绵羊不同直径卵泡卵母细胞体外成熟及胚胎发育能力的比较

比较绵羊不同直径卵泡卵子成熟和孤雌胚胎发育的差异性,并对卵母细胞的采集方法进行了改进以获得较小直径卵泡卵子作研究。结果显示:改进的切剖法获得的平均卵母细胞数极显著高于切剖法(7.72 vs 4.93,P<0.01);分组的卵母细胞成熟率(84.93%,67.64%vs38.37%)差异极显著(P<0.01);卵母细胞被孤雌激活后,中等直径组与较大直径组卵裂率(84.92%vs 72.70%)差异显著(P<0.05),桑葚胚率(41.44%vs 35.09%)、囊胚率(21.28%vs 16.68%)差异不显著(P>0.05),较小直径组卵裂率(54.41%)、桑葚胚率(20.11%)、囊胚率(3.7%)差异极显著(P<0.01)。     

绵羊不同直径卵泡卵母细胞特征及染色体形态分析

[目的]剥离不同直径卵泡卵母细胞,比较卵母细胞成熟前后的特征.[方法]测量绵羊卵巢表面卵泡直径后进行剥离,研究卵泡表面直径与卵泡实际直径之间的关系.按表面直径分组(1.0 mm以下、1.0～2.0mm、2.1～4.0 mm、4.1 mm以上),比较各分组间卵母细胞透明带厚度、卵丘复合体质量、卵母细胞成熟前后的染色体形态变化的差异.[结果]随着卵泡直径的增大,卵泡实际直径差异极显著(P＜0.01);各组间透明带厚度差异不显著(P＞0 05),但有降低的趋势;卵丘复合体质量分为A级、B级和C级,A级有增加的趋势,B级C级有降低的趋势;卵母细胞成熟后GV/GVBD比率有下降的趋势,MAT -I、NII有增加的趋势.[结论]随着卵泡直径增大,未成熟卵母细胞的质量提高,卵母细胞核成熟比例增加.     

利用CRISPR/Cas9n系统编辑绵羊成纤维细胞生长因子5(FGF5)基因

成纤维细胞生长因子5(FGF5)是影响毛囊周期性活动及毛发生长的重要生长因子。本研究利用CRISPR/Cas9n系统靶向编辑绵羊成纤维细胞中FGF5基因。首先利用Gibson Assembly法将U6启动子引导表达单导向RNA(sgRNA)的原件构建至pX461质粒中,获得pX461-U6质粒;再将设计并合成好的1对靶向FGF5基因第3外显子的sgRNA及其互补链,经退火连接形成sgRNA-sg1和sgRNA-sg2双链后,分别克隆至带有BbsⅠ和BsaⅠ黏性末端的pX461-U6质粒。构建好的重组质粒pX461-U6-sg1+sg2经测序鉴定后,以电转染的方式转入绵羊成纤维细胞,72 h后收集细胞进行检测分析。经T7E1酶切检测分析表明,成功获得1对具有靶向效果的sgRNA,PCR扩增的FGF5基因片段经TA克隆后进行测序鉴定,结果sgRNA-sg1+sg2在靶位点的打靶效率为100%;缺失的核苷酸数从10到64个不等;基于预测的3D模型和RT-PCR结果显示,FGF5基因的突变将会影响FGF5蛋白与其受体的结合,导致FGF5蛋白失去其生物学功能。本研究构建了可以在同一载体中同时表达...     

