ICSI受精卵胞质注射生产转基因猪胚胎的初步研究

试验旨在探讨单精子胞浆内注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)法生产猪体外受精卵和应用猪ICSI受精卵进行胞质注射生产转基因胚胎的可行性。首先对比了猪体外受精(in vitro fertilization,IVF)受精卵与ICSI受精卵的胚胎发育效率;然后观察了猪ICSI受精卵的双原核形成时间及效率,对精子注射到胞质后6~18h分6个时间段进行地衣红染色,对比精子进入卵胞质后的状态及原核形成;最后对猪IVF受精卵受精后8~10h及ICSI受精卵受精后12~14h进行EGFP-N1质粒(20ng/μL)胞质注射,观察胚胎发育效率及转基因效率。结果表明,ICSI受精卵的胚胎发育率(卵裂率89.4%和67.9%、囊胚率36.5%和16.1%)显著优于IVF组(P0.05),适合用于猪的体外受精卵试验;猪ICSI受精卵双原核在精子注射到卵胞质后12~14h形成,双原核形成率为54.90%,显著高于其余5个试验组(P0.05);ICSI受精卵胞质注射组胚胎卵裂率(86.2%和66.3%)、囊胚率(30.0%和13.6%)及转基因效率(18.5%和0)均显著高于IVF受精卵胞质注射试验组(P0.05)。本试验结果为采用ICSI受精卵进行胞质注射生产转基因猪的研究奠定了基础。     

水牛miR-16b过表达腺病毒载体构建及生物信息学分析

试验旨在对水牛pri-miR-16b基因进行克隆并构建腺病毒表达载体，且对水牛miR-16b及其预测靶基因进行生物信息学分析，为研究其在水牛卵母细胞成熟过程中的作用奠定基础。利用RT-PCR技术从水牛卵巢基因组中扩增pri-miR-16b基因，采用同源重组的方法构建pDC316-mCMV-EGFP-pri-miR-16b质粒；利用BLAST程序进行同源性分析，Mega 7.0构建系统进化树，ViennaRNA Web Services预测pre-miR-16b的二级结构。对腺病毒质粒与腺病毒骨架质粒pBHGloxdelE13cre进行包装，经过3次扩增获得含有pri-miR-16b的腺病毒颗粒，将获得的病毒颗粒命名为Ad-miR-16b，并进行病毒滴度测定；利用Ad-miR-16b感染水牛卵丘细胞，实时荧光定量PCR检测miR-16b在卵丘细胞中的表达情况。利用TargetScan对miR-16b进行靶基因预测，对预测的靶基因进行KEGG通路富集。结果显示，试验成功克隆水牛pri-miR-16b序列，通过比对发现与牛的序列相似性分别为100%，与其他物种同源性较高，和黄牛的亲缘关系最近。ViennaRNA Web Services预测结果显示，pre-miR-16b的二级结构具有典型的单一茎环结构。试验成功获得Ad-miR-16b腺病毒颗粒，病毒滴度为3.367×10¹⁰ GFU/mL，感染卵丘细胞后，实时荧光定量PCR检测发现miR-16b的表达量极显著升高（P<0.01）。对miR-16b预测的1 394个靶基因进行KEGG通路富集分析，发现miR-16b可能主要通过调控卵丘细胞中MAPK、TGF-β及PI3K/AKT等74条信号通路进而在卵母细胞成熟过程中发挥作用。     

