亚牛磺酸对猪胚胎体外培养效果的影响

为了探讨亚牛磺酸的浓度对猪胚胎体外培养效果的影响,试验以孤雌激活胚胎为研究对象,将NCSU-23中的亚牛磺酸浓度从原来的5 mmol/L降低到2.5,1.0,0.5 mmol/L,检测猪卵母细胞激活后的分裂率和囊胚发育率.结果表明:各种浓度亚牛磺酸处理后的分裂率和囊胚发育率(30.7%、27.6%、22.8%、26.5%)差异不显著(P>0.05);但不使用亚牛磺酸则导致囊胚发育率极显著下降(30.7%vs1.4%,P<0.01).结果说明亚牛磺酸是猪胚胎培养液必不可少的重要成分,但其浓度可下调至0.5mmol/L.     

猪SMYD3基因的克隆、序列分析及其对猪成纤维细胞增殖的影响

试验旨在克隆猪SMYD3(SET and MYND domain-containing protein 3)基因并对其进行序列分析,研究其对猪成纤维细胞增殖的影响。首先克隆猪SMYD3基因,根据其他物种SMYD3基因siRNA和shRNA序列,经同源性比对分析,获得两条猪SMYD3基因shRNA序列,分别构建pSicoR-GFP-SMYD3 shRNA1/shRNA2表达载体,转染HEK293T细胞,利用实时荧光定量PCR分析干扰效率,筛选出抑制效率较好的shRNA,并构建pLVX-IRES-ZsGreen1-SMYD3及pSicoR-GFP-SMYD3 shRNA真核表达载体,同时分析SMYD3基因对猪成纤维细胞的增殖作用,检测细胞Nanog、DNMT1及DNMT3a基因表达情况。结果显示,试验克隆得到1 404 bp的猪SMYD3基因编码区序列,生物信息学分析发现,德保猪SMYD3基因与野猪、山羊和野耗牛相应氨基酸序列的同源性分别为99.5%、93.8%和92.9%。shRNA1/shRNA2均能显著抑制SMYD3基因表达(P0.05),抑制效果分别是34%和54%,选择pSicoR-GFP-SMYD3 shRNA2进行后续研究。通过脂质体转染法将构建的pLVX-IRES-ZsGreen1-SMYD3及pSicoR-GFP-SMYD3 shRNA真核表达载体导入HEK293T细胞,均可观察到清晰的绿色荧光。慢病毒感染细胞及实时荧光定量PCR结果显示,与空白对照组及阴性对照组相比,过表达SMYD3基因促进猪成纤维细胞增殖,Nanog和DNMT1基因表达显著升高(P0.05);抑制SMYD3基因表达,细胞增殖受到抑制,Nanog、DNMT1、DNMT3a基因表达显著降低((P0.05),说明SMYD3基因的表达与猪成纤维细胞的增殖显著相关。     

水牛黑色素皮质素1受体基因克隆、生物信息学分析及表达模式研究

本试验旨在对水牛黑色素皮质素1受体(MC1R)基因进行克隆、生物信息学分析及表达模式研究。参考牛MC1R基因(GenBank登录号:JN123363.1)序列设计引物,以本地沼泽水牛、白沼泽水牛、摩拉水牛和黄牛基因组DNA为模板,应用PCR方法扩增克隆MC1R基因片段并进行测序分析。运用QRT-PCR方法检测摩拉水牛、沼泽水牛、白沼泽水牛和黄牛皮肤组织中MC1R基因的表达模式,并通过Western blotting方法检测沼泽水牛和白沼泽水牛MC1R基因的蛋白表达差异。结果表明,应用PCR方法成功克隆了水牛MC1R基因,其编码区全长954 bp,共编码317个氨基酸。测序分析后发现沼泽水牛、白沼泽水牛、摩拉水牛和黄牛MC1R基因的核苷酸序列和氨基酸序列相似性很高。沼泽水牛与白沼泽水牛在476、618、881、930和931 bp位点上分别发生T→C、G→C、G→A、G→A和A→G突变,导致了沼泽水牛和白沼泽水牛第159位氨基酸由丝氨酸变成苯丙氨酸,第310位氨基酸由谷氨酸变成丙氨酸,第294位氨基酸由天冬氨酸变成丙氨酸,发生了非同义突变。QRT-PCR结果发现,MC1R基因在摩拉水牛、沼泽水牛和黄牛皮肤组织中的相对表达量均显著高于白沼泽水牛(P<0.05);Western blotting分析结果显示,沼泽水牛皮肤组织中MC1R蛋白的表达量高于白沼泽水牛。综上所述,白沼泽水牛MC1R基因的编码区发生氨基酸位点突变,且相对表达量和蛋白表达量均低于沼泽水牛,推测此为白沼泽水牛体内合成的黑色素缺失而导致毛色白化的主因。     

