山羊—绵羊异质体细胞克隆胚的构建及线粒体DNA的杂合性分析

山羊—绵羊异质体细胞克隆胚的构建及线粒体DNA的杂合性分析

论文摘要

本试验研究了山羊-绵羊异质体细胞克隆胚(以山羊胎儿成纤维细胞为核供体,以体外培养成熟的绵羊卵母细胞为核受体)的构建过程中促卵泡素(FSH)和发情牛血清(ECS)对绵羊卵母细胞体外成熟的影响以及电融合参数的确定;此外,在异质克隆胚早期发育的不同阶段(1-细胞、2-细胞、4-细胞、8-细胞和囊胚),采用PCR-限制性片段长度多态性法(PCR-RFLP)对线粒体DNA的来源及组成比例进行了研究。所得试验结果如下:1. FSH的浓度为0.2 IU/mL时,绵羊卵母细胞的体外成熟率和卵裂率均高于对照组和其他实验组,分别为72.5 %和77.3 %,与对照组(不添加FSH)和其他实验组之间差异显著( P < 0. 05),且试验组与对照组之间均存在显著差异( P < 0. 05)。该结果表明FSH在绵羊卵母细胞体外成熟过程中起着显著的促进作用,且FSH在卵母细胞体外成熟过程中的作用于其浓度成剂量依赖关系。2.在FSH浓度为0.2 IU/mL的基础上,添加10 %的发情第一天(D1)和第三天(D3)ECS时,绵羊卵母细胞的成熟率和卵裂率较高(分别为D1:79.1 %和76.5 %;D3:75.8 %和74.4 % ),与对照组和发情第五天(D5)、第七天(D7)ECS组相比差异显著( P < 0. 05);实验天数范围内,添加5 %的D7的ECS的囊胚率最高,为44.4 %,与对照组和D1差异显著( P < 0. 05),但与D3和D5之间差异不显著( P > 0. 05)。该结果表明,随着发情的发展,ECS在卵母细胞成熟和卵裂方面的促进作用有降低的趋势,而在囊胚形成方面的促进作用有增强的趋势。进一步研究表明,添加ECS浓度为10 %和15 %时,绵羊卵母细胞的成熟率和卵裂率无显著差异( P > 0. 05)。3.在1次脉冲,脉冲时程20μs的条件下,电场强度为1.2 kv/cm和1.4 kv/cm时,重构胚的融合率、卵裂率及囊胚率之间无显著差异(P>0.05);电场强度为1.2 kv/cm (58.82 %)和1.4 kv/cm ( 61.36 %)时的融合率虽然显著低于电场强度为1.6 kv/cm(73.68 %)和1.8 kv/cm ( 80.61 %)时(P<0.05),但其卵裂率(1.2 kv/cm时为68.33 %,1.4 kv/cm时为72.22 %)却显著高于后两者(1.6 kv/cm时为47.14 %,1.8 kv/cm时为31.65 %)(P<0.05),且囊胚率也略高。因此,对山羊-绵羊重组卵的理想电场强度为1.2 kv/cm 1.4 kv/cm。4.电脉冲强度为1.4 kv/cm,脉冲时程为20μs/次时,2次电脉冲(间隔1 s)的融合率和卵裂率均高于1次和3次电脉冲(间隔1 s),且其囊胚发育率也略高,表明试验范围内2次电脉冲的效果较好。融合后将重构胚在成熟液中平衡60120 min都有利于卵裂,平衡90 min时,囊胚发育率可达到17.72 %。5.采用PCR-限制性片段长度多态性(PCR-restriction fragment length polymer -phism, PCR-RFLP)的方法分析以山羊(Capra hircus)胎儿成纤维细胞为核供体,以去核的绵羊(Ovis aries L)MⅡ期卵母细胞为核受体构建的异质克隆胚中线粒体的来源及组成比例。结果表明,8-细胞之前的异质克隆胚中供受体mtDNA的比例变化不大,1-细胞、2-细胞、4-细胞和8-细胞异质克隆胚中核供体细胞mtDNA占受体细胞mtDNA的比例分别为(2.5±0.8)%、(2.8±0.6)%、(1.9±0.4)%和(1.7±0.6)%,彼此之间差异不显著(P>0.05);但异质克隆囊胚中核供体细胞mtDNA的比例下降为(0.3±0.1)%,与前四者相比差异显著(P<0.05)。据此,我们提出了一种核供体来源的线粒体选择性降解的机制,即由于核供体来源的线粒体生物学功能受到抑制,从而导致其退化并被选择性地降解。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 文献综述