不同影响因素对水牛原始生殖细胞分离培养的影响

探讨了不同影响因素(性别、胎龄、分离方法)对水牛原始生殖细胞(PGCs)分离培养的影响.结果显示:PGCs多层堆积生长形成克隆,该克隆具有明显的边界与饲养层区分;PGCs表达AKP和OCT-4;公胎牛组的克隆总数和克隆直径都显著高于母胎牛组,(179和32,(227.76±83.84)μm和(102.34±40.59)μm),P<0.05;在原代克隆数目上,80～90 d组只有16个克隆,显著低于其他各组(P<0.05),在克隆直径上,80～90 d组为(190.63±65.11)μm,也显著低于除70～80 d组外的其他各组(P<0.05),并且在最高传代数上,80～90 d组仅为3代,而其他各组都达到或超过了6代;机械分离组在克隆总数和直径上都显著高于胰酶消化组,(186和30,(216.95±77.41)μm和(140:t=38.76)μm),P<0.05,并且机械分离组的最高传代数为8代,而酶消化组仅为3代.结果表明,本试验分离培养出的水牛PGCs具有与已经分离培养出来的其他物种PGCs相似的生物学特性;公胎牛、胎龄小于80 d以及使用机械分离方法更利于水牛PGCs的分离培养.     

猪胚胎体外培养影响因素的研究

以孤雌激活胚胎为研究对象,对猪胚胎体外培养过程中的相关影响因素进行了探讨。体外成熟的猪卵母细胞经孤雌激活后,用添加0.5%牛血清蛋白(BSA)的NCSU-23(北卡罗来纳州立大学-23)培养基培养的囊胚率(36.7%)极显著高于添加5%、10%和15%胎牛血清(FCS)的NCSU-23(11.8%,18.5%和10.3%,P0.01)。在NCSU-23中添加一定比例的TCM-199(10%,25%和50%),虽然对猪卵母细胞孤雌激活后的分裂率无显著影响(89.6%vs87.0%,83.4%和82.6%,P0.05),但囊胚发育率随着TCM-199比例的增加而显著下降(30.1%vs25.0%,11.1%和1.1%,P0.05)。结果表明:培养液中添加BSA的猪胚胎体外培养效果优于添加FCS;猪胚胎的体外培养不需要成分复杂的培养液。     

不同保存方法对牛卵母细胞总RNA和cDNA品质的影响

实时荧光定量RT-PCR是检测低丰度mRNA的敏感方法,也是精确定量RNA拷贝数的有效方法,它的出现使得在少量细胞中定量基因的表达量,在小量基因组中分析基因突变和等位基因缺失成为可能。为了使这种检测技术更加稳定可靠,就必须在检测步骤的每一环节做到精确无误,而总mRNA的提取质量就显得十分重要。研究选择了牛MⅡ期的卵母细胞作为研究对象,对不同保存方法进行了检测和比较,结果显示,-196℃液氮和-80℃冰箱保存24 h的卵母细胞,总RNA品质并未明显下降;在-20℃或-80℃环境中长时间保存cDNA模板都会造成模板品质的下降。     

SYBR Green实时荧光定量PCR检测水牛体细胞组蛋白乙酰化相关基因mRNA表达

以检测水牛成纤维细胞中组蛋白乙酰转移酶(HAT1)和脱乙酰化酶(HDAC1)转录活性为例,对SYBRGreen实时荧光定量PCR技术平台的建立进行了探讨.结果显示,适宜的引物,高质量RNA反转录得到的cDNA以及合适的PCR体系为SYBR Green实时荧光定量PCR能否成功的关键因素.本试验中3对引物的灵敏度高,其反应性能完全满足SYBR Green实时荧光定量PCR的要求.2个目的基因HAT1、HDAC1的扩增效率与参照基因H2A接近,试验结果可用2-△△Ct计算法进行分析.当cDNA模板量为0.5 μL(相当于总RNA 50 ng),引物为1 μmol/L时,SYBR Green实时荧光定量PCR能高效获得特异性强的目的产物.     