CRISPR/Cas9介导绵羊成纤维细胞MSTN基因突变系统的构建

肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)是肌肉生长负调控因子,MSTN基因突变可造成MSTN生物学功能缺陷,从而引起动物的双肌性状。本研究旨在筛选靶向绵羊(Ovis aries)MSTN基因的高效单导向RNA(single-guide RNA,sgRNA),并构建可标记表达载体,以提高CRISPR/Cas9(clustered regulatory interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 9)介导的绵羊MSTN基因突变效率。利用Gibson Assembly法将增强绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)序列与串联表达原件2A序列插入pX330质粒载体中,构建pX330-EGFP质粒载体,并将设计好的12个sgRNA寡核苷酸链以Golden Gate法分别连入pX330-EGFP质粒载体,以构建12个不同的pX330-EGFP-sgRNA质粒表达载体;将构建好的pX330-EGFP-sgRNA表达载体以电转染的方法分别转入12组绵羊成纤维细胞,48 h后提取各组部分细胞基因组,利用SURVEROR分析初选获得3个具有靶向效果的细胞群(T2,T9,Q2),其对应转染质粒为pX330-EGFP-sgRNA;之后分别提取3组细胞中的阳性转染细胞基因组,扩增MSTN基因并进行测序分析,得出sgRNA-T2、sgRNA-T9、sgRNA-Q2的打靶效率分别为40%、40%、60%。本研究通过构建表达绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的pX330-EGFP-sgRNA表达载体,成功筛选到高效靶向绵羊MSTN基因的sgRNA,并获得准确的编辑效率,为后续其他基因sgRNA的筛选提供了借鉴,并为MSTN基因编辑羊的生产提供科学依据。     

饲料中添加外源多糖降解酶对羔羊增重效果的研究

随着我国饲料工业的迅速发展,饲料资源的充分利用已经开始引起人们的广泛关注.饲用酶制剂的发展在辅助动物消化、提高动物消化能力、改善饲料利用率、消除抗营养因子、扩大可利用饲料资源范围、改善养殖生态环境等方面发挥着重要作用.外源酶制剂通常用于补充动物胃肠道内源性消化酶、消除饲料中的抗营养因子,这在单胃动物的饲养中已得到广泛应用.近年来随着酶生产工艺水平的不断提高,酶制剂的生产成本不断下降,外源酶制剂在提高牛的生产性能方面做了比较广泛而深入的研究,而对羊的生产性能方面研究的相对较少.试验通过研究外源多糖降解酶对羔羊增重的影响,为羔羊生产提供参考依据.     

绵羊体细胞核移植融合效率影响因素的研究

[目的]提高克隆胚胎融合率.[方法]从受体卵母细胞的细胞松弛素处理组与对照组,供体细胞的梯度差速选择(胰酶浓度0.1;、0.25;,消化时间3 min、1 min)和4组电脉冲融合参数(100 V、120 V、130 V、150 V)等3个环节对绵羊体细胞核移显微操作进行了优化,以重构胚胎的融合率和卵裂率作为检测指标.[结果]未经细胞松弛素的卵母细胞组融合率显著高于试验组(P＜0.05),而胚胎卵裂率差异不显著(P＞0.05);胰酶梯度差速消化供体细胞具有初选作用,各组融合率为71.71;、75.86;、78.75;、75.56;,融合压为130 V时融合率最高.[结论]优化后的程序更适合克隆胚胎的膜融合.     

实时定量PCR检测转基因绵羊拷贝数

[目的]利用高通量、快速、灵敏的实时荧光定量PCR法,检测转类胰岛素样生长因子1-红色荧光蛋白基因(insulin-like growth factor 1-red fluorescent protein,IGF1-RFP)绵羊中外源基因的拷贝数.[方法]以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)作为绵羊的内源参照基因,梯度稀释法.[结果]分别获得RFP和GAPDH基因的Q值与起始模板数的相关性标准曲线,R2分别为0.999和0.999,相关性高.通过比较目的基因RFP和GAPDH起始模板数,得到外源基因在转基因绵羊中的拷贝数.编号0152、0216、0217、0218的转基因绵羊拷贝数分别为3、1、1、1.[结论]以IGF-Ⅰ转基因细毛羊为研究对象,针对外源基因序列和内源参照基因序列设计特异性引物,利用实时荧光定量PCR法对IGF-Ⅰ转基因细毛羊外源基因的拷贝数进行检测,并且准确检测外源基因的拷贝数.     

