联会复合体相关基因与犏牛雄性不育关系的研究

论文摘要

F1代犏牛雄性不育,使得很多优良基因无法固定,是牦牛杂交改良的最大障碍。睾丸组织学观察发现犏牛睾丸中的精母细胞数量很少,无精细胞及精子,精原细胞在第一次减数分裂过程中仅有少数精母细胞的常染色体能形成联会复合体结构,联会复合体不能正常形成可能是导致F1代犏牛雄性不育的原因。SYCP1、SYCP2、SYCP3、FKBP6是联会复合体的重要组成部分,与精子发生过程中的减数分裂密切相关,这些基因的缺失或低表达可导致减数分裂不能正常进行、精子发生失败和雄性不育。本文主要采用组织切片、RT-PCR和荧光定量PCR技术对牦牛SYCP1、SYCP2、SYCP3、FKBP6的组织表达,及其在牦牛和犏牛睾丸组织中的表达水平进行分析,结果如下:1.犏牛睾丸组织生精小管管径明显小于牦牛的生精小管,管间距大,管腔大小及形态不一致,管壁皱缩,生精小管上皮无精原细胞或只有薄薄的一层精原细胞,初级精母细胞很少见,无次级精母细胞,附睾内未观测到精子;而牦牛睾丸组织生精小管发育正常,可见各级生精细胞,附睾内可见发育良好的精子。犏牛精母细胞减数分裂不能正常进行,是导致犏牛雄性不育的最直接原因。2.与联会复合体相关的四个基因SYCP1、SYCP2、SYCP3和FKBP6在牦牛的睾丸组织特异表达,在下丘脑、垂体、心脏、肝脏、脾脏、肾脏等组织不表达。它们可能与牦牛精子发生过程中的减数分裂有关,是影响精子发生的重要候选基因。3.SYCP1基因在牦牛和犏牛睾丸组织中都有表达,且表达水平差异不显著（P＞0.05）,说明SYCP1可能与犏牛雄性不育无关。4.SYCP2基因虽然在牦牛和犏牛睾丸组织中都有表达,但表达水平差异显著（P＜0.05）,与犏牛精子发生失败的结果一致,说明SYCP2基因的表达水平可能与犏牛雄性不育有一定的关系。5.SYCP3基因在牦牛和犏牛睾丸组织中都有表达,但表达水平差异极显著（P＜0.01）,与无精子症患者SYCP3表达水平越低精子发生水平越低的结果一致,说明SYCP3基因的表达水平可能与犏牛雄性不育有一定的关系。6.FKBP6基因在牦牛和犏牛睾丸组织中都有表达,但表达水平差异极显著（P＜0.01）,说明FKBP6基因的表达水平可能与犏牛雄性不育有一定的关系。因此,犏牛雄性不育可能是由SYCP2、SYCP3、FKBP6表达水平偏低造成的,部分SC基因的低表达可能与犏牛雄性不育有关。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 文献综述
• 第一章 中国牦牛的杂交改良及杂种一代犏牛雄性不育
• 1 中国的牦牛资源及其生产性能
• 2 牦牛的杂交改良
• 3 犏牛雄性不育
• 第二章 联会复合体在精子发生中的作用
• 1 精子发生及影响因素
• 1.1 精子发生
• 1.2 支持细胞在精子发生中的作用
• 1.3 激素在精子发生中的作用
• 1.4 精子发生过程中染色质的变化
• 2 精子发生各阶段细胞的基因表达
• 2.1 精原细胞中的基因表达
• 2.2 精母细胞中的基因表达
• 2.3 精子细胞中的基因表达
• 2.4 非生精细胞的表达调控
• 3 联会复合体在减数分裂中的重要作用
• 3.1 精母细胞减数分裂
• 3.2 联会复合体研究进展
• 3.3 联会复合体相关基因的研究进展
• 3.4 联会复合体与犏牛雄性不育的关系
• 4 育性性别的二态性（sexual dimorphism）
• 第二部分 试验研究
• 第一章 牦牛、犏牛睾丸形态组织学分析
• 1.材料与方法
• 1.1 试验动物
• 1.2 组织切片的制备
• 2 结果与分析
• 3 讨论
• 4.小结
• 第二章 牦牛、犏牛睾丸组织中SYCP1基因mRNA表达水平研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验动物
• 1.2 主要试剂和仪器
• 1.3 组织切片的制备
• 1.4 组织总RNA提取和反转录
• 1.5 引物设计与合成
• 1.6 PCR反应和产物回收及克隆测序
• 1.7 荧光实时定量PCR
• 2 结果与分析
• 2.1 牦牛、犏牛SYCPl基因和β-action基因RT-PCR扩增结果
• 2.2 牦牛SYCP1基因的组织表达谱分析
• 2.3 牦牛和犏牛睾丸组织SYCP1基因mRNA表达水平分析
• 3 讨论
• 4 小结
• 第三章 牦牛、犏牛睾丸组织中SYCP2基因mRNA表达水平研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验动物
• 1.2 主要试剂和仪器
• 1.3 组织切片的制备
• 1.4 组织总RNA提取和反转录
• 1.5 引物设计与合成
• 1.6 PCR反应和产物回收及克隆测序
• 1.7 荧光实时定量PCR
• 2 结果与分析
• 2.1 牦牛、犏牛SYCP2基因和β-action基因RT-PCR扩增结果
• 2.2 牦牛SYCP2基因的组织表达谱分析
• 2.3 牦牛和犏牛睾丸组织SYCP2基因mRNA表达水平分析
• 3 讨论
• 4 小结
• 第四章 牦牛、犏牛睾丸组织中SYCP3基因mRNA表达水平研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验动物
• 1.2 主要试剂和仪器
• 1.3 组织切片的制备
• 1.4 组织总RNA提取和反转录
• 1.5 引物设计与合成
• 1.6 PCR反应和产物回收及克隆测序
• 1.7 荧光实时定量PCR
• 2 结果与分析
• 2.1 牦牛、犏牛SYCP3基因和β-action基因RT-PCR扩增结果
• 2.2 牦牛SYCP3基因的组织表达谱分析
• 2.3 牦牛和犏牛睾丸组织SYCP3基因mRNA表达水平分析
• 3 讨论
• 4 小结
• 第五章 牦牛、犏牛睾丸组织中FKBP6基因mRNA表达水平研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验动物
• 1.2 主要试剂和仪器
• 1.3 组织切片的制备
• 1.4 组织总RNA提取和反转录
• 1.5 引物设计与合成
• 1.6 PCR反应和产物回收及克隆测序
• 1.7 荧光实时定量PCR
• 2 结果与讨论
• 2.1 牦牛、犏牛FKBP6基因和β-action基因RT-PCR扩增结果
• 2.2 牦牛FKBP6基因的组织表达谱分析
• 2.3 牦牛和犏牛睾丸组织FKBP6基因mRNA表达水平分析
• 3 讨论
• 4 小结
• 全文结论
• 创新点
• 参考文献
• 附录
• 1 组织切片试剂配制
• 1.1 磷酸缓冲盐溶液（PBS）:
• 1.2 10%中性甲醛固定液:
• 1.3 生理盐水
• 2 RNA提取所需DEPC水的配制
• 3 聚丙烯酰胺电泳及银染配方
• 3.1 PAGE电泳
• 3.2 银染
• 4 琼脂糖电泳试剂配制
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录