山羊精子结合和内化外源DNA的特征及影响因素

外源DNA与精子相互作用后的定位及内化率是精子载体法制备转基因动物的关键环节.实验以标记的DNA片段为示踪材料,就精子与外源DNA相互作用的基本特征及影响因素进行了研究.结果表明:山羊精子可自发性结合外源DNA,外源DNA最初结合于顶体后区质膜外表面,随后部分内化进入细胞内.精子对外源DNA的结合和内化能力随供体的不同而差异明显,在实验所检查的35只公羊中,结合率(DNaseⅠ消化前)波动于4.6%～62.4%,内化率(DNaseⅠ消化后)波动于2.1%～53.8%,个体间差异显著(P<0.01).对于同一供体的精子而言,阻止DNA结合的最主要因素是精浆,与射出的原精液相比,洗涤后精子的结合率和内化率分别提高了3倍和5倍;其次精子获能也将导致结合率和内化率降低(P<0.01).死精子不能完成外源DNA的内化过程,但反复冻融导致质膜破裂的死精子具有更高的结合率,而且阳性率与动物个体无关.上述结果提示,筛选合适的精子供体,采用优化的转染处理方法是提高精子载体方法效率的前提和保证.     

精子结合外源DNA的特征及影响因素

外源DNA与精子相互作用后的定位及内化率是精子载体法制备转基因动物的关键环节。实验以标记的DNA片段为示踪材料,就精子与外源DNA相互作用的基本特征及影响因素进行了研究。结果表明：山羊精子可自发性结合外源DNA,外源DNA最初结合于顶体后区质膜外表面,随后部分内化进入细胞内。精子对外源DNA的结合和内化能力随供体的不同而差异明显,在实验所检查的35只公羊中,结合率（DNaseⅠ消化前）波动于4.6% ~ 62.4%,内化率（DNaseⅠ消化后）波动于2.1% ~ 53.8%,个体间差异显著（P<0.01）。对于同一供体的精子而言,阻止DNA结合的最主要因素是精浆,与射出的原精液相比,洗涤后精子的结合率和内化率分别提高了3倍和5倍;其次精子获能也将导致结合率和内化率降低（P<0.01）。死精子不能完成外源DNA的内化过程,但反复冻融导致质膜破裂的死精子具有更高的结合率,而且阳性率与动物个体无关。上述结果提示,筛选合适的精子供体,采用优化的转染处理方法是提高精子载体方法效率的前提和保证。     

外源基因对精子的影响及其在山羊早期胚胎中的表达

摘要: 在前期实验中发现, 山羊精子可自发结合外源DNA, 但结合能力在不同动物个体之间差异显著。挑选结合能力明显不同的3只公羊, 进一步探讨了外源DNA对精子的影响及其在早期胚胎中的表达, 结果发现: 外源基因与精子共同孵育后, 精子的活率、顶体反应发生率和受精能力均呈下降态势, 其降幅与精子的结合能力密切相关。利用与DNA共育后的精子进行体外受精, 外源基因可被导入卵母细胞并在早期胚胎中获得表达, 但胚胎阳性率因精子供体不同而差异显著(P<0.05); 其中来源于高、中结合能力供体生产的胚胎, 分别有16.2%(25/154)和5.3%(4/76)可检测到外源基因存在, 但表达仅见于高结合能力供体生产的早期胚胎, 表达率为6.5%(10/154); 低结合能力供体生产的胚胎无外源基因。研究表明, 在以精子载体方法生产转基因动物的实验过程中, 筛选对DNA结合能力较强的精子供体是提高转基因效率的前提, 但需要考虑外源DNA对精子受精能力的影响。     