用注射器直接对睾丸打点注射EGFP生产转基因兔的试验研究

为探讨直接用 1 mL 注射器对睾丸打点注射pIRES2-EGFP建立操作方便、效率高、成本低、可批量生产转基因兔的可行性.选择4只成年新西兰雄兔,双侧睾丸内分别打点注射 0.5～0.8 mg/mL浓度的质粒 0.25 mL,第 3 周和第 8 周分别取4#和3#雄兔睾丸做冰冻切片,置荧光显微镜下观察是否发绿色荧光.其它雄兔于第 3 周开始参与配种,最后采新生仔兔耳组织提取其基因组进行 PCR 和 Southern 杂交检测阳性率.结果表明,雄兔睾丸冰冻切片于荧光显微镜下可见绿色荧光,PCR 和 Southern 杂交检测表明在睾丸注射后的第 6 周和第 7 周进行配种所得后代阳性率最高.不同雄兔后代经 PCR 和 Southern 杂交检测平均阳性率存在差异(P<0.05),2#雄兔后代平均阳性率达到 56.46%,3#雄兔的最低达36.96%的阳性率.表明用注射器直接对睾丸打点注射外源基因生产转基因的方法操作简便、高效,为大规模制备一些大型家畜的转基因后代奠定了基础.     

绵羊胚胎FGF5基因单碱基突变体系的建立

研究旨在利用单碱基编辑技术定点修饰绵羊（Ovis aries）成纤维细胞生长因子5（fibroblast growth factor 5，FGF5）基因第1外显子以引入终止密码子，获得定点编辑类型的绵羊胚胎，为培育具有长毛性状的绵羊提供试验材料。首先设计合成4个单导向RNA （single guide RNA，sgRNA）寡核苷酸链（sgRNA-T1~sgRNA-T4），构建4组不同的重组表达载体；将构建好的pGL3-U6-sgRNA-PGK-puromycin和pCMV-AncBE4max-P2A-GFP质粒以共转染的方法分别转入4组绵羊成纤维细胞，随后用Cruiser^TM酶对转染的细胞进行活性检测并在胚胎水平进行测序验证。结果显示，sgRNA-T1和sgRNA-T4组细胞的PCR产物可被Cruiser^TM酶酶切，且测序结果表明都具有靶向效果，编辑效率分别为68.75%和47.37%。利用显微注射技术将不同浓度的AncBE4max mRNA与有效sgRNA混合注射到绵羊孤雌激活胚胎中，并检测胚胎卵裂率、囊胚率和编辑效率，结果显示，胚胎水平的最佳注射浓度组合为AncBE4max （ng/μL）∶sgRNA （ng/μL）=100∶50，从该浓度组中随机挑选的单枚胚胎测序结果显示，引入终止密码子的编辑效率为80%。而sgRNA-T1在不同浓度组合的注射胚胎中均未检测到编辑。本研究针对FGF5基因的第1外显子，通过在成纤维细胞转染表达载体，成功筛选到高效靶向绵羊FGF5基因的2个sgRNA （T1、T4）；通过显微注射绵羊孤雌激活胚胎，成功在胚胎上实现FGF5基因第1外显子打靶位点C→T的转变，为后期FGF5基因定点编辑羊的生产奠定基础。     

用CRISPR-Cas9在绵羊成纤维细胞ACTG1导入荧光标记基因

【目的】在绵羊成纤维细胞中,针对ACTG1基因羧基端,定点导入荧光蛋白标记基因,将外源基因定点导入绵羊基因组中,建立有效的方法。【方法】CRISPR-Cas9系统在绵羊成纤维细胞基因组特定区域引起DNA双链断裂,从而诱导细胞修复断裂的的基因组。通过NHEJ修复途径,在特定位点导入外源基因,改善定点导入效率。【结果】采用CRISPaint通用供体模板,结合CRISPR-Cas9系统,在绵羊成纤维细胞ACTG1基因导入荧光标记效率达1.4%,获得了外源基因定点导入的单克隆细胞株。【结论】CRISPR-Cas9系统结合NHEJ,能够有效的将大的外源DNA序列导入绵羊成纤维细胞的预定基因组位点。