水牛精子在胞质内注射后的早期形态变化

应用胞质内精子注射 (intracytoplasmic sperm injection,ICSI)技术探讨了水牛卵母细胞胞质与注射精子间的相互作用以及 ICSI精子的形态变化。ICSI后 13h,5 9.4 %的精子头部已膨大 ,且有 18.8%的精子进入解聚状态。雌雄原核发育不同步 ,雄原核在 ICSI后 16 h和 19h的形成率分别为 3.2 %和 4 0 .0 % ;雌原核在 ICSI后 13h已达到 71.9% ,16 h时提高到 90 .3%。经离子霉素与 6 - DMAP联合激活 ,ICSI后 19h产生的胚胎核型以 2 PN PB1 为主 ,其雌原核形成 (激活 )率为 91.3% ,雄原核形成率为 4 0 .0 % ,5 1.3%为孤雌胚。用 5 mm ol/ L 的 DTT预处理精子 1h,可提高精子的解聚率 (30 .9%比 12 .7% ,P<0 .0 5 ) ,但对雄原核的形成率无显著影响 (33.3%比 32 .7% ,P>0 .0 5 )。结果表明 ,水牛精子 ICSI后的雄原核形成时间晚于卵子雌原核形成时间 ,且其比率低于卵子 ,DTT处理精子能提高其解聚率 ,但对雄原核形成无影响     

不同精子处理对应用ICSI—Tr技术生产转基因水牛胚胎效率的影响

本文主要探讨了不同精子处理对应用显微授精介导（intracytoplasmic sperm injection-mediatedtrans-genesis,ICSI-Tr）生产转基因水牛胚胎效率的影响。本试验以p18T—BCN5．2-IFN-1．1pA—EGFP为载体,比较了精子的不同处理方式（NaOH和冻融）、NaOH处理精子不同时间（5min,10min,20min,30min和60minl以及不同外源DNA浓度（5ng／μL,10ng／μL,25ng／μL和50ng／μL）对ICSI-Tr转基因效率的影响。结果显示：NaOH处理组的囊胚EGFP表达率（46．1％）,与冻融精子处理组（47．1％1差异不显著,但发育率显著高于冻融处理精子组（28．3％VS16．7％,P〈0．05）。处理60min组和30min组的分裂率分别为78．9％和77．5％,显著高于20min、10min和5min组的64．0％、60．0％和64．0％（P〈0．05）,其中30min处理组的囊胚EGFP表达率高达44．4％,显著高于其它处理组（P〈0．05）。25ng／μL组和50ng／μL组的早期胚胎EGFP表达效率差异不显著（41．3％VS42．5％）,但显著高于5ng／肚组和10ng／μL组（22．5％和35．5％）,25ng／μL组的囊胚EGFP表达效率显著高于其它组（P〈0．05）。本研究优化了应用ICSI-Tr生产转基因水牛胚胎技术体系,为获得ICSI-Tr转基因水牛奠定了良好的工作基础。     

氨基酸、维生素对水牛体外受精胚胎体外发育的影响

通过在培养液中添加不同浓度的氨基酸或维生素,探讨其对水牛体外受精(IVF)胚胎体外发育的影响.结果表明:(1)非必需氨基酸可显著提高水牛卵母细胞IVF后胚胎的分裂率,但对囊胚发育率无显著影响;(2)低浓度的必需氨基酸对水牛IVF胚胎的发育具有一定促进作用,但高浓度则有抑制作用;(3)维生素对水牛IVF胚胎发育则有促进作用.在培养液中添加维生素,水牛IVF胚胎的分裂率和第7天囊胚发育率显著提高.     