  • 第一章 哺乳动物体细胞克隆的研究进展
  • 1.1 哺乳动物同种体细胞核移植研究进展
  • 1.2 哺乳动物异种体细胞核移植研究进展
  • 1.2.1 哺乳动物异种核移植
  • 1.2.2 哺乳动物异种妊娠
  • 1.3 哺乳动物异种核移植技术路线及对核移植结果的影响
  • 1.3.1 供体细胞的准备及其对核移植结果的影响
  • 1.3.2 受体卵母细胞的准备及其对核移植结果的影响
  • 1.3.3 核移植过程
  • 1.3.4 重构胚的融合
  • 1.3.5 重构胚的激活
  • 1.3.6 融合到激活时间的影响
  • 1.4 异种核移植中线粒体问题
  • 1.4.1 线粒体的生物学功能
  • 1.4.2 异种核移植中线粒体的杂合性
  • 1.4.3 分析异种核移植胚线粒体杂合性的方法
  • 1.5 异种动物核移植研究存在的问题
  • 1.5.1 体细胞的选择和传代
  • 1.5.2 核质相容性
  • 1.5.3 供体核重新编程
  • 1.5.4 供体细胞端粒长度
  • 1.5.5 重组胚胎移植受体的选择
  • 1.6 异种核移植研究应用及展望
  • 1.6.1 治疗性克隆
  • 1.6.2 保护濒危动物中的应用
  • 1.6.3 生产转基因动物
  • 1.6.4 促进基础学科的发展
  • 试验研究
  • 第二章 FSH 及不同发情天数牛血清对绵羊卵母细胞体外成熟 及孤雌胚发育的影响
  • 2.1 材料与方法
  • 2.1.1 试剂
  • 2.1.2 仪器
  • 2.1.3 发情牛血清(ECS)的制备
  • 2.1.4 绵羊卵巢的采集
  • 2.1.5 绵羊卵巢卵母细胞的采集及体外成熟培养
  • 2.1.6 成熟卵母细胞的孤雌激活和孤雌胚的体外培养
  • 2.1.7 试验设计
  • 2.1.8 统计分析
  • 2.2 结果
  • 2.2.1 不同浓度的 FSH 对绵羊卵母细胞体外成熟及孤雌激活的影响
  • 2.2.2 添加不同发情天数的 ECS 对绵羊卵母细胞体外成熟和孤雌胚体外发育的影响
  • 2.2.3 不同浓度 ECS 对绵羊卵母细胞体外成熟和孤雌激活的影响
  • 2.3 讨论
  • 2.3.1 FSH 对绵羊卵母细胞体外成熟及孤雌激活的影响
  • 2.3.2 发情牛血清(ECS)对绵羊卵母细胞体外成熟及孤雌胚发育的影响
  • 2.4 结论
  • 第三章 山羊-绵羊核移植重构胚的构建及电融合参数的确定
  • 3.1 材料与方法
  • 3.1.1 试剂、用品与仪器
  • 3.1.2 绵羊卵母细胞的采集和成熟培养`
  • 3.1.3 体细胞核移植胚胎的获得
  • 3.1.4 电融合试验设计及统计分析
  • 3.2 结果与分析
  • 3.2.1 不同电场强度对山羊-绵羊重构胚电融合率和早期发育的影响
  • 3.2.2 不同电脉冲次数对山羊-绵羊重构胚电融合率和早期发育的影响
  • 3.2.3 不同平衡时间对山羊-绵羊重构胚早期发育的影响
  • 3.3 讨论
  • 3.4 小结
  • 第四章 山羊-绵羊异质体细胞克隆胚中线粒体DNA 的杂合性分析
  • 4.1 材料和方法
  • 4.1.1 主要试剂和仪器
  • 4.1.2 山羊-绵羊异质克隆胚的构建
  • 4.1.3 引物设计
  • 4.1.4 模板 DNA 的制备
  • 4.1.5 PCR 扩增及酶切反应鉴定
  • 4.1.6 特异性酶切片段的定量分析
  • 4.1.7 山羊-绵羊异质克隆胚中mtDNA 的杂合性分析
  • 4.1.8 数据分析
  • 4.2 结果
  • 4.2.1 供受体细胞中mtDNA 的 PCR 扩增结果及酶切产物分析
  • 4.2.2 酶切产物的定量分析
  • 4.2.3 异质克隆胚中供受体mtDNA 的杂合性分析
  • 4.3 讨论
  • 4.4 小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 缩略词表
  • 致谢
  • 作者简介
  • 相关论文文献

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