乌羊和小香羊的RAPD分析

用40条多态引物对乌羊、小香羊、南江黄羊、黑山羊、川东白山羊、波尔山羊和马头山羊7个品种（或群体）进行RAPD分析,其中28条引物扩增出多态性普带,并用于进一步对12只乌羊个体和12只小香羊个体基因组进行扩增。扩增产物以1．5％琼脂糖凝胶（含0．5μg/ml溴化乙锭）电泳分离。Nei氏计算品种间的遗传距离指数和品种内的遗传相似指数。NJ法构建系统聚类图。结果表明：乌羊和川东白山羊间的遗传距离最小,亲缘关系较近,而小香羊与品种间的遗传距离都较大,亲缘关系较远。乌羊群体及小香羊品种都具有一定的遗传稳定性。     

山羊精子介导法转染外源基因影响因素及最适条件的研究

探讨山羊精子与外源DNA共孵育转染外源DNA效率的影响因素,优化精子转染程序.用DIG免疫组化方法检测和比较精子转染效率,因素为精子洗涤程度、转染缓冲液、精予活力、BSA、肝素、异种动物精浆等.离心洗涤3次以内的山羊精子DNase Ⅰ消化前、后阳性率随洗涤次数增加而显著增加(P＜0.05),而离心3次以上的转染效率略有下降;以mDM为共孵育缓冲体系可获得较高的转染效率;活力为0.55的精子转基因阳性率显著低于活力为0.9的精子(消化前、后阳性率分别为35.4±2.9%和21.8±5.3% vs 63.5±7.2%和50.3±2.8%,P＜0.os);共孵育体系中异种动物精浆可显著降低转染效率(P＜0.01),甚至与肝素可置换出已结合和内化转运到精子内的外源DNA,而共孵育体系中的BSA可抑制精子内化外源DNA.山羊共孵育法转染外源基因最适转染条件为mDM缓冲液洗涤3次后上浮收集高活力精子进行转染.     

精子因素对精子载体法制备转基因山羊的影响

精子具有主动结合、转运、整合外源DNA的能力,并在受精时导入卵母细胞,获得转基因动物.精子介导基因转移(sperm-mediated gene transfer,SMGT)是目前获得转基因动物简单而高效的方法之一.精子因素是影响SMGT方法生产转基因动物的重要方面.本论文结合我们的研究针对转染用山羊(Capra hircus)精液的来源、精子质膜完整性、精液品质及发育阶段等精子因素影响精子结合外源DNA和SMGT方法生产转基因山羊的效率进行了论述,并从这些影响因素入手,提出了筛选精子供体、保持精液品质、调控质膜等措施,提高精子转染外源DNA能力和生产转基因动物的效率.     

贵州地方山羊品种的RAPD分析

用180条引物对黔东南小香羊、贵州白山羊、贵州黑山羊和黔北麻羊4个贵州地方山羊品种(种群),以及南江黄羊和波尔山羊进行RAPD分析,其中27条引物扩增出多态性图谱。这27条引物共扩增出281条带,多态带为115条,平均多态频率为40．92％(范围20％～80％);每条引物平均扩增条带为10．41条(范围4～16条);扩增带分子量在210～2800bp。贵州白山羊与贵州黑山羊之间的遗传距离指数(0．0605)最小,而波尔山羊与其他品种之间的遗传距离指数(0．1059～0．1488)最大。NJ法聚类结果显示,贵州白山羊与贵州黑山羊间的亲缘关系最近,其次为黔北麻羊,而黔东南小香羊与其他3个贵州地方品种的亲缘关系较南江黄羊还远。分析表明,黔东南小香羊在遗传上为一独立的品种;而贵州地方山羊品种间具有较近的亲缘关系,遗传变异较小,具有较高的遗传稳定性。     