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。     

水牛MBD3基因克隆分析及其真核表达载体的构建

本研究旨在克隆水牛MBD3基因,进行生物信息学分析,并构建MBD3基因的真核表达载体,为研究MBD3基因在水牛胚胎发育及诱导多能干细胞（iPSCs）中的作用奠定基础。试验从卵巢组织中提取总RNA,反转录得到cDNA,并以此为模板,应用RT-PCR克隆得到MBD3基因,测序并应用相关的生物学软件进行分析;将MBD3基因连接至真核表达载体pEGFP-C1,再将携带目的基因的重组质粒转染HEK293T细胞和水牛胎儿成纤维细胞（BFF）,利用RT-PCR及Western blotting方法分析目的基因的表达。结果表明,克隆获得了898 bp的水牛MBD3基因序列,其中编码区全长774 bp,编码257个氨基酸。通过对MBD3基因核苷酸序列的多重比对及进化树分析,MBD3基因在进化中高度保守,特别是MBD结构域,水牛与牛的同源性为100%,与人、猪、猩猩的同源性均为97%。将水牛MBD3基因真核表达载体转染HEK293T细胞和BFF,通过荧光观察、RT-PCR及Western blotting方法鉴定表明,成功构建了水牛MBD3基因的真核表达载体。本研究克隆得到了水牛的MBD3基因,并成功构建了MBD3基因的真核表达载体,为进一步研究MBD3基因在水牛胚胎发育及iPSCs诱导上的作用奠定了基础。     

现行牛IVF程序在水牛体外受精的应用研究

本研究对我所现行的牛体外受精程序 ( IVF)应用于水牛体外受精的可行性进行了探讨。结果表明 ,水牛卵巢生长卵泡少 ,平均仅可回收 5枚卵母细胞 ,只相当于黄牛 ( 14.3个 )的1/ 3。水牛卵母细胞的体外成熟率为 51.7% ,体外受精卵裂率为 58.7% ,均极显著地低于黄牛(分别为 87.3%和 69.6% ,P<0 .0 1)。水牛卵母细胞经体外受精后 ,早期胚胎的体外发育速度较黄牛快 ,体外受精后的第 6d囊胚发育率占 36.4 % ,累计到第 7d时占 80 .7% ,极显著地高于黄牛 ( 57.6% ,P<0 .0 0 1)。水牛早期胚胎的体外囊胚发育率为 31.5% ,与黄牛的 ( 39.2 % )差异不显著 ;孵化囊胚率为 73.8% ,也与黄牛的相仿。实验结果表明 ,我所现行的牛 IVF程序应用于水牛的体外受精研究是有效、可行的 ,特别是早期胚胎的体外培养系统 ,已接近于黄牛的水平。但尚需设法提高水牛卵母细胞的体外成熟培养效果 ,以提高水牛体外受精的整体效率     

应用ICSI技术生产转基因水牛胚胎的初步研究

本研究旨在探讨水牛精子完整质膜和破损质膜的方法对水牛单精子注射(ICSI)技术转基因效果的影响。水牛精子经冻融、Triton×-100、超声波3种方法破损精子质膜后与外源质粒DNA混合,采用ICSI的方法将基因转染后的精子注射到水牛体外成熟卵内,观察水牛ICSI卵激活后的发育状态和外源基因的表达效果。结果表明:精子质膜完整性实验中,冻融破损精子质膜组早期胚胎基因表达率为21.8%,显著高于活精子组的5.1%(P<0.01);冻融组与活精子组的卵裂率、囊胚发育率均无显著差异(P>0.05)。以冻融、Triton×-100、超声波3种方法破损精子质膜,冻融组的囊胚发育率(16.7%)最高,显著高于Triton×-100组(P<0.01)。同时,冻融组的早期胚胎基因表达率亦显著高于Triton×-100组和超声断尾组(60.3%vs.31.7%vs.18.2%,P<0.01)。上述结果说明,使用ICSI技术转外源基因可获得表达EGFP基因的水牛早期胚胎;冻融精子质膜破损法能有效破损精子质膜,有利于外源DNA与精子的结合,且提高转基因效率。