴定准确率100%。鲜胚妊娠率高于冻胚，两者之间差异极显著（P＜0.01），应用LAMP法性虽鉴定平均准确率98.29%。