山羊品种间体细胞核移植研究

萨能奶山羊是著名的奶用山羊品种,波尔山羊则是世界著名的肉用山羊品种.为了研究波尔山羊体细胞在奶山羊卵母细胞中的去分化,我们将成年波尔山羊的颗粒细胞或耳皮肤成纤维细胞作为供核细胞(试验组),移入奶山羊中Ⅱ期的去核卵母细胞透明带下,经电融合和离子霉素与6-二甲基氨基嘌呤(6-DMAP)激活,直接移入同期发情奶山羊输卵管或经体内培养,将发育的重构胚移人同期发情羊子宫内.妊娠早期作B超诊断,确立妊娠的观察至足月.同时将奶山羊的35日龄胎儿成纤维细胞作供核细胞(对照组),按试验组同样方法处理,将重构胚直接移入同期发情的奶山羊输卵管内.结果试验组,波尔羊颗粒粒细胞与耳皮肤成纤维细胞的融合率分别为78.2%(115/147)、57.4%(116/202),重构胚卵裂率为85.8%(115/134),桑椹胚、囊胚的发育率38.8%(52/134),早期妊娠三头,分别于妊娠40、60、60日龄终止妊娠.对照组,融合率为89.5%(136/152),早期妊娠率为42.9%(6/14),四头受体足月分娩,产四头公羊羔,其中三头存活,一头分娩时死于肺不扩张,并体重过大,显示胎儿过大综合症.经基因型鉴定证实,这四头克隆羔羊均源于同一胎儿成纤维细胞系.以上结果表明,波尔羊体细胞核在奶山羊卵母细胞中能够去分化,并维持一定程度的发育.     

提高精子转染外源DNA效率的山羊精液冷冻方法

目的筛选一种既提高精子转染外源DNA效率,又保持解冻后精子活力的山羊精液冷冻—解冻方法。方法应用正交设计L9(34),因素分别为稀释液种类、稀释比例、降温时间和解冻液,每个因素选择3个水平,检测和比较解冻后精子转染外源DNA效率和精子活力。结果所选冷冻—解冻各因素对精液转染效率影响不显著[F(8,18)=1.032,P=0.449];平衡时间对冷冻—解冻活力影响极显著[F(2,24)=9.972,P=0.001],平衡1h极显著小于平衡2 h和4 h的精液活力(P=0.003,P=0.000),以平衡4 h最好。用筛选的冷冻—解冻方法处理精液,解冻后精子的活力极明显降低(P=0.002);生存指数降低,GOT释放量增加,菌落数减少,与鲜精相比差异显著(P=0.018;P=0.016;P=0.018);精子畸形率增加,顶体完整率降低,与鲜精相比差异不显著(P=0.494;P=0.084)。结论优化了提高精子转染外源DNA效率的山羊精液冷冻—解冻方法。     

电脉冲作用将外源基因导入稀有ju鲫精子的研究

将稀有ju鲫（Gobiocypris rarus）精子与重组质粒pGAhLFc线性DNA混合温育,经电脉冲处理后与卵子受精,孵化出苗。从鱼苗中提取DNA,经PCR检测,25.5%～66.7%鱼苗带有外源基因。在显微镜下观察经电脉冲处理过的精子,发现其活力有不同程度下降,受精率也有不同程度下降,说明不同的电脉冲条件对精子有不同程度的损害作用。精子与外源DNA混合温育,经电脉冲处理后,用DNA外切酶消化后,提取精子DNA,经PCR检测,仍有阳性电泳带,证明电脉冲可以促使稀有ju鲫精子摄入外源基因。     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.     

Inception of the Modern Public Health System in China and Perspectives for Effective Control of Emerging Infectious Diseases: In Commemoration of the 140th Anniversary of the Birth of the Plague Fighter Dr. Wu Lien-Teh

In this article, we systematically review Dr. Wu Lien-Teh's academic achievements and outstanding contributions in the prevention and control of the plague epidemic in northeast China and introduce the development of the earliest public health epidemic prevention system in China in order to commemorate the 140th anniversary of Dr. Wu Lien-Teh's birth. We hope that this article will provide insights into the effective prevention and control of emerging infectious diseases as well as the current worldwide pandemic of COVID-19, facilitating the improvement and development of public health systems in China and around the globe.