水牛精子提取物对猪卵母细胞的孤雌激活效果

为验证精子蛋白对卵母细胞的激活效果,为提高核移植胚胎的质量提供可行方法,通过比较不同裂解方法提取的水牛精子蛋白,不同浓度提取液显微注入猪卵母细胞,对水牛精子提取物的孤雌激活效果进行研究。结果表明:采用液氮反复冻融法和超声波破碎法预处理后提取的水牛精子提取物对猪体外成熟卵母细胞都有显著的孤雌激活效果。水牛精子蛋白浓度在0.53～5.52 mg/mL,注射剂量为2～4 pL时均可有效激活猪卵母细胞,综合效果以1.77 mg/mL较佳。     

水牛卵母细胞孤雌激活方法研究

对体外成熟（ＩＶＭ）２７￣２８ｈ的水牛卵母细胞经７％酒精（ＥＨ）激活处理５ｍｉｎ后,置入不同浓度的（０,０．６２５μｇ／ｍｌ,１．２５μｇ／ｍｌ,２．５μｇ／ｍｌ,５μｇ／ｍｌ）放线功酮（ＣＨＸ）培养１０ｈ,而后固定染色或在胚胎培养液（ＣＭ）中继续培养检查激活分裂率。结果培养在０．６２５μｇ／ｍｌ和１．２５μｇ／ｍｌ ＣＨＸ的卵母细胞的激活分裂率和总原核形成率明显高于对照组（Ｐ〈０．０５）,而培养     

供体核种类对水牛核移植效果的影响

采用电融合法和直接注射法进行核移植,以比较不同来源和不同类型水牛供体细胞的核移植效果。当用电融合法进行核移植时,成体耳部成纤维细胞的融合率(46.0%)、卵裂率(53.9%)和囊胚发育率(10.9%),均显著低于胎儿成纤维细胞(64.5%,70.1%和21.6%)、胎儿皮肤细胞(71.5%,70.8%和22.1%)以及卵巢颗粒细胞(88.2%,79.1%和25.5%);后三种细胞间的卵裂率和囊胚发育率无显著差异,但卵巢颗粒细胞的融合率显著高于胎儿成纤维细胞和胎儿皮肤细胞(P<0.05)。当用直接注射法进行核移植时,胎儿皮肤细胞注核后的存活率(78.2%)、卵裂率(41.6%)均显著低于成体耳部成纤维细胞(88.6%和57.4%)和胎儿成纤维细胞(85.8%和65.0%)。胎儿成纤维细胞注核后的卵裂率和囊胚发育率(23.3%)均显著高于胎儿皮肤细胞(10.1%)和成体耳部成纤维细胞(12.0%)。结果表明:(1)采用直接注核法进行核移植时,胎儿成纤维细胞作为核供体较为合适,而采用电融合法进行核移植时,用颗粒细胞作核供体更为适宜;(2)胎儿成纤维细胞的核移植效果好于成体成纤维细胞。     

不同激活方法对水牛ICSI介导转基因效果的影响

本研究探讨了不同激活方法对水牛ICSI介导转基因效果的影响。水牛体外成熟卵进行ICSI介导转基因（ICSI—mediatedgenetransfer。ICSI．Tr）操作后，先用5ixmol／L的离子霉素（ionomycin，Ion）激活处理5min，然后分成3组，再分别用10μg／mL放线菌酮（cycloheximide，CHX）培养5h（CHX5h组）、10μg／mLCHX培养3h后再用2mmol／L的二甲氨基嘌呤（6-DMAP）培养2h（CHX3h-DMAP2h组）或用培养液（CM）培养3h后再用2mmol／L6-DMAP培养2h（CM3h．DMAP2h组）。结果显示，CHX5h组的分裂率、早期胚胎基因表达率和囊胚发育率最高，且显著高于CM3h．DMAP2h组（66．7％比49．5％，p〈0．05；66．7％比40．0％，p〈0．01；22．2％比9．9％，p〈0．05）。ICSI18h后检查原核形成率，发现CHX5h和CHX3h．DMAP2h处理组的完整精子头百分率显著低于CM3h-DMAP2h处理组（p〈0．05），2原核（pronucleus，PN）百分率则显著提高（42．4％比23．8％，p〈0．05；44．6％比23．8％，p〈0．01）。以上结果表明，在水牛ICSI介导转基因时，Ion联合CHX较Ion联合6-DMAP激活重构胚效果好。